Future Daysの振り返り：Catalysts 2026

次の10年の触媒分野を定義するものは何か、そして分析インサイトはどのようにイノベーションを加速できるのか。9月22日、Future Daysのライブスタジオイベントがこの問いの答えを探るために再び開催されました。

6つのセッションを通じて、触媒製造、標準化、分析科学の各分野の登壇者が、この分野を形作る問いに取り組みました。実証済み技術をどのようにスケールアップするのか、そこに到達するためになぜパートナーシップと標準が不可欠なのか、そして分析インサイトがどのようにイノベーションを加速できるのか。重要性は非常に高く、商業生産される化学製品の約90%は製造工程のどこかで触媒に依存しています。今後10年の触媒開発は、多くの産業に大きな影響を及ぼすことになります。

ライブ参加できなかった方のために、ここでは主なポイントをご紹介します。さらに イベント全編はこちらからご覧いただけます。

イベント前半の3つのセッションでは、実証済み技術がなぜ産業規模に到達するまでにこれほど時間がかかるのかについて、専門ゲストスピーカーが考察しました。

Johnson Matthey Catalyst Technologies の元CEO、Maurits van Tol博士は、全体像から講演を始めました。世界人口の増加に伴い、化学品とエネルギーの需要は今後も増え続けます。低炭素の化学品や燃料を大規模生産するために必要な触媒技術は概ね存在し、ライセンス供与も可能ですが、導入のスピードが遅すぎます。Mauritsは、民間企業が政府や規制当局と連携して、このプロセスを加速する方法について議論しました。また、高スループット実験、AI、さらには量子コンピューティングを用いて設計される次世代触媒についても展望しました。

次に、ASTM International傘下のWohlers AssociatesでChief Advisorを務めるProf. Dr.-Ing. Christian Seidelは、導入には比較可能な性能データ、再現可能な特性評価、そして認定への受け入れられたルートが必要であると主張し、積層造形業界から得られた重要な教訓を共有しました。 標準は「ユーザーのために、ユーザーによって」作成されるため、彼はコミュニティに対し、ASTMの触媒委員会D32に参加し、ラボ間比較試験にデータを提供するよう呼びかけました。

プラント現場の視点から、KetjenのAnalytical Excellence上級スペシャリスト、Matthew Rayner博士は、約200年前からアムステルダムを拠点とし、1953年から触媒を製造してきたKetjenのアムステルダム事業の歩みを紹介しました。Ketjenでは、XRFやXRDからガス吸着、Hgポロシメトリーまで、触媒生産のあらゆる段階で高度な分析を活用しています。Matthewが説明したように、目的は毎回まったく同じ結果を得ることではなく、顧客に届く前にばらつきを捉えることです。

高度なキャラクタリゼーションで次世代触媒技術を解き放つ

市場の文脈を踏まえ、イベント後半では触媒作用の化学と、それを明らかにする分析ツールに焦点を当てました。

Malvern PanalyticalのPIDゼネラルマネージャー、Ignacio Garciaは、循環型産業を支える縁の下の力持ちとしての触媒の重要性を訴えました。触媒は、廃棄CO₂をメタノールに変えたり、バイオマスを燃料や化学品に変換したりするために利用できます。これらのプロセスの核心的課題は、触媒活性、選択性、安定性のバランスです。そのためには、活性点にどの原子が存在するのか、わずかな構造変化が性能をどう変えるのか、そしてなぜ触媒が失活するのかを理解することから始める必要があります。寿命の改善は活性の改善と同じくらい重要であることが多いためです。XRDやラマン分光法のようなオペランド手法に、AIや自動化された反応器ラボを組み合わせることで、こうした問いにより速く答えられるようになります。

Hadeel Hussain博士の代わりに登壇したMalvern PanalyticalのMarket Development Manager、Jan Gertenbach博士は、X線吸収分光法（XAS）をEmpyrean多目的回折計でラボ内実施できるようになったことを紹介しました。XASは回折では見えないものを明らかにします。近吸収端領域（XANES）は活性金属の電子状態を示し、微細構造（EXAFS）はその局所配位を示します。Janは、シンクロトロンが最先端実験に不可欠であることは変わらないと述べつつ、ラボXASによって作業の流れが変わり、より多くの試料をスクリーニングでき、未知試料と並べて参照試料を測定でき、ビームタイムをより良く準備できるようになると説明しました。

発表の締めくくりとして、Malvern PanalyticalのSenior Application Scientist、Luca Lucarelli博士は、触媒を発見する段階から触媒を設計する段階へ移行すべきだと提言し、その出発点は気体-固体相互作用の理解にあると述べました。物理吸着および水銀圧入ポロシメトリーは、活性に影響する細孔構造を評価し、化学吸着は利用可能な金属サイトを定量化します。ただし、Lucaは、利用可能なサイトが必ずしも触媒活性を持つサイトと同じではないと注意を促しました。その後、昇温脱離（TPD）、昇温還元（TPR）、昇温酸化（TPO）といった手法により、酸塩基 साइट、金属-担体相互作用、再生挙動が明らかになります。Lucaはまた、貴金属依存を減らす可能性のある触媒技術の将来像を展望し、そこに到達するために必要な分析技術についても助言しました。

主要なQ&Aのポイント

各講演の後、専門家たちは参加者からの質問に答えました。Q&Aでは自律実験室が繰り返し話題に上りました。Johnson Mattheyでは、Mauritsが、クリーンなデータに対する機械学習が現時点で最も価値を生む一方、すでに科学者と協働するコボットが導入されていると説明しました。気候テックのスタートアップには、大手ライセンサーと連携し、スケールアップに意味のあるデータを得られる規模のパイロットプラントを構築することが勧められました。

最後の即答ラウンドでは、パネリストは、今後のブレークスルーは既存企業のデータとスタートアップのアイデアを組み合わせることで生まれる可能性が高く、化学開発でAIを使わない人は遅れを取るリスクがあるという点で一致しました。総じて、議論は一つの共通テーマを示していました。有望な触媒技術をスケールに乗せるには、より良いデータ、より緊密な協業、そしてより速い学習ループが必要だということです。

ライブ参加し、質問をお寄せくださった皆さま、ありがとうございました。次のFuture Daysで皆さまをお迎えできることを楽しみにしています。

セッションを見逃しましたか？6本すべての講演とライブのQ&Aは、Future Days: Catalystsのページでオンデマンド視聴できます。また、皆さまご自身の触媒課題について専門家にご相談いただくこともできます。

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