マイクロ波を使ったプロセスを提供するビジネス

大阪府吹田市にあるマイクロ波化学は、2007年に2人の創業者によって立ち上げられた。元商社勤務を経て、その後アメリカのベンチャー支援企業で経験を積んだ吉野巌代表取締役社長CEOと、大阪大学大学院の工学研究科でマイクロ波化学の研究をしていた塚原保徳取締役CSOの出会いが始まりである。

自らの力で果敢に道を開くベンチャーに魅力を感じた吉野氏と、大学での研究をシーズに世の中を変えたいと考える塚原氏で同社を設立。マイクロ波技術をコアに事業の可能性を探り、最終的にマイクロ波を使ってさまざまなものをつくるプロセス自体を提供するビジネスモデルにたどり着く。

しかし、マイクロ波は産業レベルへのスケールアップが難しく、リアクターと呼ばれる化学反応・物質生産のための装置の大型化はトライアル＆エラーの連続。そのうえ顧客となる化学メーカーの多くはマイクロ波技術の有効性を認めながらも、いざプラントの導入になると二の足を踏むという心理的障壁が立ちはだかった。

そこで同社は自分たちの技術が産業化に対応できることを証明するために、自らプラントを立ち上げる。世界初となるマイクロ波を使った量産化工場である。実績の乏しいベンチャー企業が単独で大規模なプラントを建設するなど無謀な行為といわれるなかでの決断だった。

そして現在、同社はそのプラントを基軸に国内外の複数のメーカーとの共同事業を獲得。さらには宇宙航空研究開発機構（JAXA）との共同開発にも乗り出した。創業から約10年、マイクロ波技術で化学産業のあり方を変えようとしている同社の軌跡を見てみよう。

マイクロ波のスケールアップはトライアル＆エラーの連続

「スケールアップに成功し、プラントの法令対応を含めてマイクロ波技術を化学プロセスとして世の中に発信したのはわれわれが初めてです」。同社の創業者のひとり、塚原氏は話す。塚原氏は同社の研究開発部門のリーダーであり、大阪大学大学院工学研究科特任准教授も務めるマイクロ波化学の研究者である。

電子レンジに使われていることでよく知られるマイクロ波は、特定の分子だけにエネルギーを伝達することが可能だ。同社はその性質を使い、特定の物質に対し選択的にエネルギーを与えて化学反応を起こすプロセスをコア技術に据えた。そのプロセスをメーカーに提供し、化学品の原料の共同開発や製造などを行っている。

マイクロ波のシステムをつくるには、まず製造する原材料に応じてマイクロ波を最も効果的に反応させる周波数や温度などを解析・カスタマイズすることが求められ、リアクターがつくられる。塚原氏はこの過程を「反応系のデザイン」と呼ぶ。

塚原氏は「リアクターをつくるのも失敗の連続だった」と振り返る。1号機に着手して以降、つくっては壊しの繰り返し。固体から気体までのさまざまな物質にマイクロ波が使えるようにノウハウと経験則、シミュレーションを結集して完成させていったという。

自社プラントの建設でマイクロ波技術による化学品原料の量産化に成功

さらに塚原氏はマイクロ波システムの重要な要素として「スケールアップ」を挙げた。これまでマイクロ波の有効性が認識されていながら産業化に至らなかったのは、マイクロ波は制御が難しく大型化が困難なことが一因といわれている。つまり、事業の成否はスケールアップの成否にかかっている。

同社は創業時からこの課題に取り組み、リアクターのスケールアップを行ってきた。そして最大のスケールアップともいえるプラント建設に踏み切る。年間生産量3,200トンもの製造能力を持つ自社工場を立ち上げたのだ。「それまでの簡易的な設備では、マイクロ波のプロセスが化学メーカーになかなか響かなかった。そこで安定量を生産できるプラントをつくる戦略をとりました。そうしなければマイクロ波のプロセスが世の中に広がらないと思ったのです」と塚原氏。

このプラント建設は同社の大きな転機となる。世界最大手の化学メーカーであるドイツのBASF社は先進的なプラントに驚き、プラスチックの原料となるポリマーの共同開発を申し入れる。また、食品化学メーカーの太陽化学との合弁会社も設立し、ショ糖脂肪酸エステル製造のための2号プラントも立ち上がった。

現在も見学や問い合わせは絶えない。塚原氏はこのプラントについて「年間3,200トンの製造能力は化学プラントとして付加価値が高い。国の認可が非常に難しいとされてきたマイクロ波技術で消防法、建築基準法などの多くの法令もクリアした。これまで3年間安定的に出荷して、化学メーカーの供給責任にも応えられている」と語り、それがプラントの成功要因とみる。「これらの要素がそろって、マイクロ波のプロセスは産業化に耐えうるものだという認識を与えたのです」

省エネルギーの実現と新素材を生み出すマイクロ波技術の可能性

塚原氏は「マイクロ波の技術を使って世の中の化学プロセスを大きく変えたい。マイクロ波のプラントが世界標準になることを目指しています」と話す。それができると世の中はどのように変わるのだろうか。彼は2つのビジョンを示す。

一つは「省エネルギー」。化学プロセスが変わると、電力消費量が抑えられるなど環境負荷の軽減につながる。また、塚原氏は主観的な意見だと前置きしたうえで「プロセスが短縮されることで製造原価が下がり、製品の価格が安くなる。これまで手に入らなかったものが手に入るようになる」可能性も加える。

もう一つは「新素材」。マイクロ波は通常の加熱ではできない構造や物性をつくり出す。たとえばグラフェン。金属に代わり航空機の機体や自動車のボディーに使われる原料だ。また、銀ナノワイヤーはスマートフォンやタブレットなどのタッチディスプレーに使われる高精細な金属繊維。いずれもマイクロ波技術が製造時の省エネ化や安定的な量産を可能にしてつくられた新素材である。「マイクロ波には想定のイメージを超えて、まったく異なる世界を開く力がある」と塚原氏は言う。

同社では今、宇宙航空研究開発機構との共同開発プロジェクトも進行している。月や火星に存在する氷をマイクロ波技術で水に変換し、さらに水を酸素と水素に分解して燃料にする試みだ。物資を宇宙に運搬するのは多大なコストがかかるため、ロケットに片道の燃料を積んでいき、月で供給された燃料を使って戻ることを想定している。同社のマイクロ波技術はそんな壮大な計画にも貢献している。

商社勤務を経て渡米。ベンチャー企業の道へ

吉野氏は同社を立ち上げた創業者のひとりである。1990年に大手商社の三井物産株式会社に入り、化学品を担当。10年がたったころ「一度立ち止まって人生を考えてみたい」と渡米する。アメリカのビジネススクールでMBAを取得し、現地でエネルギーと環境技術のベンチャーを支援する会社に入った。

その経験を通じて吉野氏は「日本にいるときにはわからなかった多様な選択肢があることに気づいた」と言う。身近には起業する人が多く、個人の力を最大限に発揮できるベンチャーという選択肢を模索し始める。吉野氏は当初、化学メーカーの工場から出る廃油を原料にしてバイオディーゼルを製造販売する事業を考えていた。そのプロセスにマイクロ波が有効だと知り、出会ったのが塚原氏だ。

ふたりはマイクロ波を用いたバイオディーゼルの製造ビジネスを化学メーカーに売り込むが、マイクロ波技術という新しい概念をなかなか受け入れてもらえない。そのうえ、バイオディーゼルの市場自体が立ち上がらず、方針の見直しを迫られる。「ものを製造して販売するのではなく、マイクロ波を使うものづくりのプロセス自体を売ってみてはどうだろう」。ふたりが行き着いた同社のビジネスモデルである。

自らリスクを引き受けて、自社工場の建設を決断

ビジネスモデルはできたものの、新たな壁が立ちはだかる。吉野氏の言葉でいう「一号ラインの壁」である。マイクロ波技術の有効性を理解し導入に興味を示す化学メーカーも、プラントを自社内に建設する必要性を目の当たりにするとそこで話が止まるのだ。

化学業界というのは100年以上変わらない方法でものづくりを行ってきた。中間原料を供給する化学メーカーは安定生産を最優先にするため、新しいプロセスに置き換えることが多大なリスクとなる。「既存の仕組みがうまくいっているから、新しい方法を取り入れるのはなおさら難しい業界」と吉野氏は背景に触れる。

そこで吉野氏は自分たちが第一号のプラントをつくろうと決意する。前出の年間生産量3,200トンの製造能力を持つ自社工場だ。「実績がないと誰もマイクロ波のプロセスを導入してくれない。実績が必要なのはどのベンチャーも同じだが、化学業界では特に前例が重視される」。吉野氏は約2年、塚原氏とともに仮説検証を繰り返し「自分たちが次のステップに進むために他に道はない」と、建設に踏み切った。

この決断にほとんどの人が反対したという。「ベンチャー企業でしかも研究者の集団が、単独で化学工場を建てるなど無謀だ」と金融機関やベンチャーキャピタルには相手にされず、資金調達は困難を極めた。しかし、吉野氏と塚原氏の熱意が通じ、同社の技術と将来性を見込んで投資してくれる機関が見つかり事業化に至る。

化学業界の常識を超え、毎年プラントを立ち上げる目標を設定

自社プラントのその後の実績と評価は前述の通りである。吉野氏は「このプラントをつくったおかげで、われわれは今いいポジションにいる」と話す。顧客である化学メーカーは革新的な技術を求める一方で、安定的な生産を最優先に望む。同社が自社プラントを持つことで、先端的な研究と安定性の高いエンジニアリングの両方のニーズに応えられる人材と文化が組織の中に育ったという。

また、吉野氏は「マイクロ波の研究をしている化学メーカーは他にもいるが、われわれのような会社は少ない」と優位性にも触れる。特定の製品に特化している化学メーカーに対し、同社はものに特化せず、多様な分野に技術自体を提供している。その点が差別化につながっているのだ。

今後の展望について、「実績をつくっていくことが最大の命題。毎年、最低でも一つはプラントを立ち上げたい」と目標を示す。化学業界の常識では一つのプラントを立ち上げるのに10年はかかるといわれている。しかし同社では2020年までに複数の案件が計画に上がっており、業界の常識を超える位置にいる。

「世界の化学エネルギー産業の市場規模は約500兆円ですが、その1％でもマイクロ波に置き換えることができれば5兆円の産業になる。ここまで持っていくことが当面の目標です」。吉野氏は医薬品、食品、電子材料、燃料など幅広い分野への進出と拡大を加速していく。

数グラムの研究から量産の製造までを一貫して担当

今井将太氏は理科系の大学院を修了後、ある化学系のプラントで働いたのち同社に転職してきた。大学・大学院時代にマイクロ波の研究を専攻していたこともあり、同社に興味を持ったという。

入社して約4年。「まだ小さな会社だが、やろうとしていることは幅広い」と事業のスケールにやりがいを感じている。「ラボでは100ミリリットルという少ない量から、実際の工場では何トンというレベルまでを扱っている。その過程の作業を一貫して担うことができるのがおもしろいですね」と今井氏。最初はわずか数グラムのものを最終的には何トンという量の製品に仕上げることに達成感を覚えるという。

現在は三重県四日市市でプラントの立ち上げに携わっている。食品化学メーカーの太陽化学との合弁事業で、食品添加物である乳化剤のショ糖脂肪酸エステルをつくる工場だ。同社はこのプラントで独自のマイクロ波技術を使い、高品質・高純度のショ糖脂肪酸エステルを製造する計画だ。

化学とエンジニアリングに通じた実績が評価されて

今井氏はこのプロジェクトのリーダーである。大規模な工場の立ち上げから原料の製造を可能にするマイクロ波の仕組みをつくり、実際に工場を稼働させて製品を出荷させるところまでを担う。31歳の若さでこのポジションに立つのはまさに抜てきといえる。

その理由を本人は口にしないが、同社では「今井は化学と工学の両方がわかるから」と評価されている。今井氏は前職の化学系企業で技術部、製造技術部、製造部と幅広く製造に携わっていた。化学の知識とエンジニアリングの両方が求められるプラントの建設に、今井氏の実績と経験が生かされた。さらに「何事にもチャレンジする性格で、熱意は人一倍」という評価も加わる。年齢にかかわらず職務に最も適した人材を配置する同社の方針に、今井氏のキャリアと資質が合致した。

プロジェクトのメンバーは全員今井氏より年上だという。「人の上に立つという立場は初めてなので、やはり気を遣います。仕事をお願いするときも相手がどう思うかなと考えてしまうこともあります。でも、仕事はもちろん、仕事以外でもできるだけ皆とコミュニケーションをとるように心がけています」

そんな頑張りが実り、プロジェクトはスムーズに進行している。「成果が出たときにチームで喜べるのはうれしいですね。自分一人の作業だと喜ぶのもひとりですが、他の人がいっしょに喜んでくれると張り合いが出ます」

海外から宇宙まで、幅広い分野に携わりたい

今井氏は自身の仕事のポリシーについて「とりあえず頑張ること。無理だろうとあきらめてしまわずに、実際にやってみることを大事にしています」と話す。現在のプロジェクトでもマイクロ波の化学反応を起こす過程で「無理かもしれない」と感じた局面は多いという。

「最終製品をつくるまでに何度も不純物を取り除く作業があり、中にはこれは絶対取り除けないだろうと思う物質も出てきます。それでも試行錯誤していくうちになんとかできそうだというレベルになる」。その言葉に、これまで粘り強く仕事に取り組んできた様子がうかがえる。

今後は国内にとどまらず、海外、そして宇宙でのプロジェクトにも幅広く関わっていきたいと抱負を述べる。マイクロ波の技術は同じでも、同社が取り組む分野や製品は幅広い。その一つ一つにカスタマイズが求められ、全く同じプロセスは存在しない。ラボで行うシミュレーションとは違い、プラントでは予想していなかった事態が起こることもある。顧客の出荷目標に向けてスピード感も必要だ。「そういうこと全てを含めてチャレンジングな仕事だと思います」と魅力を語った。