Tecnologías respetuosas con el medio ambiente del DNP para lograr la neutralidad de carbono

En las plantas de fabricación de DNP, buscamos constantemente la investigación y el desarrollo tecnológico desde la perspectiva de "cómo aportar nuevo valor". En los últimos años, además, se ha vuelto esencial considerar la perspectiva de contribuir a la sostenibilidad.

Mientras la sociedad en su conjunto busca productos y servicios sostenibles y de bajo impacto ambiental para lograr la neutralidad de carbono, DNP está trabajando para desarrollar productos y servicios que contribuyan a reducir el impacto ambiental a lo largo de toda la cadena de suministro, así como para implementar las innovaciones tecnológicas que los respalden.

En lo que respecta a la "fabricación" en particular, hemos establecido cinco políticas (Figura 1) - "adquisición sostenible de materias primas", "reducción del uso de materias primas", "reducción del impacto ambiental durante el uso", "uso a largo plazo" y "reciclar y reutilizar" - teniendo en cuenta los escenarios de uso en la vida de las personas, y estamos promoviendo varias medidas en todo el Grupo.

En el campo de los "materiales", que está profundamente involucrado en toda la cadena de suministro, DNP se centra en el desarrollo y la fabricación de una variedad de materiales respetuosos con el medio ambiente. Para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, es eficaz utilizar plásticos de biomasa hechos de materias primas derivadas de plantas en lugar de plásticos convencionales derivados del petróleo.

En 2006, DNP desarrolló envases plásticos de biomasa utilizando materiales derivados de plantas, y en 2011 desarrolló “DNP Plant-Derived Packaging Biomatec®” (Figura 2) utilizando materiales derivados de la caña de azúcar, y ha estado trabajando para comercializarlo.

Durante el desarrollo, realizamos estudios in situ en plantaciones de caña de azúcar en los países productores basados en LCA (Evaluación del Ciclo de Vida), que evalúa cuantitativamente el impacto en los ecosistemas y el medio ambiente. También investigamos el impacto del consumo de recursos hídricos, ya que el producto está elaborado a partir de plantas.

El "Material de Envases de Derivados Vegetales DNP Biomatec®" terminado posee las mismas propiedades físicas que los plásticos derivados del petróleo, lo que lo hace ecológico al utilizarse en lugar de los envases existentes. Actualmente se utiliza para diversos contenidos, ampliando con éxito sus usos.

El desarrollo se centró en crear un producto con materias primas vegetales que tuviera la misma funcionalidad que los productos elaborados con materias primas derivadas del petróleo. Dado que la funcionalidad de los plásticos es limitada al utilizar materias primas vegetales, fue necesario emplear tecnología de conversión ^*1, fruto de muchos años de investigación y desarrollo, para dotar al envase de las funciones necesarias, como las propiedades mecánicas (resistencia al sellado, resistencia al impacto, etc.) y las propiedades de barrera.

• 1. Tecnología de conversión = Tecnología de procesamiento de materiales para modificar la forma de los materiales o combinarlos. Se refiere a las tecnologías de procesamiento de materiales como papel y película, incluyendo la producción de películas, el recubrimiento, la laminación, el conformado, la transferencia, el corte, el pulido, la fabricación de bolsas, el moldeado y la encuadernación.

DNP aprovecha su amplio conocimiento adquirido en el envasado de alimentos y artículos de primera necesidad para satisfacer la necesidad de lograr la neutralidad de carbono y desarrollar materiales respetuosos con el medio ambiente en una amplia gama de campos, desde productos para espacios habitables, como materiales para pisos y paredes, hasta productos electrónicos.

Por ejemplo, incorporaremos productos de biomasa con las funciones necesarias en los techos solares de los automóviles, las viseras de las puertas, los materiales interiores, etc. También promoveremos el desarrollo respetuoso con el medio ambiente de muchos productos, como las tarjetas IC, para reducir el impacto ambiental.

Se puede afirmar que los materiales ecológicos son ahora un requisito esencial para todas las industrias. Ya no vivimos en una era en la que los productos se eligen simplemente por su precio económico o su funcionalidad. Para responder rápidamente a estas necesidades e incluso anticiparse a ellas, el DNP trabajará para desarrollar y difundir los plásticos de biomasa.

DNP fabrica productos relacionados con semiconductores mediante la aplicación y el desarrollo de tecnología de microfabricación, un tipo de tecnología de impresión, y también se dedica a la investigación y el desarrollo tecnológico destinado a lograr la neutralidad de carbono en este campo.

En los últimos años, la expansión de la IA (inteligencia artificial) y los servicios de comunicación 5G ha provocado un aumento continuo en la cantidad de electricidad consumida por los centros de datos; algunas predicciones indican que los centros de datos representarán aproximadamente el 10% del consumo eléctrico mundial para 2030. Esto ha llevado a la necesidad de desarrollar tecnología que pueda lograr los requisitos normalmente contradictorios de "mayor rendimiento" y "menor consumo de energía" en productos semiconductores.

En respuesta a este problema, DNP, como una de las empresas de un consorcio apoyado por la Organización para el Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnología Industrial (NEDO), está trabajando en la investigación y el desarrollo de un "interpositor para montaje de alta densidad" (Figura 3), que acorta el cableado en la placa y reduce la resistencia eléctrica, lo que permite productos semiconductores compactos y de alto rendimiento.

DNP es responsable del desarrollo del interposer, que es la clave para lograr esto, conectando chips semiconductores de manera cercana y en alta densidad, y suprimiendo los aumentos de resistencia debido al deterioro del cableado, evitando así el consumo excesivo de energía. Las diversas tecnologías de DNP, como el desarrollo de una película de protección de cableado única, se están utilizando en empaques de alta densidad.

Además, para reducir el consumo energético durante la fabricación de productos semiconductores, también trabajamos en el desarrollo de la "litografía de nanoimpresión ^*2", una tecnología de fabricación que transfiere patrones finos presionándolos como un sello. Hasta la fecha, mediante simulaciones realizadas con empresas relacionadas, hemos logrado reducir el consumo energético durante el proceso de fabricación a aproximadamente una décima parte del nivel anterior, y su comercialización está a punto de concretarse.

• 2：「ナノインプリントリソグラフィ」の節電効果について詳しくはこちらをご覧ください。
  DNP Features　半導体製造のカーボンニュートラルを加速する「ナノインプリントリソグラフィ」

Al igual que los semiconductores, las baterías de vehículos eléctricos también se consideran un área clave para lograr la neutralidad de carbono. DNP comercializó con éxito una bolsa para baterías de iones de litio a finales de la década de 1990. Esta bolsa está hecha de múltiples capas de película plástica, lo que le confiere diversas funciones, y tiene la ventaja de ser más ligera que las latas metálicas convencionales y ofrecer mayor libertad de forma.

Actualmente, suministramos este producto a fabricantes de baterías tanto en Japón como en el extranjero, y hemos alcanzado la mayor cuota de mercado mundial. Combinando las tecnologías elementales de esta trayectoria, trabajamos para desarrollar baterías para vehículos eléctricos de próxima generación.

Un desafío importante en este campo es lograr una carga rápida y una alta potencia, esenciales para la adopción generalizada de vehículos eléctricos. Las baterías actuales, que contienen electrolitos y disolventes orgánicos, pueden calentarse e incendiarse si almacenan una gran cantidad de energía en poco tiempo o la liberan de golpe. Se prevé que esto ocurra con los dispositivos móviles, donde los servicios de comunicación 5G incrementarán la cantidad de datos por unidad de tiempo. Por lo tanto, este problema trasciende a los vehículos eléctricos y afecta a la infraestructura social en su conjunto.

Para resolver este problema, el Centro de Evaluación e Investigación de Materiales para Baterías de Iones de Litio (LIBTEC), una asociación de investigación tecnológica integrada por la industria, el gobierno y el mundo académico en la que participa el DNP, está investigando y desarrollando baterías de ^estado sólido. Estas baterías son altamente resistentes al fuego, ya que no utilizan disolventes inflamables, se pueden cargar rápidamente sin necesidad de mecanismos de refrigeración y, además, ofrecen una mayor capacidad de carga que las baterías convencionales.

• ３：「全固体電池」の開発について詳しくはこちらをご覧ください。
  DNP Features　ノーベル化学賞の吉野彰理事長に訊く【前編】環境問題をリチウムイオン電池が解決?!

Aprovechando el conocimiento adquirido a través de este proyecto, DNP está realizando investigaciones independientes sobre el desarrollo de materiales de embalaje y tecnologías de fabricación para baterías de próxima generación.

Con el objetivo de la "neutralidad de carbono para 2050" en la mira, lograr una sociedad sostenible se ha convertido en un tema urgente, y esta perspectiva de "pensar desde la perspectiva de las personas y la sociedad" se superpone con la filosofía que DNP ha mantenido desde su fundación.

Al aplicar y desarrollar nuestras fortalezas en "P&I" (impresión e información), y al ofrecer una amplia gama de productos y servicios en nuestras divisiones de información y comunicaciones, estilo de vida e industria, y electrónica, siempre hemos tenido el deseo de resolver problemas sociales y satisfacer las expectativas de las personas. La "Visión Ambiental 2050 del Grupo DNP" puede considerarse una reconstrucción de este deseo.

Desde una perspectiva tecnológica, creo que son necesarios dos enfoques: primero, un enfoque pionero que abra nuevos campos que la gente que vivía en esa época nunca podría haber imaginado, y segundo, un enfoque de profundización que cree productos y servicios concretos en esos campos.

Las diversas tecnologías que hemos abordado hasta ahora, como la conversión, el desarrollo de materiales, la fabricación de módulos electrónicos y la microfabricación, se han desarrollado a partir de técnicas de procesamiento utilizadas en la impresión. El motor de nuestra expansión hacia una amplia gama de áreas de negocio, aprovechando nuestras fortalezas tecnológicas, es la innovación tecnológica mediante el desarrollo y la profundización constantes. El desarrollo está a cargo del departamento de desarrollo de la sede central, que sirve como centro de colaboración interna, mientras que la profundización está a cargo de cada división de negocio, que mantiene contacto con las empresas clientes y el mercado, y es consciente de los problemas que surgen de ellos. Este es, podríamos decir, el proceso de colaboración desde la perspectiva de cada división.

Los ODS, que se pretenden alcanzar para 2030, incluyen objetivos como "adoptar medidas concretas para combatir el cambio climático" y "consumo y producción responsables". A partir de 2022, palabras clave como "sociedad libre de carbono" y "sistemas de fabricación basados en la interacción entre el ciberespacio y el espacio físico" están atrayendo la atención, y el sentido común de la industria manufacturera está a punto de experimentar un cambio radical.

Dada esta situación, creemos que el valor de la tecnología y las expectativas sobre la tecnología son más altas que nunca. Con la fortaleza integral de "All DNP", nos gustaría aprovechar nuestra fortaleza en "capacidades tecnológicas arraigadas en las personas y la sociedad" para avanzar aún más en nuestro desafío de crear un futuro nuevo y mejor.