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コスモ石油では、「総合エネルギー企業」、「環境先進企業」という目標に向かって、さまざまな研究開発を進めています。
今後も環境を意識した石油製品の開発や製造技術の高度化に取り組むとともに、将来の新しいエネルギーや環境技術の開発、さらには新規事業の創出を目指し、開発技術・商品の市場展開に取り組んでいきます。
硫黄分の規制に先駆けてガソリン・軽油のサルファーフリー化を達成し、全国販売を行なっています。さらに、バイオマス燃料やGTL（Gas To Liquids）油などの環境対応型燃料の開発やHCCIエンジンに適合する燃料の研究に取り組んでいます。
石油製品の研究開発について
製油所の環境負荷の低減と製品の付加価値向上・コストダウン等を目指して、重質油水素化脱硫触媒、軽油水素化脱硫触媒、流動接触分解（FCC）触媒、異性化触媒、コーカー（重質油分解装置）の高度活用等の研究開発に取り組んでいます。
石油精製の研究開発について
連結中期環境計画に則り、製油所や油槽所、サービスステーションにおける環境保全技術や製油所の廃棄物削減として余剰汚泥削減技術の開発に取り組んでいます。
環境技術の研究開発について
CO2削減を目的としたクリーンでエネルギー効率の高い新エネルギーの研究開発として、天然ガス液体燃料化（GTL：Gas To Liquids）技術やバイオ燃料製造技術の開発、水素ステーションにおける水素供給インフラ技術の開発に取り組んでいます。
新エネルギーの研究開発について
5-アミノレブリン酸（ALA）の、より低コストな製造法の開発に挑むとともに、ALAを配合した肥料等の新商品開発、改良研究、販売支援研究に取り組んでいます。
5-アミノレブリン酸の研究開発について
