沸騰太変動時代（壱）

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救
ったと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え
（戦国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。

❏老化の重要な側面がマウスで逆転する

年齢を重ねるにつれて、免疫システムも変化します。免疫老化として
知られるこの低下により、感染症、慢性炎症、がんなどの病気にかか
りやすくなるが、スタンフォード大学らの研究グループは、標的療法
により免疫老化の側面を逆転させることが可能であることを示し、有
望な道筋を明確にしたという。56〜70歳のヒトに相当する18カ月から
24カ月齢のマウスに投与した新しい治療法により、マウスは若いマウ
スに似た方法で感染症と戦い、炎症に抵抗することができるようにな
った。この研究成果は、Nature誌（27 March 2024）に掲載された。
※ Nature  2024 Mar 27. doi: 10.1038/s41586-024-07238-x.   
Title : Depleting myeloid-biased haematopoietic stem cells rejuvenates aged i
mmunity .

この研究には、免疫老化の進行に大きな役割を果たすと考えられてい
る造血幹細胞(造血幹細胞)が対象となりました。造血幹細胞は、Tリ
ンパ球やBリンパ球のサブタイプなどの白血球(白血球)を含む血液細
胞の継続的な再生に関与する。上図のように、造血幹細胞はさまざま
な特殊な免疫細胞に分化することができ、生物の生涯を通じて免疫系
を維持する上で重要な機能を果たすが、経時的に造血幹細胞は、加齢
や細胞代謝活動によるDNAの酸化的損傷の蓄積、テロメアの短縮によ
り、自己複製能力が低下。これにより、ある種の免疫細胞の産生に不
均衡(または「バイアス」)が生じ、体が感染と戦う能力が低下し、慢
性炎症を起こしやすくなり、老化が加速し、心臓病やがんのリスクが
高まる。

スタンフォード大学の研究チームは、抗体を使用して、この不均衡を
引き起こしている可能性のある特定の血液細胞を認識して攻撃し、健
康な細胞はそのままにしておく治療法を開発。同グループは骨髄系細
胞を標的としたが、造血幹細胞は加齢とともに骨髄系細胞を好んで使
い始める。このバイアスは「骨髄性スキュー；myeloid skew」として
知られており、骨髄系細胞(好中球や単球など)は多くなるが、リンパ
系細胞(獲得免疫に不可欠なBリンパ球やTリンパ球など)は少なくなる。

「高齢者は、新しいB細胞リンパ球やT細胞リンパ球をあまり作らない」
と、スタンフォード大学の病理学・発生生物学教授で、幹細胞生物学・
再生医療研究所所長のアーヴィング・ワイスマン氏と話す。
「新型コロナウイルス感染症(COVID-19)のパンデミックが始まったと
き、高齢者が若者よりも多く亡くなることがすぐに明確になった。こ
の傾向は、ワクチン接種が可能になった後も続いた。マウスで行った
ように、老化したヒトの免疫系を活性化することができれば、次の世
界的な病原体が発生したときに命を救うことができるかもしれない」

彼は造血幹細胞研究のパイオニアであり、1980年代後半にマウスとヒ
トで初めて造血幹細胞を分離し。それ以来、彼のグループは、これら
の幹細胞の分子挙動をこれまで以上に詳細に調査し、それらが関与す
る多くの細胞タイプ間の複雑な関係を丹念に追跡している。

異常幹細胞を３８％削減

この最新の研究では、6匹の高齢マウスに抗体注射を施し、１週間後、
同年齢の６匹の未治療のげっ歯類と比較して、「偏った」幹細胞の数
が38%少なかった。言い換えれば、異常な幹細胞が少なくなり、若い
免疫細胞が多く混ざり合った。治療したマウスは、病原体の認識と闘
いに重要な２種類の白血球が有意に多く、炎症のレベルも低かった。

「時計の針を戻すようなものでしょう。」と、グループのジェイソン・
ロス博士と話す。「これらの(免疫)細胞の割合を、若い成体マウスの(
免疫)細胞に近づけている。①獲得免疫に関与する細胞へのシフトが
見られただけでなく、②治療した動物の炎症性タンパク質のレベルが
低下も観察し、１回の治療でこんなに効果が長持ちすることに驚く。
治療した動物と治療しなかった動物の差は、２カ月後も劇的なままで
推移した。

８週間後に、これまで出会ったことのないウイルスのワクチンを接種
したところ、未治療の動物よりも免疫系が活発に反応し、そのウイル
ス感染の抵抗能力が大幅に向上した。「細胞の機能マーカー、炎症性
タンパク質の蔓延、ワクチン接種への反応、致死的な感染症に抵抗す
る能力など、老化した免疫系のあらゆる特徴が、たった１種類の細胞
を標的としたこの１つの治療による影響を受けた」と話す。

ワイスマン氏によると、彼のチームがヒト患者で抗体の試験を開始で
きるようになるまでには、少なくとも３年から５年はかかるという。
動物モデル成功の再現には決して保証するものはないが、マウスとヒ
トの間には、幹細胞の生物学と免疫細胞の産生という点で類似点があ
る。「これは本当に重要な第一歩」と、カリフォルニア大学サンディ
エゴ校の幹細胞生物学者ロバート・シグナーは「彼らが次にこの成果
作品をどこへ持っていくのかとても興味がわく」と話す。

2004年に「長寿脱出速度」という用語を生み出したオーブリー・ド・
グレイは、この研究を「非常にエキサイティング」と表現し、ワイス
マンのチームが「免疫系の老化の重要な側面である骨髄の歪みを逆転
させる最初の実用的な方法」を達成したと話した。

日産:2030年までにEVを30%安くする計画

日本の自動車メーカーである日産は、電気自動車のラインアップを34
車種追加する計画を発表し、2030年までに内燃機関(ICE)車との価格
パリティを目指している。

今週、東京近郊の厚木市で記者会見を開き、日産は中長期的な事業ロ
ードマップを明らかにしました。2024年から2030年までの期間を対象
とする計画には、車両の電動化の劇的な拡大、大幅なコスト削減、多
くの技術革新が含まれている。

昨年、日産のポートフォリオに占める従来型ICE車の割合は78%で、
プラグインハイブリッド車(PHEV)は13%、純電気自動車(EV)は9%にと
どまったが、2030年までに内燃機関車が40%に減少し、PHEVが20%、EV
が40%に増加させる。日産の戦略は「The Arc」として知られ、PDFと
してダウンロードできる。同社は「広範な製品攻勢、電動化の進展、
エンジニアリングと製造への新しいアプローチ、新技術の採用、戦略
的パートナーシップの活用により、グローバルな販売台数の増加と収
益性の向上に注力すると説明。

「アーク計画は、日産の未来への道筋を示すものです。これは、当社
の継続的な進歩と、変化する市場環境をナビゲートする能力を示して
います。この計画により、価値と競争力をさらに加速させることがで
きます。日産は、市場のボラティリティが極端に高まる中、持続可能
な成長と収益性を確保するため、新計画に基づき断固たる行動をとっ
ています」と、日産の内田誠社長兼CEOは話す。

日産は、ファミリーEVの開発、パワートレインの統合、次世代モジュ
ール生産、グループソーシング、バッテリーイノベーションの活用に
より、2030年までにEVのコストを30%削減(現行モデル「アリア」クロ
スオーバーと比較して)し、EVと内燃機関車のコストを同等にするこ
とを目指す。現在2027年を目標としているモジュール式製造と改良さ
れたロボット工学の統合により、車両生産ラインが短縮されます。こ
れにより、1台当たりの組立時間を20%短縮できる見込み。日産は、さ
まざまな顧客ニーズに対応するため、EVを多様化する。ニッケルコバ
ルトマンガン(NCM)、リン酸鉄リチウム(LFP)、全固体電池など、さま
ざまな種類の電池が利用されている。NCMセルはエネルギー密度が高
いことで知られているが、LFPセルは製造コストが安価です。日産は、
Arc計画によると、充電時間を50%短縮し、エネルギー密度を50%向上
させる「大幅に強化された」NCMセルを開発する。一方、全固体電池
は、NCM電池やLFP電池よりも高いエネルギー密度が期待できる次世代
技術であり、EV業界に革命を起こす可能性があり、2028年以降に自動
車に搭載されることが期待されています。これらは現在のバッテリー
の半分のサイズで、わずか15分で完全に充電される。日産はまた、エ
ネルギー貯蔵と送電のサポートを強化する意向で、「手頃な価格の双
方向家庭用充電器」などの新しい開発を行っている。

ビークルインテリジェンス技術

 電動化に加え、次世代運転支援システム「プロパイロット」などビ
ークルインテリジェンス技術の進化を加速させる提案も盛り込まれ
ている。日産は、これにより「オンハイウェイからオフハイウェイ、
私有地、駐車場までのドア・ツー・ドアの自動運転技術」が可能に
なるとしている。

日産は、ルノーや三菱自動車との提携を継続するとともに、日米で
の新たなパートナーシップを模索するなど、戦略的パートナーシップ
を活用してグローバル競争力を維持していきます。同社は「強靭で
収益性の高い業績を実現するための財務規律」を維持し、2026年ま
でに営業利益を6%、2030年までに8%に引き上げることを目指す。
今後10年間で2兆5,000億円(165億米ドル)の新たなビジネスチャンス
を見込む。この総合計画のもと、日産の競争力を高め、持続的な収益
力を実現し、計画を適切に実行に必要なものを備えていると確信。こ
れにより、Nissan Ambition 2030ビジョンの架け橋となるために必要
な確固たる基盤が築かれると話す。

 

 

 

ペロブスカイトPV社会実装０１

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救
ったと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え
（戦国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。

 


朱雀
奈良県奈良市今御門町30-1
❏今夜のごちそう：奈良に旨いものあり
『平宗謹製 棒ずし 柚庵焼鯖ずし』


【特集：パワー半導体の行方】
15年前にSiCへの膨大な投資を開始し、技術開発に6500万米ドルを
投じ、SiC製品の製造に必要なエネルギー量とコストがSiをはるか
にコスト高く、SiCは性能が優れているが、Siほど高い費用対効果
を実現することはなく。SiCは高温材料で膨大な量のエネルギーを
必要とするうえ、高温に対応した高価な装置が必要になり、SiCは
性能が優れているが、Siほど高い費用対効果を実現することはない
だろう。SiCは高温材料で膨大な量のエネルギーを必要とするうえ、
高温対応した高価な装置が必要と判断したと、PowerIntegrations社の
Balakrishnan氏は話す（EETimes 2024.3.28）。

SiCはGaNよりも早く研究開発が始まったため技術が成熟していて、
より高い電圧と電力レベルを実現できると、SiCが非常に魅力的と
されアプリケーション、GaNも将来的にはそこに到達する。基本的
に、GaNの電圧や電力レベルをさらに高められ1200VのGaNパワーデ
バイスに続き、近々さらに高電圧のGaNデバイスを供給する。GaNは、
SiCに対して非常に優れた競争力を持ちながら、はるかに低いコス
トで製造できるだろうと話している。さて、コストだけではないの
で判断がつかないというのがわたしの感想。以下、願参考！
❏参考資料
１．Silicon carbide (SiC) counterviews at APEC 2024、EDN
２.Gallium Nitride (GaN) technology overview
３.GaN’s applications roadmap spotted at CES 2023
４．The diverging worlds of SiC and GaN semiconductors
５．SiC and resurgence of semiconductor vertical integration
６ The GaN semiconductor design view from upcoming APEC show

【特集：電子ゴミの問題抜本的解決】
❏金属元素を使わないカーボン系材料のみの電子回路を開発

3月28日、東京大学とNTTの研究チームは、パイクリスタルや東京工
業大学とともに、カーボン系材料のみで構成された「相補型集積回
路」を開発した。金属元素を含まない材料で開発した電子回路が、
室温大気下で安定に動作することも確認した。
【要点】
１．金属元素不使用（メタルフリー）でありながら、室温大気下で
　安定に動作する、カーボン系材料のみで構成された相補型アナロ
　グ・デジタル回路を開発
２．高いキャリア移動度を持つp型およびn型有機半導体の薄膜単結
　晶、それらに適した電極特性と回路パターニング可能なプロセス
　性を併せ持つ導電性カーボン、そして優れたプロセス耐性と絶縁
　性を有する高分子材料の組み合わせにより、有機トランジスタか
　ら成る本回路の作製に成功
３．本成果を電子タグやセンサデバイス等の電子デバイスへ展開す
　ることで、従来の電子ゴミ（e-waste）に関連する様々な問題の
　解消への貢献が期待できる。


【概要】
近年の情報化社会の発展に伴い、使用済みの電子デバイスなどに起
因する電子ゴミ（e-waste、注3）の増加が世界的な問題になってい
る。これらの電子ゴミには、重金属（鉛、水銀、カドミウムなど）
や臭化物難燃材といった有害物質を含むものが多い上に、金や銀や
プラチナなどの希少元素も含まれており、有効な処理・リサイクル
が必要だが、電子デバイスの需要はますます高まっており、電子ゴ
ミに対するより根本的な対策が求められていた。

研究グループは、上記の問題の解決策としてディスポーザブルエレ
クトロニクス（注4）に着目しており、電子デバイスがリサイクル
されずに自然環境下に廃棄された場合のために、2022年に有害物質
を含まない電池と電子回路についての報告を行った。今回は、更に
検討を進め、限りある希少資源を使わないという考えにも着目し、
金属元素を含まず、カーボン系材料のみで構成した電子回路を開発。
本報告では、東京大学がカーボン系材料のみで構成した有機トラン
ジスタやその相補型集積回路の作製技術を確立し、実働回路の製作
にはNTTが有機トランジスタ向けに開発したプロセス依存性の少な
い通信用回路構成技術を適用しました。
 
従来から東京大学が取り組んでいたC9-DNBDT[1]とPhC2-BQQDI[2]は、
印刷技術を応用して成膜可能かつ高いキャリア移動度を有する高性
能なp型およびn型の有機半導体材料。しかしながら、一般的な有機
トランジスタは、電極や絶縁層に金、銀、プラチナなどの貴金属や
酸化アルミニウム、酸化ハフニウムなどの金属酸化物を使用する事
が多く、依然として金属元素が含まれていた。
今回、研究グループは、有機トランジスタを駆動できるカーボン電
極とそのパターニングプロセスを新たに開発し、ポリイミドフィル
ム基板とパリレン絶縁層という高分子材料と組み合わせることで、
基板、絶縁層、半導体、電極、配線の全てがカーボン系材料から成
る有機トランジスタ、およびその相補型回路の作製に成功し（図1）。



図１．全カーボン製の相補型インバータ回路
a) 回路の偏光顕微鏡写真。青で示した箇所がp型有機半導体、緑が
n型有機半導体。b) 回路図と真理値表。c) 異なる電源電圧（5～30V）
における電圧トランスファーカーブとシグナルゲイン。入力電圧Vin
を増加させると、出力電圧Voutが Vin = Voutとなる点を境に減少
に転じる。
元素分析とICP-MS（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry、
を用いた網羅的かつ高感度な組成分析を詳細に行ったのは今回が初
めてであり、その結果、電子回路中の金属元素の全量が僅か50ppm（
0.005%）未満であることを確認した。この値は土壌中の様々な金属
元素の含有量と比較しても著しく低い値。さらに、通信用回路の実
現に向け、アナログ・デジタル集積回路を作製した。具体的には、
自己発振回路であるリングオシレータ、もっとも基本的な論理回路
の一つであるインバータ（NOT回路）、記憶素子としても用いられ
るDフリップフロップ、そしてパラレルデータをシーケンシャルデ
ータに変換するマルチプレクサです。これらを相互接続して構築し
た64個のp型およびn型トランジスタから成るディスポーザブルな
4-bit ID出力電子回路は室温大気下であっても安定に動作すること
を世界で初めて実証した（図2）。


図2. 全カーボン製のアナログ・デジタル回路から構築した4-bit 
ID出力デバイス
a) 全体の回路図。リングオシレータ（RO）をクロックジェネレー
タとして用い、二つのDフリップフロップ（DFF）を同期させて2-b
it カウンタとして動作させる。その出力Q1, Q2を41マルチプレ
クサの選択信号として用い、プリセットした4-bit IDをシーケンシ
ャルに出力する。b) 4-bit ID = 0101のときの各段の出力信号。RO
の波形の立ち上がりがポジティブエッジとして機能し、2-bit カウ
ンタが切り替わっている。それに合わせてマルチプレクサが4-bit
 IDをData 1 → 3 → 4 → 2 → 1...の順に繰り返し出力している。
【展望】
今後はさらなる材料検討やトランジスタの集積度と微細化度の向上
を進めます。それらにより、リサイクル不要で使い捨てできる無線
通信が可能な電子タグやセンサデバイスの実現および、そのデバイ
スを活用した新しいサービス展開が期待されます。これは、将来的
に電子ゴミに関連する様々な問題を解決するための重要なマイルス
トーンであり、高度に情報化された社会と持続可能な社会とを両立
させるコア技術になると期待されている。

【掲載誌】
雑誌名：　Advanced Materials Technologies
題　名：　All-Carbon-Based Complementary Integrated Circuits
著者名：　Kazuyoshi Watanabe*, Naoki Miura, Hiroaki Taguchi, Takeshi 
　　　　　　Komatsu, Atsushi Aratake, Tatsuyuki Makita, Masahiro 
　　　　　　Tanabe, Takahiro Wakimoto, Shohei Kumagai, Toshihiro Okamoto, 
　　　　　　Shun Watanabe and Jun Takeya
DOI：　10.1002/admt.202301673
URL：　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202301673



01 ペロブスカイトPVの社会実装に向け連携
3月29日,マクニカ，神奈川県，ペクセル・テクノロジーズは，ペロ
ブスカイト太陽電池と蓄電池の社会実装に向けた実証や普及啓発に
関しての連携協定を締結、３者はペロブスカイト太陽電池と蓄電池
の早期社会実装を目指すとともに、神奈川県発として世界に向けて
ペロブスカイト太陽電池と蓄電池を活用したソリューションの利便
性やその社会貢献度を広く情報発信し、脱炭素社会の促進に貢献し
ていく。

マクニカは、すでに、環境省の事業採択を受け、ペロブスカイト太
陽電池の量産化を目指しペクセル・テクノロジーズとともに、横浜
市の大さん橋でペロブスカイト太陽電池の実証事業を開始している
ほか、2024年10月より7.2kw/h～の安価で安全な100%リサイクルが可
能な蓄電池「Soldam（ソルダム）」の販売を開始する事が決まって
おり、神奈川県と協力する事で官民一体となった脱炭素社会の構築
に貢献する事を目指す。
❏関連情報

１．鉛蓄電池システム「soldam」
soldamは、1個1.2kWhの鉛蓄電池を6個組み合わせた7.2kWhの鉛蓄
電池システムだ。一般的なリチウムイオン蓄電池に比べて約3分の1
の価格（約30～40万円）で、同程度の蓄電容量を持つ。全体の重量
は300kgで、鉛蓄電池単体（1個）では45kgだ。ペロブスカイト太陽
電池の他、既存の太陽光発電システムにも対応する。2024年4月か
ら一部の顧客向けに販売を開始し、2024年後半からは本格量産／一
般販売を予定。
※鉛は「都市鉱山事業」として完全リサイクルシステムを前提に「
リスク・インパクト・マネイジメント」の完備を前提ととする。
２．ペロブスカイト太陽電池
薄くて軽く、曲げられるという特長を持つ次世代の太陽電池だ。従
来のシリコン太陽電池と比較して重量は100分の1、材料費は約半分
でありながら、発電効率はシリコン太陽電池の最高効率である26.1
％と比較して「遜色ない」（宮坂氏）という。高い柔軟性や透過性
を持つことから、建物の壁や窓ガラスなどの他、カバンや帽子など
での活用も期待されている。
３．ペロブスカイト太陽電池と鉛蓄電池で電力の「地産地消」を促す
https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2403/13/news059.html（EE Times
 Japan）

02 日清紡マイクロ，琵琶湖半導体構想に参画
3月29日、日清紡マイクロデバイスは，新規次世代半導体材料を使用
するパワー半導体による省エネ・グリーン化を目指すPatentixが推
進している企業間連携を目的としたコンソーシアム，琵琶湖半導体
構想（案）に参画すると発表。

Patentixは立命館大学発のベンチャーであり，同大学総合科学技術
研究機構と共同で研究・技術開発している新規次世代半導体材料で
あるGeO2半導体エピウエハーの早期供給に向け，企業連携を促進し
ている。日清紡マイクロデバイスはその活動に賛同し，また，新規
半導体材料の研究開発に適した半導体製造ラインとシリコン半導体
以外にも各種化合物半導体素子のデバイス設計・プロセス技術を有
しており，これらがPATENTIXにおける研究開発の活動に有効なこと
から，新規次世代パワー半導体候補としてGeO2材料の基礎研究と，
将来の新規次世代パワー半導体向け応用への協力をすることになっ
たという。

03　積水化学ら，ペロブスカイト太陽電池の設置実証実験

3月22日、積水化学工業，センコーグループホールディングス，セ
ンコーは，太陽光発電ポテンシャルが大きい倉庫，工場の壁をター
ゲットとした設置方法を確立するための共同実証実験を，センコー
茨城支店 茨城PDセンタにて開始。

今回の実証実験では，新しい簡易設置法により，16枚（16m2）のペ
ロブスカイト太陽電池設置を，施工準備から配線収納まで6時間で完
了することができた。今後，発電能力の検証に加え，耐候性，特に
耐風性について，3社共同で1年かけて検証するとしている。3社は，
今回の実証により倉庫，工場の壁面における再エネ導入手法を確立
し，脱炭素化社会への貢献を目指する。

❏関連情報：https://www.sekisui.co.jp/news/2024/1400963_41090.html

●　今日の寸表：一心専念弥陀名号　
    Let us pracrice nembutsu wholehearedly, Namu Amida Butsu.

ナノコレクタ製造事業①

ナノパラボラアンテナで光強度を1万倍増強
3月22日、東北大学の研究グループは，一般的な放送衛星（BS）からの受信用
アンテナの100万分の一という極めて微少なサイズのパラボラ型の金属反射面
と半導体から構成される光ナノ共振器を開発し可視光を捕集して金属ナノ粒
子に集めることで光強度を4桁増強できることを，電磁界シミュレーションを
用いて明らかにした。
【要点】
１．可視光を集光可能なナノサイズのパラボラ（おわん）型光共振器設計し、
　その集光原理を明らかにした。
２．金属反射面と半導体から構成されるパラボラ型光共振器と金属ナノ粒子
　を 組み合わせることで、入射光強度を局所空間で 4桁（10,000倍）増強す
　ることをを示した。
３．太陽光などの日常に存在する弱い光を集光することで、これまで困難と
　されてきた光化学・人工光合成反応への適用が期待される。
【概要】
持続可能社会の実現のためには、エネルギー問題の解決が不可欠。その方法
論の一つとして、太陽光エネルギーを化学資源に変換する人工光合成の実用
化が待たれているが、太陽光が単位時間あたりに単位面積通過する光子の数
であるエネルギー密度（光子束密度）は低く、複雑な 反応の実現は困難で
あるとされてきた。東北大学多元物質科学研究所の研究グループは、一般的
な放送衛星（BS）からの受信用アンテナの 100万分の一という極めて微少な
サイズのパラボラ型の金属反射面と半導体から構成される光ナノ共振器を開
発し、可視光を捕集して金属ナノ粒子に集めることで光強度を４桁（10,000
倍）増強できることを、電磁界シミュレーション）を用いて明らかにした。 
局所的に光の強度を増大させると、そこで生成する電子と正孔の数も増大し
する。その結果、従来は困難とされてきた①窒素の還元によるアンモニア製
造や、二酸化炭素の還元による炭素化合物の製造といった、多電子反応を推
進する新たな光化学反応場として開発した光ナノ共振器の活用が期待される。
 本成果は、科学誌 The Journal of Physical Chemistry: Cに3月14日付で
 オンライン掲載された。

図 1. 一般的な BS 受信用パラボラ型アンテナ（左）と、本研究で用いたナ
ノ サイズのパラボラ型光共振器（右）。

近年、化石エネルギーから再 生可能エネルギーへの利用の転換がなされてい
ますが、急増する需要に対する 十分な供給はなされていた。これらの問題を
根本的に解決に、実質 的に無尽蔵なエネルギーである太陽光を、貯蔵や運搬
が可能な化学資源に変換 する人工光合成の研究が進められているが、太陽光
のエネルギー密度（光子束密度）は低く、典型的な色 素分子は、1 分子あた
り 1 秒に数個の光子しか吸収することが出来ず、水の酸化や窒素の還元とい
った、多段階で進行反応は難しい。この問題を解決するため、光をナノ空間
に閉じ込めて局在化する、というア プローチが取られてきた。その一つとし
て、金属ナノ粒子による局在表面 プラズモン共鳴と、薄膜型ナノ共振器とを
組み合わせた、モード強結合と呼ばれる新たな光学状態を活用する方法が採
られてきた。
【方法と成果】
本研究では、ナノ光共振器による光の集光効果を極限まで高める、パラボラ
型のナノ光共振器を考案、その上に金属ナノ粒子として金ナノディスクを配
列した構造の光学応答を電磁界シミュレーション（時間領域差分（FDTD法）
を用いて計算。図２で示すモデル図のように、金属反射膜の素材して銀を、
半導体層の素材として酸化ニッケルを想定したパラボラ型光共振のサイズや、
金ナノディスクの配列を変化させ、吸収スペクトルと、近接場における入射
光電場振幅の増強度を計算した。図3a,bに示すように、金ナノディスク単独、
パラボラ型光共振器単独のいずれも、可視光領域に吸収ピ ークを示した。こ
れらを組み合わせた図3cでは、吸収ピークが 二つに分裂して観測された。こ
れは、金ナノディスクのプラズモンと、パ ラボラ型光共振器とがモード結合
し、新たなエネルギー準位形成したことに由来する。

図図 2. (a) 金ナノディスクを配置したパラボラ型光共振器の模式図。 (b) 
FDTDシミュレーションモデルの断面図。 (c) 金ナノディスク配列の模式図
（上面図）。 図中、NiO は酸化ニッケル、Ag は銀、SiO2はシリカガラスを
指す。また、E は 入射光電場の振幅方向、k は入射光進行方向、θ は入射
角度を示す。

図 3. (a) 金ナノディスク単独の吸収スペクトルの金ナノディスク数依存性（
縦 軸：吸光度）。 (b) パラボラ型光共振器単独の吸収スペクトルのパラボ
ラ構造の半径(r)依存性（縦軸：吸光度）。(c) パラボラ型光共振器上に 61
個の金ナノデ ィスクを配置した際の吸収スペクトルのパラボラ構造の半径(r)
依存性（縦軸： 吸光度）。破線はフィッティングによって求めたモード結合
の上枝と下枝 (P+, P-)。（挿入図）モード結合のエネルギー模式図。吸光度
が高いほど光捕集効率 が高いことを示す。図3a の縦軸の目盛りは 3b、3c 
の50分の１であることから、パラボラ型共振器と組み合わせることでプラズ
モンの光捕集効率が大きく増大していることがわかる。また、図3c から、プ
ラズモンとパラボラ型共振器が相互作用して上枝と下枝に分裂したこと、そ
れがパラボラ型共振器のサイズ に伴って波長シフトしていることがわかる。
これらはいずれも、「モード結合」を形成したことを支持する結果である。


図 4. (a) 1 個の金ナノディスクをパラボラ型光共振器上に配置した際の電
場振 幅の増強度の共振器半径 (r) 依存性。 (b) 1 個の金ナノディスクをパ
ラボラ型光 共振器上に配置した際の電場振幅の増強度の共振器厚み (t) 依
存性. 図 4a,b の破 線は NiO 厚み 240 nm の平面型共振器の増強度。 (c)
 1 個の金ナノディスクを パラボラ型光共振器（赤線）と平面型光共振器（
黒線）上に配置した際の電場 振幅の増強度の入射光角度 (θ ) 依存性。
 (d) 1 個の金ナノディスクをパラボラ型 光共振器上に配置した際の電場振
幅増強の空間分布（入射光角度 60° ）。 (e) 1 個の金ナノディスクを平面
型光共振器上に配置した際の電場振幅増強の空間分 布（入射光角度 60° ）
【論文情報】
タイトル：Strong Light Confinement by a Plasmon-Coupled Parabolic Nanoresonator Array
掲載誌：The Journal of Physical Chemistry: C DOI：10.1021/acs.jpcc.3c07224 URL：https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c07224

クラウンエーテルを使用して設計されたペロブスカイト太陽電池効率21.7%達
成

研究者らは、クラウンエーテルB18C6とペロブスカイト－正孔輸送材料界面の
界面不動態化を利用して、鉛漏れに対処し、電力変換効率とセルの耐湿性を
向上させた。

ペロブスカイト太陽電池の理解が進むにつれて、科学者たちはその材料をさ
らに詳しく調べて、そのメカニズムを理解し、性能を制限する要因と改善の
可能性のあるルートを特定しています。

最近の研究では、活性ペロブスカイト材料と他の細胞層の間の界面が大きな
パフォーマンス損失の原因であることが特定されました。 これらの界面欠陥
は、界面を越えて電荷輸送層へのハロゲン化物イオンの拡散を促進し、長期
の動作安定性に悪影響を及ぼす。

これを念頭に置いて、国際研究チームはクラウンエーテルを利用して電力変
換効率と水分関連の安定性を高めるペロブスカイト太陽電池を開発した。

研究者らは、密度汎関数理論（DFT）計算を適用して、鉛と結合して界面エ
ネルギー学を提供する有望な能力を備えたいくつかのベンゾクラウンエーテ
ル候補を特定した。 クラウン エーテルは、ペロブスカイト正孔輸送材料界
面に戦略的に組み込まれました。

研究チームは、ベンゾ-18-クラウン-6-エーテル (B18C6) が界面不動態化に
最適なエーテルであることを発見しました。 鉛の結合性能を確立するため
に、B18C6 処理フィルムをカプセル化せずに相対湿度 85% のチャンバー内
で室温で保管しました。 結晶構造はX線回折により観察した。

この化合物を使用して構築された実験用セルは、21.7% の電力変換効率を達
成し、室温、湿度 85% で 300 時間の湿気劣化試験に耐え、鉛漏れはなかっ
たと報告されています。 これは、20.1% の効率に達した未処理のペロブスカ
イト制御デバイスと比較しています。

この処理により、電荷キャリアの寿命が延長され、正孔輸送材料とペロブス
カイト間の再結合率が低下しました。 このテストでは「鉛イオンの捕捉と
非放射性再結合の抑制が明確に確認された」と研究チームは述べた。

サンプルの特性評価に使用された分析手法には、飛行時間型二次イオン質量
分析法 (ToF-SIMS)、紫外光電子分光法 (UPS)、時間分解フォトルミネッセ
ンス (TRPL)、および過渡吸収分光法 (TAS) が含まれます。

科学者らは、B18C6は「ホストゲスト錯体形成を通じて鉛イオンを効率的に
隔離および固定化し、同時に堅牢な界面不動態層を確立する」という二重の
役割を果たすと述べた。

VOCの増加はB18C6処理の不動態化効果に寄与している可能性がある」とも研
究者らは指摘した。

さらに、作製したセルは相対湿度 85% にさらした後もより安定した太陽光発
電性能を示し、効率は初期測定からわずか 20% 低下したが、対照デバイスで
は 80% 低下した。「これまでのところ、報告されている多数のペロブスカイ
ト太陽電池界面材料が、太陽電池デバイスやモジュールの長期安定性の向上
に電気的および化学的にどのように寄与しているかについての正確な原因分
析は、デバイス効率に関する論文と比較して不足しています。」 ソ・ジヨン
はPVマガジンに語った。

そのため、次のステップは「分子工学に基づいた新しい界面材料の開発」と
「単一デバイスや大面積モジュールが光にさらされたときに界面で何が起こ
るかを理解するためのデータの相関関係の体系的な分析」に注力します。 動
作中、電子と正孔の挙動や深層における物質の変化を含みます。」

チームは、材料研究とインピーダンスのための X 線、ナノ IR 原子間力顕微
鏡、TAS、TRPL、最大電力点追跡、デバイス物理学のための強度変調光起電力
分光法 (IMVS) など、さまざまなテクノロジーを引き続き使用していきます。

瀬尾氏は、より安定した大型デバイスの商業生産に向けて前進する目標を示
した。 「私たちは、最終的に商業レベルの安定性を備えたペロブスカイトモ
ジュールの商業化技術を確保するために、慎重に選択された界面材料をモジ
ュールに適用します」と同氏は結論づけた。研究の詳細は、
Journal of Energy Chemistry に掲載された「ペロブスカイト太陽電池にお
けるクラウン エーテルを使用した鉛結合による界面工学」に掲載されていま
す。 研究チームは釜山国立大学、慶北国立大学、ローザンヌ工科大学（EPF
L）、フリブール大学アドルフ・メルクル研究所からのメンバーで構成された。

ナトリウムイオン電池 – リチウムの有力な代替品?

リチウムイオン電池の価格は再び下落していますが、ナトリウムイオン(Na-ion)エネルギー貯蔵への関心は衰えていません。セル製造能力の世界的な増強が進む中、この有望な技術が需要と供給の天秤をひっくり返すことができるかどうかは依然として不明です。Marija Maisch が報告します。

ナトリウムイオン電池は、自動車からエネルギー貯蔵まで、さまざまな産業がこの技術に大きな賭けをしているため、商業化の重要な時期を迎えています。定評のあるバッテリーメーカーと新規参入者は、リチウムイオンの実行可能な代替品をラボからファブに持っていくために競い合っています。後者の電動モビリティと定置型ストレージの規格では、新しいテクノロジーが実証済みの利点を提供する必要があります。ナトリウムイオンは、優れた安全性、原材料コスト、および環境的信頼性を備えた、適切な場所にあるように見えます。

ナトリウムイオンデバイスは、リチウムの代わりに豊富なナトリウムに依存し、コバルトやニッケルを含まないため、重要な材料を必要としません。2022年にリチウムイオン価格が上昇し、材料不足が予測される中、ナトリウムイオンはライバルとして傾き、リチウムイオン価格が再び下落し始めたにもかかわらず、関心は強いままです。

「私たちは現在、2030年までのナトリウムイオン電池の生産能力を335.4GWhと追跡しており、この技術にはまだかなりのコミットメントがあることを強調しています」と、Benchmark Mineral IntelligenceのシニアアナリストであるEvan Hartley氏は述べています。

2023 年 5 月、ロンドンを拠点とするコンサルタントは、2030 年までの 150 GWh を追跡しました。

安い

大規模に生産されるナトリウムイオン電池は、主に豊富なナトリウムと低い抽出および精製コストのおかげで、主要な定置型蓄電池技術であるリン酸鉄/リン酸鉄リチウム(LFP)よりも20%から30%安価になる可能性があります。ナトリウムイオン電池は、リチウムイオンに使用される銅の代わりにアルミニウムを負極集電体に使用できるため、コストとサプライチェーンのリスクがさらに軽減されます。しかし、これらの節約はまだ可能性があります。

英国を拠点とする市場調査会社IDTechExのシニアテクノロジーアナリスト、Shazan Siddiqi氏は、「ナトリウムイオン電池が既存の鉛蓄電池やリン酸鉄リチウム電池に対抗する前に、業界関係者は技術性能の向上、サプライチェーンの確立、規模の経済の達成により、技術コストを削減する必要があります」と述べています。「Na-ionのコスト優位性は、生産規模がリチウムイオン電池セルに匹敵する製造規模に達した場合にのみ達成可能です。また、炭酸リチウムのさらなる値下げは、ナトリウムが提供する価格優位性を低下させる可能性があります。

ナトリウムイオンは、高性能を優先する用途でリチウムイオンに取って代わる可能性は低く、代わりに定置型蓄電やマイクロ電気自動車に使用されるでしょう。S&Pグローバルのアナリストは、リチウムイオンが2030年までにバッテリー市場の80%を供給し、そのうち90%がLFPをベースとしていると予想しています。ナトリウムイオンは市場の10%を占める可能性があります。

正しい選択

研究者は20世紀半ばからナトリウムイオンを検討してきましたが、最近の開発には、貯蔵容量とデバイスのライフサイクルの改善、および新しいアノードとカソード材料が含まれます。ナトリウムイオンはリチウムイオンよりもかさばるため、ナトリウムイオン電池は電圧が低く、重量と体積のエネルギー密度も低くなります。

ナトリウムイオンの重量エネルギー密度は現在130Wh/kgから160Wh/kg程度ですが、将来的には200Wh/kgを超え、LFPデバイスの理論限界を超えると予想されています。しかし、電力密度の観点からは、ナトリウムイオン電池は1kW/kgで、ニッケル・マンガン・コバルト(NMC)の340W/kgから420W/kg、LFPの175W/kgから425W/kgよりも高くなっています。

100〜1,000サイクルのナトリウムイオンデバイスの寿命はLFPよりも短いですが、インドの開発者KPITは、リチウムイオンデバイスに匹敵する6,000サイクルの80%の容量保持の寿命を報告しています。

「ナトリウムイオン電池には、いまだに単一の化学反応はありません」とIDTechExのSiddiqiは述べています。「ラボの段階を超えて拡張性を可能にする完璧なアノード/カソード活物質を見つけるために、多くの研究開発努力が行われています。」

リチウムイオンを倒すものはあるのでしょうか?

ネットゼロの世界における長期エネルギー貯蔵の必要性は否定できませんが、従来型バッテリーの価格が下落している中、主流のリチウムイオンの支配力を打ち破るものはあるでしょうか? S&P Global の Susan Taylor が、非リチウム ストレージ テクノロジーに関する最新情報を提供します。

リチウム供給ショックの完璧な嵐、製造業の本国送還の取り組み、クリーンエネルギーへの高い野望により、リチウムイオン電池に代わるエネルギー貯蔵手段の必要性が浮き彫りになっています。

世界的なクリーン発電の増加に伴い、送電網には長期貯蔵の必要性がますます高まっています。 リチウムイオンの代替品の多くは、ライフサイクルコストが低く、安全性が高く、メンテナンスが容易で、特に重要な原材料への依存度が低くなります。

リチウムイオンは現在、主に 2 ～ 4 時間の短期間の用途で、世界のエネルギー貯蔵容量の 90% 以上を供給しています。 再生可能エネルギーが主流となっているのはほんの一握りの場所だけであるため、8 時間以上の貯蔵の需要は比較的低いです。

長期にわたる代替品

長期貯蔵についても長期的なビジネスモデルは確立されていないが、2023年は長期貯蔵の調達、非リチウムサポートスキーム、戦略的パートナーシップにおいて記録的な年となった。 米国エネルギー省と州計画機関であるカリフォルニア州エネルギー委員会は、10時間以上の非リチウムエネルギー貯蔵のための資金提供を発表した。 英国は、圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）、フロー電池、液体空気エネルギー貯蔵（LAES）、揚水水力貯蔵（PHS）など、6時間を超える貯蔵のための新しいアプローチを支持している。

昨年、電力会社と非リチウムエネルギー貯蔵プロバイダーの間で協定が締結された。 例えばドイツでは、電力会社は使用済み炭鉱の再利用に鉄亜鉛電池とCAESを検討している。

その他、技術に依存しない長期エネルギー貯蔵調達計画も最近発表されました。 このような資金調達活動は、代替エネルギー貯蔵アプローチにとって魅力的であると同時に、リチウムイオンプロジェクトに支援を受ける資格を与える機会も提供します。

オーストラリアは、2GW相当の8時間以上のプロジェクトに対する長期エネルギー貯蔵入札を開始した。 これまでに発表された 3 つの受賞者のうち、2 つはリチウムイオンプロジェクト、1 つは CAES です。 つい最近、イタリアは、2024年末に予定されている8時間の貯蔵用に9GWの調達を発表した。関連文書には、主要な候補としてリチウムイオンとPHSが記載されている。 歴史的には、リチウムイオンをそのような貯蔵期間までスケールアップすることは費用対効果が低いと考えられていました。 しかし、過去1年間、中国のリチウムイオン供給業者間の熾烈な競争と金属価格の下落により、リチウムイオンのコストが低下しており、これまで主流の技術では不経済だと考えられていた貯蔵期間での競争が生じている。 6～8時間のリチウムイオンプロジェクトはすでに中国、米国、オーストラリアで実施されており、計画されている6時間を超える貯蔵プロジェクト全体の50％以上を占めている。 これにより、その仕様で競合することを目的とした代替テクノロジーにとってさらなる課題が加わります。

多くの非リチウム貯蔵アプローチにおけるもう 1 つの重要な課題は、リチウムイオン電池メーカーが電気自動車 (EV) 業界から活用している製造規模が不足していることです。 EVの人気の高まりにより、過去10年間でリチウムイオンのコストが大幅に削減できました。

リチウムイオンと同じように隣接業界の既存のサプライチェーンを活用できる非リチウム貯蔵技術（CAES、LAES、ナトリウムイオン電池、重力貯蔵など）は、生産規模を拡大するのに適しています。

たとえば、CAES に使用されるコンポーネントや機器には、発電業界の既製のターボ機械を使用した数十年分の実績があります。 CAES の既存のサプライチェーンはすでに確立されています。

ナトリウムイオン技術

エネルギー貯蔵分野におけるもう 1 つの注目すべき発展は、ナトリウム イオン製造に関する発表の数が増加していることです。 ナトリウムイオン技術は、確立された部品サプライチェーンとリチウムイオンと同様の製造プロセスの恩恵を受けています。 ナトリウムの原材料コストがはるかに低いということは、ナトリウム イオン電池が大規模であれば、8 時間を超えても持続時間がリチウム イオンよりも低いコストを達成できることを意味します。 それを実現するには、商業プロジェクトの実証と製造生産の増加がさらに発展する必要があります。 中国における最初の100MWhナトリウムイオンプロジェクトの発表は、すでにその方向への急速な動きの兆候である。

エネルギー貯蔵産業のみに役立つ技術は、特にサプライヤーがリチウムイオンと競合している場合、よりオーダーメイドのコンポーネントの製造をコスト効率よくスケールアップするのに苦労する可能性があります。

将来を見据え、化石燃料ベースの電力網の柔軟性が段階的に廃止され、再生可能エネルギーが発電の大部分を占めるようになる場合、8時間をはるかに超える長期間の貯蔵ソリューションに対する基本的なニーズが避けられません。 グリッドの柔軟性要件を、そのようなニーズが実際に発生する前に決定することが重要です。 それには、システムレベルでの専用の柔軟性評価が必要ですが、2023年の欧州の電力市場改革において、これに向けた前向きな一歩がすでに見られています。

長期貯蔵ソリューションの長期的なビジネスケースを作成するには、固有の課題も克服する必要があります。再生可能エネルギーがエネルギー生成の転換点に達し、複数日にわたる貯蔵ソリューションが必要になるにつれて、この課題はますます重要になります。

リチウム システムのコスト削減につながる価格競争の継続は、サプライヤーが確立されたアプローチとの競争に努めているため、代替技術にとって大きなハードルとなっています。 さらなる戦略的パートナーシップと長期にわたる調達計画により、非リチウムエネルギー貯蔵ソリューションの将来のパイプラインが引き続き推進され、最も効果的に拡張でき、大規模な商業プロジェクトがより大きな市場シェアを獲得できることが実証されます。

ファサード建物用の動的太陽光発電ブラインド ②

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。

　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　・めぐりあひて　見しやそれとも　わかぬまに　雲がくれにし　夜半の月影

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　新古今和歌集

「源氏物語」の著者・紫式部 (生没年不明 / 970年頃?～1016年頃?) は藤原為時
の娘で、式部の呼び名は為時の官名式部丞による。 初めは藤式部と称したが、

のちに「源氏物語」の主人公・紫の上にちなみ紫式部と呼ばれた。 藤原宣孝に
嫁ぎで賢子(のちの大貳三位)を生むが、夫と死別の後、一条天皇の后・彰子に仕
えた。また、中宮が土御門弟(つちみかどてい）に戻ってから皇子が誕生するま
での様子が書かれている「紫式部日記」は、現在では重要な資料。この和歌は古
い友だちにあてたもので、久しぶりの再開であったのに、ゆっくりと話す時間も
なく過ぎてしまったという心残りを、夜半の月にたとえて、美しく詠まれる。「
めぐり逢ひ」、「雲隠れ」は「月」の縁語、「見しやそれとも」は「月」と「友
だち」の両方にかかっていて、巧みさを放つ一首。

ところで、結句の「月かな」は、「紫式部集」や「新古今集」などでは「月影」になっていて、「百人一首」だけが「月かな」になっています。

また、「源氏物語」は、紫式部が夫と死別した悲しさから書かれたもので、はじめは親しい人たちの間で読まれていたようです。
それが、次第に評判となり、当時の貴族たちもこぞって読みようになったと言われていて、歌人たちも和歌の参考にしたと伝えられています。


【屋内トレーニング記】


・ジョギング速度変更；５キロメートル／時間×１時間
・最大脈拍：130回／分

✺ ガラス張りのファサード建物用の動的太陽光発電ブラインド ② 

1. はじめに

2.dvPVBEの

2.1. dvPVBE の設計

提案されたdvPVBEは、窓のタイトな外層として、高ガラス張りのファサードと一
体的に組み立てられた(図1(a))。dvPVBEの本体は、フレーム構造やブラインドスラットなど、軽量で強度に優れ、悪天候にも耐えるアルミ合金製です。太陽電池
と一体化したスラットは、トップフレーム構造に隠されたモーターコントローラ
ーを使用して動的に電動化した。さらに、コンパクトで調整可能、格納式のスラ
ットは、建築の美観への悪影響を軽減する。

図１．天候対応型dvPVBEの動作原理とユースケース。(a)dvPVBEは、電動スラット
の柔軟な制御により太陽放射を効果的に変調できる。(b)曇りの日にはスラットは
完全に上部に引っ込められ居住者に十分な日光と遮るもののない視界を提供。(c)
夏の昼間は、スラットをフルに展開して、直射日光が部屋に入らないようにし、
太陽エネルギーを電気に変換することができます。(d)春と秋には、発電と日光の
透過性のバランスをとるために、スラットを部分的に展開することができる。(e)
冬季には、スラットを部分的に下部に格納して、上部からの良好な視界を確保し
ながら、日射を部屋に浸透させることができます。詳細については、付録 A の
セクション S1 を参照。

従来の静的外部ブラインドとは異なり、dvPVBEのスラットはフレームの任意の高
さで停止し、モーターの正確なストローク制御により0°から90°の間で回転でき
る。付録AのVedio S1で紹介されているプロトタイプのビデオは、電動ブライン
ドの複数の機能とその実際の操作を示す。プロトタイプの機械構造は、中国企業
が開発した既存の電動ブラインド車両から派生したもの。ブラインドは部分的ま
たは完全に展開できる。ブラインドが安定しているときは、スラットの角度を調
整でき、スラットの垂直位置と水平位置に対応して、0°から90°まで反転させる
ことができ。前述の制御は、ワイヤレスリモコンとコンピューター制御によって
実現できえるが、日射にさらされる死角とスラット角の両方を独立してインテリジェントに調整し、屋内環境に対するリアルタイムの気象条件の外部影響を軽減
できる。また、dvPVBEは、温度、風速、入射日射量、発電量などの重要な要素の
監視を含む、センサーをフレーム構造に統合することで、効果的な監視と保守管
理を可能にする。



図２．さまざまなシナリオに対応する３つの制御戦略のワークフロー。Ｈ0 はフレームの高さ、つまりフレーム構造の上部から底部までの距離。θp は最大の発
電量を得る最適なスラット角度。Ｗnetはブラインド位置に対応する正味電力。
ΔH はブラインド位置調整の距離ステップ。 Δθはスラット角度調整の角度ス
テップ。 Iは室内照度です。 I0は室内照度の設定値。この研究では、昼光照度
の基準として I0 を 300 lx に設定した。

(1) PGP の戦略
この戦略は、勤務時間外または部屋に人がいないときに採用されます。 この戦略は、ブラインド位置 H とスラット角度 θ を調整し、太陽光発電用のスラット
への入射日射を最大化する。まず、ブラインドが完全に展開されます。すなわち
ブラインド位置ＨはＨ０に等しい（Ｈ０はフレーム高さ、すなわち、図１（ａ）に示すように、フレーム構造の上端から下端までの距離である）。 次に、発電量
を最大化する最適な角度（θp）に達するまで、スラット角度 θが調整されます。
 最後に、最適な角度θp を記録し、実行。 これまでの研究結果に基づいて、θp は一般に太陽高度角に対応し、モジュールの自己シェーディングを考慮せずに太
陽プロファイル角に直交するように設定。

（２）NDPの戦略
この戦略は、自然光を十分に利用して、部屋に人がいるときに屋内の照明を改善
することを目的としています。 具体的な実装手順は以下の通りです。まず、PGP 
戦略で述べたように、H を H0 に設定し、θ を最適角度 θp に設定します。次に、室内照度Ｉを測定し、室内設定値Ｉ０と比較する。 I が I0 以上 2000 lx 未満の場合、H と θ の現在の状態が保持されます。 I が 2000 lx 以上の場合、
θ は、I が 2000 lx 未満になるまで、Δθ の小さな間隔でわずかに減少。 I 
が I0 未満の場合、I0 を超えるまで θ は Δθ だけわずかに拡大される。 I 
がまだ I0 未満の場合、H は I0 を超えるまで、ΔH の小さな間隔でわずかに上
昇します。 最終的には、室内照明は自然光を十分に利用することで実現され、
付随的に照明負荷も軽減される。

(3) ESPの戦略。
この戦略は、部屋の正味エネルギー消費を最小限に抑えるように設計されている。 したがって、太陽光発電だけでなく、HVAC および照明システムのエネルギー消
費も考慮される。 建物の熱慣性、室内の熱質量拡散、熱伝達、空調システムの
分配効率の影響により、空調システムの性能に大幅な遅れが生じる。 この固有
の遅れと、その結果として生じる暖房と冷房のシステム制御の難しさのため、リ
アルタイムの正味エネルギー消費量を正確に最適化することは困難。 図２ に示
す制御ループは、近似ではあるが実用的な方法を提供 まず、ＨをＨ０、θを最
適角度θｐとする。 次に、部屋の正味電力消費量 Wnet が式 1 を使用して計算
され。(1)。３番目に、H を小さな間隔 ΔH だけわずかに持ち上げて、新しい H 
における新しい Wnet、new を取得。Wnet、new が Wnet より小さい場合、３番
目のステップは、Wnet、new が Wnet より大きくなるまで繰り返される。Wnet, 
new が Wnet より大きい場合、スラットは前の状態に戻ります。この運用戦略に
より、正味エネルギー消費を効果的に削減できる。

ここで、W空調はHVACシステムの瞬間的な消費電力、Wです。光は照明システムの
瞬時消費電力、WPVのはPVアレイの瞬間発電量、W網は部屋の正味電力です。瞬時
電力は、電力計を用いて測定した。

2.3. シミュレーションのセットアップ

シミュレーションでは、dvPVBEのエネルギー性能と最適な構成を調査するための
モデルを構築。中国・北京にある24階建てのオフィスビルは、図１に示すように、
3次元モデリングソフトウェア「SketchUp」を使用して作成された。付録 A のセ
クション S2 の S1。オフィスビルの周囲に追加の高層ビルはないと想定された、
この研究では、周囲の建物によって引き起こされる陰影と反射は無視。建物の南
向きのファサードに位置する5m×5m×3mの南向きの部屋が代表的な部屋に選ばれ
た。外部環境にさらされるガラス張りのファサードを除いて、屋内環境にさらさ
れる他のすべての表面(壁、床、天井)は、隣接する部屋を同じ室内温度で想定す
ることにより断熱的であると見なされた。ガラス張りのファサードは4.8m×2.18
4mで、窓と壁の比率は70%です。具体的には、ガラス張りのファサードには、熱
伝達率(Uファクター)が1.8W·(m2·K)−1太陽熱取得係数は0.4です。外壁の熱伝達
率は0.485W・(m2·K)−1.建物の外皮のすべてのパラメータ設定は、公共建築物の
エネルギー効率に関する中国設計基準(GB 50189-2015)[32]に準拠している。表１ は、建物モデルに関する重要な情報をまとめたものです。HVACシステムの可用性
は、北京の気候によって異なる。具体的には、5月から9月までHVACシステムの冷
房モードが作動し、室内温度が26℃未満に保たれるようにする。 暖房モードは
11月から2月までアクティブになり、室内温度が18°C以上にとどまるようにします。また、就業時間の1時間前からHVACシステムを導入し、午前8時に出勤する従
業員が快適な室内温熱環境を確保している。そのため、平日の午前7時から午後6
時までHVACシステムが作動した。

表 1.建物のエネルギー性能モデリングの仕様

表 1.建物のエネルギー性能モデリングの仕様。

パラメーター価値

建物モデル		延床面積	25メートル2
		一人当たりの外気供給率	30メートル3·(h∙人)−1
		ご利用人数	4
		床面積あたりの人数	0.16人・m−2
		床面積当たりの照明電力	9 W・m−2
		その他電気設備の床面積当たり電力量	12 W・m−2
		入居者の労働時間	午前8時から午後6時(平日)
		HVACシステム	パッケージ端子ヒートポンプ(PTHP)
		加熱設定値	18 °C
		冷却設定値	26 °C
		ヒートポンプの性能係数*	夏:3.0;冬:2.5
ブラインドスラットと太陽電池	スラット	スラット幅	4.80メートル
		スラット深さ	0.091メートル
		スラット分離	0.091メートル
		スラット角	動的
		スラットの数	24
	太陽電池	生産者	ジンコソーラー(中国)
		材料	単結晶シリコン
		寸法(太陽電池1個)	0.182メートル × 0.091メートル
		公称効率	21.32%
		公称動作セル温度(NOCT)	45 °C

ガラス張りのファサードの外面に取り付けられたdvPVBEは、図S1に示すように、
太陽電池と一体化した24個のスラットで構成されていました。各スラットは、ジ
ンコソーラー(中国)が直列に製造した26個の太陽電池で構成されていました。スラットの間隔(d)とスラットの深さ(L)の比率を1(d/L=1)とし、室内の快適性を高
めた。スラットと太陽電池の詳細については、表1を参照。

建物の部屋のエネルギー性能は、非定常熱伝導、昼光制御、およびオンサイト太
陽光発電をシミュレートできるオープンソースの建物全体のエネルギーモデリン
グソフトウェア(EnergyPlus、バージョン9.6)を使用してシミュレートされまし
た[35]、[36]。dvPVBEの全体的なエネルギー性能を調査するために、熱収支、昼光、発電モデルなど、いくつかのサブモデルがEnergyPlusで採用されました[37]。EnergyPlusの熱収支モデルは、建物内の熱伝達とエネルギーの流れをシミュレー
トし、建物の冷暖房負荷を計算するために採用されました[38]。アルゴリズムと
して、建物のエネルギー解析分野で確立され、広く検証されている伝導伝達関数
が選ばれました。昼光照明モデルを使用して、さまざまなスラット角度での昼光
性能をシミュレートし、照明負荷への影響を特定しました。昼光照度基準点は、
室内中央の床上0.75mで300lxとし、照明の連続調光制御を採用した。本研究では、ダイオードから導出された等価回路モデルを用いたPV性能予測シミュレーションに、5パラメータモデルとして知られる等価な1ダイオードモデルを選択した。

dvPVBE の制御戦略では、PGP 戦略は非稼働時間に使用され、ESP 戦略は勤務時間
中に使用されました。NDP戦略は居住者の嗜好に大きく影響されるため、今後の研
究でさらなる分析が残された。建物のエネルギー効率を高める上でのdvPVBEの実行可能性をさらに実証し、静的PVブラインドとの公正な比較を実施するために、シミュレーションは主に調整可能なスラット角度がエネルギー性能に与える影響を
評価することに焦点を当てました。具体的には、ブラインドポジションをHに設定
する0次のシミュレーションでは、以前の研究で使用された従来の静的PVブライ
ンドと同様。

dvPVBEの最適なスラット角度は、静的PVブラインドケースの組み合わせを使用し
て得られた。0°から90°まで5°刻みで19の静的PVブラインドケースが研究され、dvPVBEの最適な構成は、19の静的ケースで正味エネルギー消費の制約が最も低い
スラット角度の組み合わせた。HVAC負荷、照明負荷、およびPV発電はさまざまなケースで異なり、全体として部屋の正味エネルギー消費量に影響を与えた。HVAC
負荷、照明負荷、および発電と比較し、dvPVBEシステムのモーターとコントローラーのエネルギー消費は、断続的な動作と低い公称電力により、ごくわずかです。年間を通じての 19 の静的 PV ブラインド ケースと dvPVBEの詳細なシミュレーション データは、付録 A のセクション S3 に示されている。dvPVBE の最適な
構成を決定するために使用される方法は、さまざまな環境条件に適用。この研究
では、dvPVBEのエネルギー性能を評価するため例として北京が選ばれた。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以下省略

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1.“A New Dynamic and Vertical Photovoltaic Integrated Building Envelope for High-Rise Glaze-Facade Buildings

２．Design and optimization of CdSe-CuSbSe2-based doublejunction two-terminal tandem solar cells with VOC> 2.0 V and PCE over 42%

⛑　高性能シリコン太陽電池製造手法を安全化

14日、東京工業大学の研究グループは，シリコンヘテロ接合（SHJ）太陽電池用
の水素化アモルファスシリコン（a-Si:H）を，強い爆発性を有するSiH4ガスを
使用せずに，高速かつ低ダメージで形成する手法を確立した。

SHJ太陽電池の高効率化には，シリコンウエハー表面に高品質なa-Si:H層を形成
することにより，ウエハー表面でのキャリア再結合を抑制することが重要であるが，既存手法では爆発性・毒性を持つSiH4ガスを用いる必要があり，コスト増の一
因となっている。

研究グループは，対向ターゲットスパッタ（FTS）法と呼ばれる手法を用いるこ
とにより，十分なキャリア再結合抑制効果を有したa-Si:H膜を，強い爆発性・毒
性を有するガスを使用せずに，実用的な製膜速度でシリコンウエハー上に形成す
ることに成功。

ドーピング量の少ないシリコンのスパッタにはRF電源を用いたRFスパッタが一般
的に用いられるが，DC電源を用いたDCスパッタを用いたことによりこの成果が実
現された。なお，DC電源の使用により装置構成が簡略化されるという利点も存在
する。

SHJ太陽電池はシリコンウエハー表面のキャリア再結合はウエハー直上に存在す
るi-a-Si:H（アンドープa-Si:H）によって抑制される。そこで，シリコンウエハ
ーの両面にi-a-Si:Hのみを形成した試料を用いてウエハー表面でのキャリア再結
合抑制効果を評価した。なお，a-Si:H膜形成後に窒素中で200℃の熱処理を行な
っている。

ウエハー表面でのキャリア再結合抑制効果の指標となる実効キャリアライフタイ
ムは，厚さ42nmのi-a-Si:Hを用いた場合，10msを超える値を示した。また，太陽
電池を形成した場合の出力電圧の目安であるiVocの値は726mVと高い値を示した。

実際の太陽電池で用いる5nmのi-a-Si:Hを用いた場合でもiVocは717mVと高い値を
保つことが明らかとなった。さらに，将来的に重要となるであろう薄型シリコン
ウエハーに5nmのi-a-Si:Hを形成した試料においてはiVocは730mVであった。また，一般的なスパッタ法において，製膜速度1.8nm/min以上ではプラズマダメージに
より良好なキャリア再結合抑制効果が得られていなかったが，この研究において
は31nm/minという高速で製膜してもキャリア再結合抑制効果が損なわれないこと
を見出した。研究グループは，今後，大面積製膜の実証が進めば，SHJ太陽電池
やペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の低コストプロセスの実現が期待
できる。
【掲載論文】

掲載誌 : 論文タイトル：Demonstration of Excellent Crystalline Silicon Surface Passivation (S < 1.27 cm/s) by High-Rate DC-Sputtered Hydrogenated Amorphous Silicon

 公開日 :2024年2月20日（オンライン、現地時間）
DOI :10.1002/solr.202400045

画像：Ni-MOF-74 から誘導された Ni ベースの触媒を合成し、光熱メタン化反応について研究。 
この触媒は、可視IR照射下でCH4生成に対して高い性能を示す。 この触媒は、数回の連続反応サ
イクル後でも高い安定性と優れたリサイクル性を示す。

An Efficient Metal–Organic Framework-Derived Nickel Catalyst for the Light Driven Methanation of CO2
CO2 の光駆動メタン化のための効率的な金属有機フレームワーク由来のニッケル触媒
【要約】
CO2をCH4に光熱還元する、高活性かつ安定な金属有機骨格由来 Niベース触媒の
合成を報告。 MOF-74 (Ni) の熱分解を制御することで、炭素質種の、したがって
光熱性能を調整できる。 最適化された条件下で触媒を調製すると、UV-可視-IR
照射下で488 mmol g-1 h-1のCH4生成率をが達成でき、連続フロー構成下で 10回
の連続反応サイクルまたは 12時間を超えた後でも、粒子の凝集や活性の重大な
損失が観れなかった。 最後に、概念実証として、周囲太陽光照射下で屋外実験
を実施し、太陽エネルギーのみを使用して CO2を H に還元する触媒の可能性を
実証した。

タンデム型太陽電池ブラインド？

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。

✺ガラス張りのファサード建物用の動的太陽光発電ブラインド

中国の研究者らは、ガラス張りのファサードを備えた高層ビルの熱負荷、日光の
侵入、エネルギー生成を調整できる太陽光発電ブラインドを構築したと伝えられ
ている。ブラインドが優れた建築美と顕著な省エネの可能性を提供すると主張し
ている。
【要約】
実質的にガラス張りのファサードは、魅力的な建築美学の実現に現代の高層ビル
で広く使用されている。 建築の美学、建物のエネルギー消費、ガラス張りのファサードの太陽エネルギー収集の間には、本質的な矛盾が存在する。この研究では、天候に応じスラット角度とブラインド位置による並外れた柔軟性、優れた建築美学、省エネの可能性を提供する、この動的垂直型太陽光発電統合建築エンベロー
プ (dvPVBE：移動平均乖離率バンド) 導入で、これらの矛盾を解決した。 dvPVBE のさまざまなシナリオに、発電優先 (PGP)、自然光優先 (NDP)、および省エネ優
先 (ESP) の ３つの階層制御戦略を提案されておりに、PGP および ESP 戦略は、dvPVBE のシミュレーションでさらに分析されました。 dvPVBE と統合されたオ
フィス ルームは、EnergyPlus を使用しモデル化されている。建物のエネルギー効
率とそれに対応する最適なスラット角度の改善における dvPVBE の影響が、PGP 
および ESP制御戦略で調査された。この結果、北京における dvPVBE の適用により、オフィス ルームの年間エネルギー需要の最大 131% を供給でき、静的太陽
光発電 (PV) ブラインドと比較して年間正味エネルギー出力を少なくとも 226% 
大幅に増加できることを示す。 この新しい dvPVBE の概念は、熱負荷、日光の
侵入、エネルギー生成を効果的に制御できる実行可能なアプローチを提供で
きる。
【鍵語】天候に対応するファサード建物のエネルギー効率動的太陽光発電／
一体型建物外壁 (PVBE)建物／一体型太陽光発電 (BIPV)

1. はじめに
建築および建設部門は、2020 年の世界のエネルギー需要とエネルギー関連の CO
2 排出量のそれぞれ 36% と 37% を占めた。 この問題は、エネルギー効率が最も
低い建物コンポーネントとして認識されており、実質的にガラス張りのファサー
ドを備えた高層ビルで特に顕著である。 この非効率性は主に、ガラス カーテンウ
ォールにより促進される太陽熱の大幅な利得もしくは損失に起因する]。 高度にガ
ラス張りの建物は、一般的な建物よりも大幅に多くのエネルギーを消費。 特に遮
光装置を組み込むことによる建物外壁の改修は、室内の温熱快適性、エネルギー
節約、日光のまぶしさの制御にプラスの効果に作用し、建物のエネルギー効率を
高めるために重要となる 。 しかし、従来の遮光装置は反射により太陽エネルギー
を大幅に浪費すしてい。エリアシェーディングデバイスと太陽光発電（PV）の統
合は、太陽光発電一体型建築外壁（PVBE）として知られており、建物一体型太陽
光発電（BIPV）の有望な側面を構成。
PVBE は、特に高層ビルが豊富にある都市部において、暖房、換気、空調 (HVAC) 
負荷を受動的に軽減し、ファサードに入射する太陽エネルギーを電力に積極的に
変換に不可欠である。 カントらは、さまざまな PVBE設計パラメーターの影響を
シミュレートするための包括的な数値研究を開発したが、建物の熱ゾーンとの相
互作用を無視。 マンダラキらは 13種類の固定遮光装置を研究・統合された南向
きPVを備えたすべての遮光装置の発電量が、少なくとも参照オフィスの照明負荷
をサポートに十分である。報告のほとんどの PVBEは、固定傾斜角度を備え PV 
パネル、ブラインド、ルーバーの静的 PVBEを採用しており、静的PVBEには、居
住者の視覚的快適性を高めるための調整機能が欠け、予測できない気象条件や季
節の変化に反応できない。たとえば、静的 PVBE は、夏の晴れた日には冷房負荷
を軽減し、発電のために太陽放射を収集することでうまく機能する可能性がありますが、冬の曇りの日には暖房と人工照明の負荷が増加する可能性があります。ロ
ングらは、中国の長春の学生アパートにある PVパネルと統合された固定オーバ
ーハングのエネルギー消費と発電をシミュレーション。その結果、年間暖房負荷は、遮光装置なしの場合に比べて驚くべきことに30％以上増加することが分かか
った。 したがって、太陽光の入射角やその他の環境特性は 1日を通し一貫して変
化するため、静的PVパネル、ブラインド、ルーバーでは常に入射太陽放射の利用
を最大化すには対応不可である。

1.“A New Dynamic and Vertical Photovoltaic Integrated Building Envelope for High-Rise Glaze-Facade Buildings

2.Dynamic photovoltaic blinds for glaze-façade buildings

3.Image: Axel Kirch, Wikimedia Commons

4.Building-Integrated Photovoltaic Designs for Commercial and Institutional Structures A Sourcebook for Architects

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7.Building integrated photovoltaic system application across India and globe: a comparative review

8.The Future Envelope Trends – Towards Zero Carbon Buildings

9.Design and optimization of CdSe-CuSbSe2-based doublejunction two-terminal tandem solar cells with VOC> 2.0 V and PCE over 42%

テルル化カドミウム、二ケイ化鉄をベースにしたタンデム型太陽電池は効 43.9% 
を約束

バングラデシュの研究者は、高い熱安定性と良好な光電子特性で知られる新興吸
収材料である二ケイ化鉄（FeSi2）をベースにした下部デバイスを備えた二重接
合タンデム太陽電池を設計した。 彼らのシミュレーションでは、上部のテルル
化カドミウムセルのより大きなバンドギャップと下部のFeSi2セルのより小さな
バンドギャップを組み合わせる利点が示されました。

10.“Design and optimization of a high efficiency CdTe–FeSi2 based double-junction two-terminal tandem solar cell,”

● 今夜の寸評価：

【地図で地政学】
AIの考える、第三次世界大戦。 日本は2時間で終わります。




【今夜の言葉】
私がアトムを描きはじめたころは、まだ、人工衛星も、ガガーリンも、テレビで
すらも夢物語の時代だったし、こうしたマンガは、荒唐無稽な俗悪読み物として、世のひんしゅくをかっていました。
そして、子どもたちの心の中には、すでに、アトムみたいに電子頭脳と原子力エ
ンジンを持ったかしこいロボットが、人間の生活を助けてくれる二十一世紀の世
界に飛んでいます。
　　　　光文社刊　『鉄腕アトム　ロボットの科学』　「アトムと私」手塚治虫

則巻アラレを超えられるか？！

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。

【近江文学の旅　①】

・近江蚊屋 汗やさざ波 夜の床　　　　　　　芭蕉（1675／延宝3）

・おいつ島　島守る神や　いさむらむ　波も騒がぬ　わらはべの浦
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　紫式部（997／長徳3）



パナソニックの通信技術「Nessum」を国際標準規格
パナソニック ホールディングスは、有線や無線、海中などの環境で通信可能な
技術「Nessum（ネッサム）」が、国際標準規格「IEEE 1901c」として承認され
たと発表した。同規格に準拠した半導体IP（Intellectual Property）コアの開
発も行っており、半導体企業へのライセンス供与を始める。



1.既設線を通信回線にアップデート

下図のように、建物内外には専用線や同軸線、電力線など、さまざまな用途に用
いられる配線が存在する。Nessum WIREは、これらの既設配線をそのまま通信に

活用することが可能。通信用ケーブルの新規配線が不要となり、短工期・低コス
トでのネットワーク構築が可能となります。
2. Nessum AIRとは 
通信範囲を制御しながら通信速度向上

下図のようなeモビリティ給電管理システムの場合、複数の車両が近接して配置
されるため、電波干渉による車両の誤検出やセキュリティ面での問題が発生する
ことがある。Nessum AIRは、送信電力およびアンテナのサイズ・形状を調整する
ことで、通信可能な範囲を的確に制限しながら高速通信が可能。隣接機器との電
波干渉も軽減し、高いセキュリティを実現する。

【要点】

• Nessumは有線・無線や水中などのさまざまな通信媒体で長距離有線通信や近
  距離高速無線通信が可能です。さらには、有線と無線のハイブリッド通信を
  一つのデバイスで実現可能です。
  Nessum WIRE（有線）はさまざまな種類の既設線を通信回線にアップデート可
  能、Nessum AIR（無線）は通信範囲を的確に制御しながら通信速度の向上が可
  能です。
• Nessumを利用することで、新たな配線を行うことなく、セキュアな大規模ネッ
  トワークを低コストで構築可能です。さまざまな場所のスマート化を実現し、
  豊かなくらしと産業を世界の隅々にまで広げていきます。
  
  
  １．特開2024-029659　製造システム及びメタンの製造方法
• 【要約】
  下図４のごとく、二酸化炭素及び水素からメタン化反応によってメタンを製
  造するための製造システムであって、前記メタン化反応の触媒を有する反応
  装置と前記反応装置に二酸化炭素ガス及び水素ガスを供給する原料ガス供給
  部と、前記反応装置への酸素ガスの供給と前記供給の停止とを切り替え可能
  な酸素ガス供給部と、反応装置の少なくとも一部に被覆された、前記触媒の
  熱を保持するための断熱材と、を備える。前記触媒が、ルテニウム、ロジウ
  ム、白金、ニッケル、コバルト、鉄、カリウム、カルシウム、ナトリウム及
  びイリジウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の触媒金属を含むこと
  でメタン製造時のランニングコストを低減できる製造システムを提供提供。
  
  図１．
  
  図４
  【符号の説明】
  【０１１６】１Ａ 構造体触媒　１０ 反応装置　１１ 反応管　１２ 断熱材
  ２０ 原料ガス供給部　２１ 水素ガス供給部　２２ 二酸化炭素ガス供給部
  ２３ 窒素ガス供給部　３０ 酸素ガス供給部　４０ 氷冷トラップ
  ５０ サンプリングポート 　 ６０ 石鹸膜流量計
  【効果】このように自立起動操作を実施した後、継続運転操作を実施すると、
  実施例６の二酸化炭素転化率（％）の挙動は、自立起動操作の二酸化炭素転
  化率（％）と同様であることがわかった。
  更に図１１に示すように、メタン選択率（％）は１００％近いことがわかっ
  た。 これらの結果から、自立起動操作を一度実施すると、オートメタン化反
  応の進行を停止させ、再度オートメタン化反応を進行させる際に、メタン化
  反応の触媒の温度を昇温しなくても、水素ガス及び酸素ガスをメタン化反応
  の触媒に供給するだけで、燃焼反応は進行し、自立起動操作と同様に、メタ
  ン化反応の進行を促進することができることがわかった。
  
  図１１
  【特許請求の範囲】
  【請求項１】二酸化炭素及び水素からメタン化反応によってメタンを製造する
  ための製造システムであって、前記メタン化反応の触媒を有する反応装置と、
  前記反応装置に二酸化炭素ガス及び水素ガスを供給する原料ガス供給部と、
  前記反応装置への酸素ガスの供給と前記供給の停止とを切り替え可能な酸素ガ
  ス供給部と、反応装置の少なくとも一部に被覆された、前記触媒の熱を保持す
  るための断熱材と、を備え、前記触媒が、ルテニウム、ロジウム、白金、ニッ
  ケル、コバルト、鉄、カリウム、カルシウム、ナトリウム及びイリジウムから
• なる群より選ばれる少なくとも１種の触媒金属を含む、製造システム。
  【請求項２】前記触媒は、構造体触媒であり、
  前記構造体触媒は、金属及びセラミックスの少なくとも一方を含む熱保持基材
  と、前記熱保持基材に付着した触媒層と、を有し前記触媒層は、前記触媒金属
  を含む、請求項１に記載の製造システム。
  【請求項３】前記反応装置が、少なくとも１つの反応管を更に備え、前記熱保
  持基材が、前記少なくとも１つの反応管の内部に配置されており、かつ前記少
  なくとも１つの反応管の延在方向に沿って延在する複数の貫通孔を有し、前記
  触媒層が、前記複数の貫通孔の内壁面の少なくとも一部に付着している、請求
  項２に記載の製造システム。
  【請求項４】前記熱保持基材の１平方インチ当たりの前記複数の貫通孔の数は、
  ５０ｃｐｓｉ～１２００ｃｐｓｉである、請求項３に記載の製造システム。
  【請求項５】前記熱保持基材は、前記セラミックスを含む、請求項２又は請求
  項３に記載の製造システム。
  【請求項６】前記触媒層は、前記触媒金属が担持された担体を更に含み、前記
  担体が、セリウム、ジルコニウム、イットリウム、アルミニウム、ケイ素、及
  びマグネシウムから選ばれる少なくとも１種の金属を含む金属酸化物を含む、
  請求項２又は請求項３に記載の製造システム。
  【請求項７】前記触媒は、複数の触媒粒子を含む充填層触媒であり、複数の触
  媒粒子の各々は、担体粒子と、前記担体粒子に担持された前記触媒金属と、を
  有し、前記担体粒子の材質が、セリウム、ジルコニウム、イットリウム、アル
  ミニウム、ケイ素、及びマグネシウムから選ばれる少なくとも１種の金属を含
  む金属酸化物を含む、請求項１に記載の製造システム。
  【請求項８】二酸化炭素及び水素からメタンを生成するメタン化反応の触媒を
  有する反応装置の前記触媒に、外部の熱源から熱を供給して、前記触媒を室温（２０℃）以上に昇温することと、前記外部の熱源からの熱の供給を停止する
  ことと、温度が室温（２０℃）以上の前記触媒に、少なくとも二酸化炭素ガス、
  水素ガス及び酸素ガスを供給することと、二酸化炭素ガス、水素ガス及び酸素
  ガスの供給を開始した時点から第１所定時間が経過した後に、酸素ガスの供給
  を停止することと、を含み、前記触媒が、ルテニウム、ロジウム、白金、ニッ
  ケル、コバルト、鉄、カリウム、カルシウム、ナトリウム及びイリジウムから
  なる群より選ばれる少なくとも１種の触媒金属を含み、前記反応装置の少なく
  とも一部に、前記触媒の熱を保持するための断熱材が被覆されている、メタン
  の製造方法。
  【請求項９】前記酸素ガスの供給を停止することの後に、継続運転操作を少な
  くとも１回繰り返し実施することを含み、前記継続運転操作は、二酸化炭素ガ
  ス及び水素ガスの供給を停止して、前記触媒に不活性ガスを供給することと、
  前記不活性ガスの供給を開始した時点から第２所定時間が経過した後に、前記
  触媒に少なくとも二酸化炭素ガス、水素ガス及び酸素ガスを供給することと、
  二酸化炭素ガス、水素ガス及び酸素ガスの供給を開始した時点から第３所定時
  間が経過した後に、酸素ガスの供給を停止することと、を含む、請求項８に記
  載のメタンの製造方法。
  【請求項１０】前記触媒は、構造体触媒であり、前記構造体触媒は、金属及び
  セラミックスの少なくとも一方を含む熱保持基材と、前記熱保持基材に付着し
  た触媒層と、を有し、前記触媒層は、前記触媒金属を含む、請求項９に記載の
  メタンの製造方法。
  【請求項１１】前記反応装置が、少なくとも１つの反応管を更に備え、前記熱
  保持基材が、前記少なくとも１つの反応管の内部に配置されており、かつ前記
  少なくとも１つの反応管の延在方向に沿って延在する複数の貫通孔を有し、
  前記触媒層が、前記複数の貫通孔の内壁面の少なくとも一部に付着している、
  請求項１０に記載のメタンの製造方法。
  【請求項１２】前記熱保持基材の１平方インチ当たりの前記複数の貫通孔の数
  は、５０ｃｐｓｉ～１２００ｃｐｓｉである、請求項１１に記載のメタンの製
  造方法。
  【請求項１３】前記熱保持基材は、前記セラミックスを含む、請求項１０又は
  請求項１１に記載のメタンの製造方法。
  【請求項１４】前記触媒層は、前記触媒金属が担持された担体を更に含み、前
  記担体が、セリウム、ジルコニウム、イットリウム、アルミニウム、ケイ素、
  及びマグネシウムから選ばれる少なくとも１種の金属を含む金属酸化物を含む、
  請求項１０又は請求項１１に記載のメタンの製造方法。
  【請求項１５】前記触媒は、複数の触媒粒子を含む充填層触媒であり、複数の
  触媒粒子の各々は、担体粒子と、前記担体粒子に担持された前記触媒金属と、
  を有し、前記担体粒子の材質が、セリウム、ジルコニウム、イットリウム、ア
  ルミニウム、ケイ素、及びマグネシウムから選ばれる少なくとも１種の金属を
  含む金属酸化物を含む、請求項８に記載のメタンの製造方法。
  【請求項１６】 前記第１所定時間が１０秒～２００００秒である、請求項８
  又は請求項９に記載のメタンの製造方法。
• 
  

 　風邪蕭々と蒼い時代 

1976年7月21日に発売された小椋佳の16枚目のシングル表題曲。「揺れるまなざし
」は、当時16才のモデルであり後に女優へと転向する真行寺君枝が出演した資生
堂 ″スプレンス・シフォネット″ CMソングとして使用。 「商品の宣伝の為の
歌なんて絶対に作らない」という拘りを持っていたが、銀行員であった当時のお
得意様であり、頻繁に呑みに誘われるほどの間柄であった資生堂の宣伝部長に「
コマーシャルソングを作ってほしい」と頼まれ、「資生堂さんじゃ断れない…」
と止むを得ず制作したものである。しかし、他の依頼は全て断っている手前、自
分がコマーシャルのために曲を作ったということが広まっては困るので、「小椋
佳の曲をたまたま資生堂がコマーシャルソングに使ったということにしてくれま
せんか」と宣伝部長に懇願したという。これについて小椋は、後にTBSラジオの
番組にゲスト出演した際、「今だから言えるけど、あれは大嘘です。そのために
書いたんです。」と吐露している[4]。この曲のヒットにより、化粧品業界の大
手であった資生堂やカネボウでは季節毎にテーマを設定した商品を販売促進の中
心に据え[5]、商品とCMソングとの相乗効果によるヒットを狙った年4回のキャン
ペーンを展開するという販売方法が取られるようになった。この手法は10年以上
も続く。



街にひとふきの風心にふれゆく今日です
吟くり逢ったのは
言葉では尽せぬ人驚き(ことまどう僕
不忽諸踪揺れるまなさし
心を一人占めにしてあさやかな
物語が限りなく陽られて
君の姿が静かに夜を舞う
紅茶ひとくちふと深い昧がする夜です
吟くり逢ったのは
夢に戻た人ではなく思い出の人でもない
不忽諸踪揺れるまなさし
厄が波立つようですいつになく
物語が限りなく曖られて
君の姿が静かに夜を舞う
昨日までの淋しさ嘘のように
君の姿に色あせて
明日の朝を待ち切れず夜を舞う
君の姿を追いかけて
あのまなさし揺れて眼れない

※バディ・アドラーが「香港ロケで製作した1955年作品。原作は1952年のベスト
・セラー、女医ハン・スーインの自伝小説で、これを「真紅の女」のジョン・パ
トリックが脚色し、「野性の女(1955)」のヘンリー・キングが監督した。主演は
「重役室」のウィリアム・ホールデンと「悪魔をやっつけろ」のジェニファー・
ジョーンズで他に「聖衣」のトリン・サッチャー「我が心に君深く」のイソベル
・エルソム、マレイ・マシスン、ヴァージニア・グレッグ、「一攫千金を夢みる
男」のスウ・ヨン等が出演する。音楽は「七年目の浮気」のアルフレッド・ニュ
ーマン、撮影は「足ながおじさん」のレオン・シャムロイ。色彩はデ・ラックス
カラー。

1955年製作／101分／アメリカ
原題：Love is a Many-Splendored Thing
配給：20世紀フォックス
劇場公開日：1955年11月18日 

● 今夜の寸評 : 鈍すれば貧する
　　　　　　　  賢明でなければ豊かになれな

則巻アラレを超えられるか？！

則巻千兵衛により製作された少女型アンドロイド。名前は、千兵衛が木緑葵に
聞かれ思いつきで付けている。製作目的やロボットだと隠す理由は語られていな
い。アニメ1作235話では、ロボットと知られることでアラレと周囲の関わりが変
わることを千兵衛が危惧。 1980年トビウオ3日（5月3日）。身長139cm、体重31
kg 『ドラゴンボール大全集』と『ドラゴンボール超全集』では、エイジ745年完
成になっている。完成した後、千兵衛が考えた「年の離れた妹」という言い訳の
帳尻合わせのため、13歳ということになった。時間経過の描写があるため、最終
盤は名目上18歳になる。周囲の人物には「1967年生まれと説明されている。

最新高性能メタネーション製造方法及び装置

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。

2050年までにカーボンニュートラルを実現すると表明した国は、全世界で125カ
国・1地域に及ぶ（2021年4月末時点）。その実現には、二酸化炭素（CO2）の排
出を削減することに加えて、既に大気に存在しているCO2の除去・再利用を含め
た総合的なアプローチが不可欠だ。その中でもCO2を資源ととらえ、排ガスや大
気中から回収して燃料やさまざまな製品に再利用する技術（CCU: Carbon dioxide
Capture and Utilization）が注目されている。その中でもより効率的なプロセスが 
求められる低濃度CO2の資源化は大きな課題だ。
産総研は、独自に開発した触媒を用いることで、希薄な濃度のCO2から直接メタ
ンを合成する新たな触媒プロセスの開発に成功した。その成果から発展して、遷
移金属を用いない触媒で、一酸化炭素と水素の混合ガスである合成ガスを直接生
成する技術を開発。大気中レベルの低濃度CO2を原料としてメタンや合成ガスを
製造することが可能となり、将来の合成燃料や有用化学品製造への展開も視野に
入ってきた。
これらの触媒開発に加えて、周辺プロセスの効率化・大型化も進めており、この 
技術の社会実装に向けて、企業との共同研究にも着手し、カーボンニュートラル 
社会の構築に向けて、前進を続けている。 

※050年までにカーボンニュートラルを実現すると表明した国は、全世界で125カ
国・1地域に及ぶ（2021年4月末時点）。その実現には、二酸化炭素（CO2）の排
出を削減することに加えて、既に大気に存在しているCO2の除去・再利用を含む
総合的なアプローチが不可欠。その中でもCO2を資源ととらえ、排ガスや大気中
から回収して燃料やさまざまな製品に再利用する技術（CCU: Carbon dioxide
 Capture and Utilization）が注目されている。その中でもより効率的なプロセスが
}求められる低濃度CO2の資源化は大きな課題。
産総研は、独自に開発した触媒を用いることで、希薄な濃度のCO2から直接メタン
を合成する新たな触媒プロセスの開発に成功した。その成果から発展して、遷移
金属を用いない触媒で、一酸化炭素と水素の混合ガスである合成ガスを直接生成
する技術を開発。大気中レベルの低濃度CO2を原料としてメタンや合成ガスを製
造することが可能となり、将来の合成燃料や有用化学品製造への展開も視野に入
ってきた。
これらの触媒開発に加えて、周辺プロセスの効率化・大型化も進めており、この
技術の社会実装に向けて、企業との共同研究にも着手し、カーボンニュートラル
社会の構築に向けて、前進を続けている。

※大気中の二酸化炭素から資源を生み出す - 産総研
※特開2015-196619(P2015-196619A)　二酸化炭素固定システム
※特開2023-017750 メタネーション反応触媒担体用のセラミックハニカム構造体
、およびその製造方法
【概要】

例えば、特許文献１には、金属製またはセラミックス製ハニカム基材に触媒構成
成を含む水溶液を塗布する工程と、乾燥させる工程と、中和する工程と、８０～
２００℃で乾燥する工程と、２００～７００℃で焼成する工程と１００～７００
℃で還元する工程からなる一酸化炭素メタネーション用のハニカム触媒の製造方
法が開示されている。また、例えば、特許文献２には、多孔質の隔壁で区画形成
されたハニカム構造部と、複数の目封止部を備え、ハニカム構造部の中心部分に
存在するセルの集まりから構成される第一のセル群と、第一のセル群を取り囲む
セルの集まりから構成される第二のセル群を有し、前記第一のセル群が、前記流
入側端面の側の端部に前記目封止部が配置され且つ前記排出側端面の側の端部に
前記目封止部が配置されていない前記セルと、前記排出側端面の側の端部に前記
目封止部が配置され且つ前記流入側端面の側の端部に前記目封止部が配置されて
いない前記セルとが、前記隔壁を隔てて交互に並ぶように構成され、前記第二の
セル群が、前記排出側端面の側の端部に前記目封止部が配置され且つ前記流入側
端面の側の端部に前記目封止部が配置されていない前記セルからなるように構成
された、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される粒子状物質を捕集する
フィルタ用の目封止ハニカム構造体が開示されている。
特許文献２に記載された方法により製造されたハニカム構造体を用いれば、排ガ
スの温度が変化して、目封止ハニカム構造体の中心部分と外周部分との間で大き
な温度差が生じてもクラックの発生が抑制されるフィルタを得ることができると
記載されている。
【特許文献１】 特開２００７－２５２９９１号
【特許文献２】 特開２０１３－１６３１５５号
【要点】
下図１多孔質のセラミックスで構成された隔壁により囲まれた断面形状が多角形
状である複数のセルが、隣接して平行に設けられたセラミックハニカム構造体で
あって、少なくとも一部の前記セルの片側に目封止部を有しており、前記隔壁の
表面に触媒作用を有する触媒活性成分を含む触媒層が形成されていることで二酸
化炭素を主成分とする原料ガスの空塔速度を大きくしても、原料ガスと触媒成分
との接触面積を大きく保持することが可能であると共に、冷媒等によってセラミ
ックハニカム構造体を外周部から冷却する際に効率的な冷却が困難である、セラ
ミックハニカム構造体の中心部における原料ガスの流量を制御するのに好適なメ
タネーション反応用のセラミックハニカム構造体とその製造方法を提供すること。
【選択図】図１

【符号の説明】
１ ：隔壁　Ｖ２ ：セル　３ａ、３ｂ：目封止部　４ ：気孔　５ａ：入口側端
部、５ｂ：出口側端部　６ ：ステンレス鋼製反応管　７ ：石英ウール　８ ：
熱電対　１０：セラミックハニカム構造体

表４．

 
最後に、前記活性化温度におけるメタネーション反応時のハニカム構造体の温度
を測定した。原料ガスはマスフローコントローラーによって、水素：二酸化炭素：
窒素の体積比率を４０：１０：５０、空間速度が２５００／ｈｒとなるように、
全体の流量を６５４ｍｌ/ｍｉｎに設定した。電気炉の温度は、入口におけるガス
温度が前記活性化温度になるように設定した。
各サンプルの上部、中央、下部の温度を前記熱電対により測定し、目封止割合Ｘ
／Ｙが０．００である比較例Ａ´、Ｂ´、Ｃ´と、目封止割合Ｘ／Ｙが１．００
である実施例Ａ、Ｂ、Ｃの最高温度の差を評価した。
表４より、目封止を有する実施例Ａ、Ｂ、Ｃは、目封止を有さない比較例Ａ´、
Ｂ´、Ｃ´よりも最高温度が低く、［目封止セルの数Ｘ］／［開口セルの数Ｙ］
が１．０の場合にハニカム構造体の最高温度が有意に低下することが確認できた。
これは端面セルを交互に目封止することによって、メタネーション反応で最も高
温となりやすい入口端部の熱容量が大きくなり、発熱量を抑制したことと、ハニ
カム構造体の中央部から出口端部までの原料ガスとの接触面積が大きくなり、ガ
ス流れによる除熱効果が大きくなったことで冷却効率が高くなったためである。
また、触媒塗布量が増加するとハニカム構造体の最高温度は低下した。これは、
担持した触媒成分の表面積が増えることでガス流れによる除熱効果が大きくなり、
熱容量が増加したことで温度上昇が抑制されたためである。
以上の実施例より、本発明のハニカム構造体は原料ガスと触媒成分との接触面積
大きく保持し、かつ冷却効率を優位に向上させることが可能であるとわかる。

沖縄県うるま市でAIを用いたモズク生産効率化の実証実験

3月8日、TOPPANグループのDX（デジタルトランスフォーメーション）事業を担
うTOPPANデジタルは、沖縄県うるま市の勝連漁業協同組合とともに、モズク生産
の効率化を目的とした漁業DXソリューションの実証実験を実施する。同社が開発
した「重量管理アプリ」と「品質判定AI（人工知能）アプリ」を用いる。期間は2024年3月1日から同年6月30日まで。
モズク生産効率化の実証実験

沖縄県のモズク生産量は全国の9割以上を占める。中でも、うるま市勝連地域の
水揚げ量は県内では約4割である。TOPPANデジタルは、次世代DX開発拠点を2021
年6月、うるま市に開設した。システム開発事業とともに、地域課題解決への支
援事業を営んでいる。 

重量管理アプリは、水揚げ時、漁師ごとにモズク重量をタブレットへ入力すると、
カゴ重量を自動的に差し引いたうえで正味の重量を計算する仕組みだ。従来は手
計算や手入力で伝票を管理していたが、同アプリを使用することで手計算による
ミス防止やペーパーレス化を見込める。加えて、アプリの入力データをロットご
とに管理するため、モズクの加工工程以降のトレーサビリティー（生産履歴の追
跡）にも役立つという。 
※モズク（モヅク、学名: Nemacystus decipiens）はシオミドロ目ナガマツモ科
に属する褐藻の1種である。柔らかく細長い胞子体と微小な匍匐糸状体である配
偶体の間で異型世代交代を行う。日本では本州から沖縄に分布し、ふつうヤツマ
タモクなどのホンダワラ類（褐藻綱）に着生している（名の由来の一つ、下記参
照）。イトモズクやホソモズク、ハナモズク、ホンモズクとよばれることもある。
モズクの胞子体は食用とされ、養殖もされているが、「もずく、モズク」の名で
流通している海藻の多くは別属のオキナワモズクである。日本では、他にイシモ
ズクやフトモズク、キシュウモズクなども食用とされる。 

❏マイクロLEDを活用した次世代照明器具

３月７日、近年、照明器具がLED化されたことで、瞬時点灯～消灯、多彩な色演出
が可能となり、商業施設や公共施設をはじめとしたさまざまな場所で、ライトア
ップやプロジェクションマッピングなどのライティング演出や、サイネージなど
と連携した複雑な演出が実施されているが、今までの照明器具では、基本的に照
射したい部分に1台の器具が必要になり、複雑な演出を行う場合には、多数の照
明器具や、プロジェクター、ムービングライトなどの専門的な機材が必要であっ
た。今回開発した、マイクロLEDを活用した次世代照明器具では、1台の器具で複
数の対象物を照らすことをはじめ、スマートフォンやタブレットを活用した操作
端末を通して、使用者が簡単かつ自由に複雑な光をコントロールすることが可能
となります。光源は、日亜化学の開発したμPLSで、16,384個の微細なLEDが実装
されています。その一つ一つを当社の照明制御技術で高速に制御し、個々のLEDの
光を照射面に投影することで、これまでにない様々な光のデザインが可能となり
ました。このマイクロLEDを活用した次世代照明器具を使用すれば、店舗の売り
場では、動的な光による多彩な商品演出や、改装時の照射変更を簡単に行うこと
ができます。また、ホテルなどでは、あかりとサインを兼ね備えた照明で宿泊客
を客室に案内するなど、今後さまざまな用途での活用が期待できる。


　風蕭々と蒼き時代





● 今夜の寸評 : 鈍すれば貧する
　　　　　　　  賢明でなければ豊かになれな

キャラがたてば、サザエサンやちびまる子、ドラエモンと同様にロングランが可
能。でもそれができない。

再エネ第一先鋒；太陽電池①

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を
合体させて生まれた。

絶え間なく降り注ぐ太陽エネルギーが『贈与経済』の源
古代より世界各地で太陽は崇められ、崇拝と伝承は信仰を形成してきましたが、
太陽崇拝は、単一神教から始まり唯一神教に終わるとされている。そして、唯一
神教は、アブラハムの宗教と呼ばれる一神教であるユダヤ教とそれを起源とする
キリスト教、イスラム教などとして発展してきた。そのユダヤ教も、古代エジプ
トで紀元前14世紀に成立したアテン信仰の影響強く受けたと言われている。さて
太陽から放出された光は、熱核融合反応により、水素がヘリウムに変換され、１
秒当たりでは約 3.6 ×10³⁸個の陽子（水素原子核）がヘリウム原子核に変化し、
１秒間に地球軌道付近で約1.37kW/m²（太陽定数）のエネルギーを持ち、これが
地球軌道上の人工衛星が受光できるエネルギーとなり、光子の数して１平方メー
トル・秒あたり 6×10²¹個（10垓個）以上になり、太陽で爆発が起きると、太陽
風で大きな影響を受けるエックス線は殆どが大気で遮断され、有紫外線も成層圏
のオゾン層で90%以上がカット、可視光線、赤外光も、大気圏の反射・散乱・吸
収などにより平均4割強が減衰し地上に達し、大気を通過する距離が変わるため、
地上の各地点で受光できるエネルー密度は緯度や季節、時刻て変化し、日本付近
では最大約 1kW/m²のエネルギーとなり降り注がれる。

※アメンホテプ4世は、古代エジプト第18王朝のファラオである。それまで行な
われていたアメン=ラーを中心に据えた多神教信仰を、唯一神アトン(アテン) を
信仰する世界初と言われる一神教へ移行するという宗教の大改革を実施したこと
で知られ、「異端の王」の異名も持つ。

✺ ペロブスカイト太陽電池、高効率化と低コスト化で躍進
次世代太陽電池の本命として、ペロブスカイト太陽電池が注 目されている。
2019年ごろまでは、量子ドット型や色素増感型などと並ぶ次世代太陽電池 の一
角にすぎなかった。今では、主流の結晶シリコン（Si）型並みの効率とコストを
実現できる可能性が高まったことから、日本の官民を挙げて普及に取り組んでいる。 
<ペロブスカイト太陽電池、高効率化と低コスト化で躍進
次世代太陽電池の本命として、ペロブスカイト太陽電池が注目されている。2019
年ごろまでは、量子ドット型や色素増感型などと並ぶ次世代太陽電池の一角にす
ぎなかった。今では、主流の結晶シリコン（Si）型並みの効率とコストを実現で
きる可能性が高まったことから、日本の官民を挙げて普及に取り組んでいる。日
本の大手メーカーは、ペロブスカイト太陽電池について研究開発から製品化へと
舵（かじ）を切り始めた。例えば、パナソニックは神奈川県藤沢市のモデルハウ
スにペロブスカイト太陽電池を搭載し、実証試験を進めている。期間は、2023年
9月から１年以上と長期にわたる。同社は今後5年以内、すなわち2029年までの製
品化を目標に掲げる。

※パナソニックはモデルハウスにペロブスカイト太陽電池を搭載して実証試験を 

行っている（出所：パナソニック）

積水化学工業は、2025年4月にリニューアル工事が完了する予定の大阪本社におい<て、外壁に自社製ペロブスカイト太陽電池を実装する。完成すれば、建物の外壁

にペロブスカイト太陽電池を常設する国内初の事例になる。

柔軟かつ軽量 
ペロブスカイト太陽電池は、その名の通り「ペロブスカイト」と呼ばれる結晶構
造の材料を使った太陽電池である。基板の上に薄い膜を形成する薄膜系太陽電池

の一種だ。フィルムを基板にすれば、柔軟かつ軽量にできる。現在主流の結晶Si

太陽電池は、結晶Siの塊（インゴット）をスライスして作製した基板上に電極を

形成する。そのため、柔軟性に乏しく、軽量化に限界がある。 ペロブスカイト構
造の材料を世界で初めて太陽電池に応用して発電に成功したのは、桐蔭横浜大学
の宮坂力教授だ。同氏は2009年に論文を発表した。その潜在的な変換効率の高さ
から、次世代太陽電池の有望株として注目され、研究者が増えた。変換効率とし
て実験室レベルのセル（発電素子）で25％、モジュールで20％近くを達成した成
果も出てきた。すなわち、結晶Si型に匹敵する変換効率が射程に入った。従来、
薄膜系太陽電池は結晶Si型に比べて効率が低いという課題があったが、ペロブス
カイト太陽電池はその課題を克服できる可能性が高まっている。加えて、ロール・ツー・ロールと呼ばれる印刷技術を使った製法で効率的に量産できれば、製造コ
ストが大幅に下がる。

このように高効率、軽量、低コストという強みがそろい始めたことで、太陽光発

電市場のゲームチェンジャーになり得るとの認識が高まり、世界的に開発競争が

活発になっている。国内では、前出のパナソニックや積水化学工業のほか、東芝

やカネカ、シャープといった大手企業、エネコートテクノロジー（京都府久御山町）などのスタートアップが研究成果を公表し、製品化を目指している。

課題の耐久性も克服へ
一方、耐久性が低いことがペロブスカイト太陽電池の積年の課題で、実験室で試
作した直後から劣化が始まると長らくいわれてきた。発電性能を維持できる期間
は約５年という水準が続いた。構造上、水分や酸素、紫外線に弱いことから、屋
外で実証できないという状況だった。これでは、最短でも10年の稼働を求められ
る発電事業には採用できない。

こうした状況を打破しようという動きが出ている。例えば、積水化学工業は2025
年の事業化を目指して、変換効率よりも耐久性重視で研究開発に取り組んでいる。
既に、ロール・ツー・ロールで作製したペロブスカイト太陽電池において、約10
年の耐久性を確保したという。現在、駅舎や下水処理場、火力発電所などの公共
的な施設で屋外実証を始めている。
※「ラスト・ディケイド: It's my action plan for the last decade 」とし今
年１月よりカウント・ダウンがはじている。当面、「環境工学研究所 WEEF」（
HP）の再生可能エネルギー事業のトップ「太陽光＆人工光発電事業推進強化」を
課題シリーズとして掲載は始める。尚、公式ホームページの閲覧室は閉鎖中で掲
載文章から一部転載）。

マクニカと東京都，ペロブスカイトPVで実証事業開始
３月５日、マクニカは，東京都と，自治体として初となるペロブスカイト太陽電池を用いた
空気質モニタリングソリューションの実証事業を開始したことを発表。

ペロブスカイト太陽電池（PSCs）は，薄く，軽く，曲がり，材料によって半透明
にすることが可能な，次世代太陽電池の大本命として注目されているが、少ない
光量でも発電することができるため，身の回りの小型電子機器や，これまで太陽
光パネルを設置できなかったようなビルの壁面，宇宙空間など，さまざまな場所
で独立電源を得ることが可能となり，大面積塗布技術によって大幅なコスト削減
が期待されている。同社は，昨年，京都大学発スタートアップのエネコートテク
ノロジーズのペロブスカイト太陽電池を採用した空気質センサーを開発，実証実
験を続けてきたが，今回東京都と協力し，エネコートと三者で，自治体として初，また実オフィス環境下においても初となる実証事業を開始することになったという。

ここで使用する空気質センサーとは，空気の品質を常時チェックし，モニターす
る同社のソリューションの一つ。CO2，PM（ほこり，ちり），有害物質，および
湿度・温度の数値から，快適に過ごせる空気質空間かを可視化する（商品名AiryQonnect（エアリーコネクト）」）。今回ペロブスカイト太陽電池を組み込む
ことで，独立電源を確保し，設置場所の自由度やバッテリー交換不要といった面で，環境負荷の少ない空気質の観測が可能になることが期待されている。同社は，今後は，東京都庁の執務室内を，空気質モニタリング（CO2，温湿度，照度）の
実証の場として活用し，ペロブスカイト太陽電池搭載のIoTセンサー端末の量産
化に向けて，検討・検証を進めていくという。これを機に，持続可能なエネルギ
ー源となるペロブスカイト太陽電池の実用化と，また，空気質改善による都民の
生活品質の向上が実現できるよう，三者で積極的に取り組む。



将来の大量廃棄が懸念される太陽光パネル。そのリサイクル装置がお披露目され
た。26日に公開された太陽光パネルのリサイクル装置は、中部電力のグループ企
業が港湾運送会社と設立した「中電ソザイテラス」が運用するもので、太陽光パ
ネルが1枚およそ1分でガラスやアルミフレームなどに分解されます。太陽光パネ
ルの寿命は20年から30年程度とされるため、2030年頃には大量に廃棄されるおそ
れが指摘されています。このため廃棄されたパネルのリサイクルが大きな課題に
なっていて、事業担当者は、今後年間で最大12万枚の太陽光パネルの処理を予定
している。 

✺　低温熱分解法で太陽光パネルをリサイクル

３月４日、トクヤマは，新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）との共
同開発で低温熱分解法による廃太陽光パネルの高度リサイクル処理技術の事業化
を進めている。太陽光発電で使用する太陽光パネルは製品寿命が20～30年といい，2030年には太陽光パネルが大量廃棄されると懸念されている。リサイクル処理の
際，フレームおよびモジュール部分の解体が必要となる。フレームは解体してア
ルミとして再生可能だが，モジュール部分は，ガラス，樹脂，セル，リボンが強
固に結合しているので解体分離が非常に困難となる。そこで同社は，熱を加えて
樹脂を溶融落下させ，セラミックフィルタ内で完全に熱分解し，一度の処理でガ
ラス，樹脂，セル，リボンをきれいに分離させることを可能とした。800×1700～1800mmのパネルを1枚あたり12分かけて熱分解を行ない，コストは1W3円以下とし
ている。単結晶と多結晶に対応している。

行程としては廃棄する太陽光パネルのアルミフレームを，ガラスを割らずに取り
除き，セラミックフィルタトレイを搭載した熱分解炉で樹脂の部分を溶かしていく。その際，LPガスを燃焼させた熱風をファンにて循環させる。熱風は分解炉の
下部より供給されて，太陽光パネルを酸化分解する。樹脂の燃焼エネルギーを利
用し、LPガスの消費量を低減させサーマルリサイクルする。その後処理されたパ
ネルはガラス，セル，リボンに選別機によって選別する。板ガラスは品質を保つ
ため，熱分解後に付着したセルやリボンなどをブラシによって取り除く。 これ
により，ほぼ全ての部品がリサイクル可能になり，60%を占めるガラスを板ガラ
スの原材料ほか，リサイクル材として活用することができる。同社は，低コスト
で高品質なガラス，セル，リボンのリサイクルでSDGsに貢献していく。

✺ ホットナイフ分離法で太陽光パネルを処理
３月４日、産業廃棄物の分別処理を行なう浜田は，廃棄となった太陽光パネルを「ホットナイフ式ガラス/EVA（太陽電池封止材）分離装置」によりガラスとセルシートに分離し，ガラスや金属などの素材を回収・リサイクルできる資源循環型の
リサイクルを行なっている。

太陽光パネルのリサイクル方法は，現時点で確立されておらず，銀や銅などの金属，ガラスのような有用資源が回収されないまま，産業廃棄物として埋立処理さ
れており，環境負荷が高く，コストも高いという課題がある。同社では不要にな
ったパネルを産業廃棄物処理の中でもリサイクル率の高い方法で適正処理をする。ジャンクションボックスを取り出した後，アルミフレームを取り外す。アルミフレームは分離機によりメーカー・年式を問わず一律に処理が可能だという。

世界唯一の特許技術とする約300℃に加熱したナイフでEVAを溶融し，ガラスを割
らずに，その他の部材ときれいに分離できる「ホットナイフ分離法」を用いている。ガラスと金属の完全リサイクルにより，環境負荷を大幅に低減可能だという。

現在，1日に100枚の処理を行なっているが，最大で500枚の処理が可能。1枚の処
理に1分半かかるという。コストとしては1枚3000円。処理できるのはシリコンの
結晶パネルで，化合物パネルは協力業者に依頼する。ガラスを割らずにEVA/セル
層と分離する解体ラインで，処理したガラスはそのままの大きさで出てくる。写
真の大きさは約1100×1800の大きさだという。ホットナイフで分離したガラス以
外のシートは粉々に破砕して篩選別をする。太陽電池パネルには，曲面加工パネ
ルや両面発電パネルなどの特殊なパネルがあるが，現在，同社は一般的な片面発
電パネルだけに対応しているという。

【特許事例】
１．特許6902240　太陽電池モジュールの枠取り外し装置 株式会社 浜田他
【概要】
下図１のごとく、太陽電池モジュールＰＶを載置する台部２と、台部２上に載置
された太陽電池モジュールＰＶの上面に当接して太陽電池モジュールＰＶを台部
２上に固定する固定手段３と、台部２の外側に設けられ、台部２上に固定された
太陽電池モジュールＰＶの周囲の各枠ＬＦ・ＳＦを外方へ押し出して各枠ＬＦ・
ＳＦを太陽電池モジュールＰＶの本体ＰＶ１から取り外す押し出し手段５を有する。また、ジャンクションボックスを自動的に取り外す取り外し機も必要に応じ
て付設され、全てのアルミフレーム枠を短時間で一度に取り外すことができ、更
にジャンクションボックスの取り外しも自動的に行うことを可能とする。

図１　本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの枠取り外し装置の全体斜視
図であって、略Ｘ状ブラケットを省略した状態を図示。
【符号の説明】ＰＶ 太陽電池モジュールＬＦ 長辺枠　ＳＦ 短辺枠　１ 枠取り
外し装置　２ 台部　３ 固定手段　５ 押し出し手段　
【特許請求の範囲】
【請求項１】太陽電池モジュールを載置する台部と、台部上に載置された太陽電
池モジュールの上面に当接して太陽電池モジュールを前記台部上に固定する固定
手段と、前記台部の周囲に設けられ、該台部上に固定された太陽電池モジュール
の左右の短辺枠および前後の長辺枠を外方へ押し出して各枠を太陽電池モジュー
ルの本体から取り外す爪体を備えた枠取り外し手段を有し、該枠取り外し手段が
前記短辺枠および前記長辺枠とそれぞれ当接する少なくとも前後および左右の各一対の前記爪体と、各爪体が上端に設けられた枠取り外し用部材と、該枠取り外し
用部材が立設された基台とを備え、且つ該基台上で、前記各一対の爪体同士の間
隔を、少なくとも前記左右の短辺枠方向または前記前後の長辺枠方向のいずれか
で調整可能な間隔調整機構を有しており、前記各一対の爪体によって、太陽電池
モジュールの下面側で前記各枠が外方押し出されて取り外されるようになされて
いる、太陽電池モジュールの枠取り外し装置。
【請求項２】台部が中央台と周囲台とで構成され、固定手段が前記中央台に対応
する中央固定パッドと前記周囲台に対応する隅部固定パッドで構成されている、
請求項１記載の太陽電池モジュールの枠取り外し装置。
【請求項３】枠取り外し手段が、太陽電池モジュールの左右の短辺枠に対向して
前後方向に各二箇所設けられた短辺枠の取り外し用部材および爪体からなる短辺
枠取り外し手段と、太陽電池モジュールの前後の長辺枠に対向して左右方向に各
三箇所設けられた長辺枠の取り外し用部材および爪体からなる長辺枠取り外し手
段で構成されている、請求項１または請求項２記載の太陽電池モジュールの枠取
り外し装置。
【請求項４】各枠取り外し用部材がそれぞれシリンダーによって外方へ作動する、請求項１～請求項３のうちのいずれか一項記載の太陽電池モジュールの枠取り外し装置。
【請求項５】長辺枠の左右二箇所の枠取り外し用部材および爪体が、中継ギアを
介して互いに逆回転する二本のボールネジ上にそれぞれ装着された左右一対の長
辺枠用移動体上に立設され、前記ボールネジの正逆回転によって、前記左右一対
の長辺枠用移動体が遠近移動して、前記左右二箇所の長辺枠の枠取り外し用部材
および爪体の間隔が調整可能となされた左右長辺枠方向間隔調整機構を有する、
請求項１～請求項４のうちのいずれか一項記載の太陽電池モジュールの枠取り外
し装置。
【請求項６】枠取り外し用部材および爪体の前後短辺枠方向の間隔を調整する機
構であって、一または複数本の起動ボールスプラインと、該起動ボールスプライ
ンに各一対のベベルギアを介して直角に接続された三本の従動ボールネジと、各
一対の中継ギアを介して前記三本の従動ボールネジと逆回転する三本の末動ボー
ルネジと、前記各従動ボールネジおよび各末動ボールネジ上にそれぞれ装着され
た短辺枠用移動体を備え、前記起動ボールスプラインを回動させることで、各従
動ボールネジおよび各末動ボールネジが互いに逆回転して前記短辺枠用移動体が
遠近移動するようになされ、各短辺枠用移動体上に前記枠取り外し用部材および
爪体が立設されることで、これら部材の前後短辺枠方向の間隔が調整可能となさ
れている、前後短辺枠方向間隔調整機構を有する、請求項１～請求項４のうちの
いずれか一項記載の太陽電池モジュールの枠取り外し装置。
【請求項７】請求項５記載の長辺枠方向間隔調整機構における左右の長辺枠用移
動体にベース体が一体に設けられ、該ベース体上に請求項６記載の前後短辺枠方
向間隔調整機構が設けられている、請求項６記載の太陽電池モジュールの枠取り
外し装置。
【請求項８】  更に、太陽電池モジュール下面のジャンクションボックスを取り
外す取り外し機を備え、該取り外し機は、枠取り外し装置の左右いずれか一側に
設けられ、左右用シリンダーによって、枠取り外し装置に対して接近自在に設置
され、且つ上下用シリンダーで上下動する前後一対のストロークシャフトと、こ
れらストロークシャフトの下端に一体に設けられたフォークカッターと、該フォ
ークカッターおよび前記ストロークシャフトを前後移動させる前後用シリンダー
を備えている、請求項１～請求項７のうちのいずれか一項記載の太陽電池モジュ
ールの枠取り外し装置。
※　完全リサイクル（都市鉱山事業）方式を前提として私(たち）は事業創出を
　研究している。

金のナノ粒子でできた高色彩性カラーフィルムの開発
３月２１日、静岡大学の研究グループは，直径50nm程度の金ナノ粒子を自己組織
化的に集積させた膜を作製し，シリコーンの一種である無色透明なPDMS（ポリジ
メチルシロキサン）を滴下することにより金ナノ粒子固有の発色を示したカラーフィルムとなることを発見した。
【要点】
１．直径50nm（ナノメートルは10億分の1メートル）程度の金のナノ粒子をおよ
　そ、100億個並べた膜で作製
２．金のナノ粒子固有の発色を示し、高い色彩性を有するカラーフィルム
３．ステンドグラスのように半永久的に色褪せないカラーフィルム
４．フレキシブル性と伸縮性を有したカラーフィルム
【概要】
小野 篤史 教授の研究グループは、直径50nm程度の金ナノ粒子を自己組織化的に
集積させた膜（集積させたナノ粒子数はおよそ100億個）を作製し、シリコーン
の一種である無色透明なPDMS（ポリジメチルシロキサン）を滴下することにより
金ナノ粒子固有の発色を示したカラーフィルムとなることを発見しました。
このカラーフィルムは金でできているため、顔料や染料といった着色剤とは異な
り色褪せることがありません。
PDMSは加熱温度によってフレキシブル性と伸縮性を有したり、ガラスのように硬
くもなります。金ナノ粒子の大きさや形状に応じて、青色、緑色、マゼンタ色な
ど様々な色のカラーフィルムの作製に成功しました。本研究で得られた研究成果は、今後、フレキシブルディスプレイや宇宙などの過酷環境下においても使える
ようなカメラのカラーフィルタへの応用につながると期待される。

【今後の展望と波及効果】
今後、大面積に製造できる装置が開発されれば、実用展開が期待される。近年の
カメラやディスプレイの高画素化に伴い、カラーフィルタの微細化も求められて
おり、本技術はそのブレークスルーとなり得る。また、従来のステンドグラスに
対してフレキシブル性を付与できるため、曲面など任意の場所に適用され、汎用
性が格段に向上する。
【論文情報】
掲載誌名：ACS Applied Optical Materials
論文タイトル：Highly Chromatic Plasmonic Color Film by Sterical Dispersion of Au 　　　Nanoparticles in Polydimethylsiloxane
著者：Ayana Mizuno and Atsushi Ono
DOI：https://doi.org/10.1021/acsaom.3c00401

静岡大学工学部小野篤史教授・コメント
金は金色というのが一般常識ですが、なぜ金色なのかということを考えることが
重要なことだと思います。その光物理を理解すると金ナノ粒子が金色とは異なる
色を呈することも理解でき、さらに応用することができます。不思議だな、面白
いなと皆さんに興味を持っていただけるような研究を今後もしていきたいと思い
ます。

　　　　　　　　　　　　　　　

熊本夜景のラブ・ソング

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せたせて生まれたキャラクタ。

● 最新ネオコンバーテック群技術考 ②
前回につづき関連特許から「カーボンナノチューブ複合体、その製造方法」を考
察しはめたが、弘前大学らの研究グループが「高効率でリチウム回収方法」の実
証に成功した新聞が舞い込む。「ダイヤモンド半導体デバイス」の開発に当たり「都市鉱山論」の実践の必要性を考えていた折でもあり、このブログの「電子構
文の変更」による研究の遅れに疲労が加わるが、そこは忍耐。

❏ 特開2024-16148 カーボンナノチューブ複合体、その製造方法、及び、精製
   カーボンナノチューブの製造方法　国立東京大学 住友電気工業株式会社  

 

【概要】
炭素原子が六角形に結合したシートを円筒状にした構造のカーボンナノチューブは、銅の１／５の軽さで鋼鉄の２０倍の強度、金属的な導電性という優れた特性
を持つ素材である。このため、カーボンナノチューブは、ナノ炭素材料の一つと
して、電子部品や蓄電デバイスの軽量化、小型化及び大幅な性能向上に貢献する
素材として期待されるカーボンナノチューブは、例えば、特許文献：特開2005-33075号に示されるように、鉄などの微細触媒を加熱しつつ、炭素を含む原料ガ
スを供給することで触媒からカーボンナノチューブを成長させる気相成長法によ
り得られるが、ここでは、カーボンナノチューブ複合体は、一のカーボンナノュ
ーブと、カーボンナノチューブを被覆するアモルファスカーボン含有層とを備え
るカーボンナノチューブ複合体であって、カーボンナノチューブは、波長５３２
ｎｍのラマン分光分析におけるＧバンドのピーク強度とＤバンドのピーク強度と
の比であるＤ／Ｇ比が０．１以下であり、前記カーボンナノチューブ複合体は、
繊維状であり、その径が０．１μｍ以上５０μｍ以下であり、一の高結晶性のカ
ーボンナノチューブを含み、ハンドリングが容易であるカーボンナノチューブ複
合体、その製造方法、及び、精製カーボンナノチューブの製造方法を提供する。

【特許請求範囲】
【請求項１】一のカーボンナノチューブと、前記カーボンナノチューブを被覆す
るアモルファスカーボン含有層とを備えるカーボンナノチューブ複合体であって、
前記カーボンナノチューブは、波長５３２ｎｍのラマン分光分析におけるＧバン
ドのピーク強度とＤバンドのピーク強度との比であるＤ／Ｇ比が０．１以下であり、前記カーボンナノチューブ複合体は、繊維状であり、その径が０．１μｍ以
上５０μｍ以下であり、前記アモルファスカーボン含有層の厚みは０．０５μｍ
以上２５μｍ以下である、カーボンナノチューブ複合体。

【請求項２】前記アモルファスカーボン含有層は、波長５３２ｎｍのラマン分光
分析におけるＧバンドのピーク強度とＤバンドのピーク強度との比であるＤ／Ｇ
比が０．５以上である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ複合体。

【請求項３】前記カーボンナノチューブ複合体は、長さが１０μｍ以上である、
請求項１又は請求項２に記載のカーボンナノチューブ複合体。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカーボンナノチュー
ブ複合体の製造方法であって、一のカーボンナノチューブを準備する第１工程と、前記カーボンナノチューブをアモルファスカーボン含有層で被覆してカーボンナ
ノチューブ複合体を得る第２工程と、を備える、カーボンナノチューブ複合体の
製造方法。
【請求項５】前記カーボンナノチューブは、波長５３２ｎｍのラマン分光分析に
おけるＧバンドのピーク強度とＤバンドのピーク強度との比であるＤ／Ｇ比が０．１以下であり、前記カーボンナノチューブ複合体は、繊維状であり、その径が０．１μｍ以上５０μｍ以下である、請求項４に記載のカーボンナノチューブ複合体
の製造方法。
【請求項６】前記第２工程は、前記カーボンナノチューブを炭化水素系ガス中で９５０℃以上１１００℃以下の温度で熱処理する工程を含む、請求項４又は請求
項５に記載のカーボンナノチューブ複合体の製造方法。
【請求項７】一のカーボンナノチューブを準備する第１工程と、前記カーボンナ
ノチューブをアモルファスカーボン含有層で被覆してカーボンナノチューブ複合
体を得る第２工程と、前記カーボンナノチューブ複合体から前記アモルファスカーボン含有層を除去して精製カーボンナノチューブを得る第３工程と、を備える、
精製カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項８】前記カーボンナノチューブ及び前記精製カーボンナノチューブは、
波長５３２ｎｍのラマン分光分析におけるＧバンドのピーク強度とＤバンドのピ
ーク強度との比であるＤ／Ｇ比が０．１以下であり、前記カーボンナノチューブ
複合体は、繊維状であり、その径が０．１μｍ以上５０μｍ以下である、請求項
に記載の精製カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項９】前記カーボンナノチューブの前記Ｄ／Ｇ比の値をＲ１とし、前記精
製カーボンナノチューブの前記Ｄ／Ｇ比の値をＲ２とした場合、前記Ｒ１と前記
２とが下記式１の関係を示す、
                         －０．２≦Ｒ２－Ｒ１≦０．２ 式１                 
ここで、上記式１において、０≦Ｒ１≦０．１及び０≦Ｒ２≦０．１を満たす、
請求項８に記載の精製カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項１０】前記第２工程は、前記カーボンナノチューブを炭化水素系ガス中
で９５０℃以上１１００℃以下の温度で熱処理する工程を含む、請求項７～請求
項９のいずれか１項に記載の精製カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項１１】前記第３工程は、前記カーボンナノチューブ複合体を酸化条件下
で、４００℃以上８００℃以下の温度で熱処理する工程を含む、請求項７～請求
項１０のいずれか１項に記載の精製カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項１２】前記第３工程は、前記カーボンナノチューブ複合体を酸化条件下で、５６０℃以上６９０℃以下の温度で熱処理する工程を含む、請求項１１に記
載の精製カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項１３】前記第３工程は、前記カーボンナノチューブ複合体にレーザ光を
照射する工程を含む、請求項７～請求項１２のいずれか１項に記載の精製カーボ
ンナノチューブの製造方法。


【図５】カーボンナノチューブ製造装置の一例を示す図
【符号の説明】
１ カーボンナノチューブ複合体、２ カーボンナノチューブ、３ アモルファス
カーボン、２０ カーボンナノチューブ、２１ 反応室、２２ ガス供給機構、２
３ 触媒供給機構、２４ 基板保持機構、２５ 助走区間、２６ 形成区間、２７ 
ヒーター、２８ ガスボンベ、２９ 流量調節弁、Ｃ コーン部、Ｄ 崩壊性触媒、
Ｐ 触媒粒子。
-----------------------------------------------------------------------

 

図１. 考案した２電源３電極式電気化学ポンピングセルの構造と反応の模式図（Communications Engineeringから転載）
図１の左（Anode側）の浴に塩湖水や廃LIBsを溶解した水溶液などを入れ、電気  
化学ポ テンシ ャル差2)を用いて右（Cathode側）の浴中の水にリチウムイオン
を移動・回収。 電解質隔膜の両側表面に形成された２つの電極（ First electrodeと
Second electrode）では O2ガス、最も右の電極（Third electrode）ではH2ガスも発生 
するため、これらのガスの供 給も可能です。 

 

２月21日。弘前大学と弘前大学リチウム資源総合研究機構らの研究グループは、
２つの外部 電源、３つの電極およびリチウムイオン伝導性固体電解質隔膜から
構成される新たな電気 化学ポンピング技術を考案（図１）。この研究で、開発
した技術を用いること で、原理的には、不純物イオンを全く含まない極めて高
純度なリチウムを無限に大き度で回収できることを実証した。また、類似の技術
と比べて大幅にエネルギー消費量を 削減できることも示しました。 この技術は、電気自動車等に使用されるリチウムイオン電池や将来の基幹エネルギ－システム
として期待される核融合発電のリチウム資源の、経済的かつ工業的な獲得に貢献
すると期待できる。
【要点】
１．リチウム資源採取・回収の為の新たな電気化学ポンピングシステム技術 1)を
　開発 
２．塩湖や地下水中および使用済みリチウムイオン電池から、金属不純物を全く
　含まない高純度なリチウムを高速かつ経済的に採取・回収することが可能。
３．類似な従来技術の 464 倍の高速な採取・回収が確認され、原理的にはリチ
　ウム回収速 度を無限に増大できることが示されました。
【掲載論文】
論文タイトル：”A three-electrode dual-power-s upply electrochemical pumping system for fast and energy efficient lithium extraction and re covery from solutions”。
https://www.nature.com/articles/s44172-024-00174-8
【関連特許】
１．特開2019-141807 リチウム回収装置およびリチウム回収方法
【要約】

 

下図２のごとく、リチウム回収装置１０は、リチウムイオン伝導性電解質膜２で
供給槽１１と回収槽１２とに仕切られた処理槽１を備え、供給槽１１内のＬｉ+
とそれ以外の金属イオンＭn+を含有する水溶液ＳＷから、Ｌｉ+を選択的に回収
槽１２内の水溶液ＡＳへ移動させるために、電解質膜２の供給槽１１側の面に接
触して設けられた多孔質構造の第１電極３１と回収槽１２内に電解質膜２から離
間して設けられた第２電極４との間に第１電極３１を正極として接続した電源５
を備える、電気透析法による選択性と共に生産性の高いリチウム回収方法および
リチウム回収装置を提供。 

図２．本発明の第１実施形態に係るリチウム回収方法を説明する、図１に示すリ
チウム回収装置の概略図。
【符号の説明】  １０，１０Ａ  リチウム回収装置 １ 処理槽　 １１ 供給槽（第１槽）　１２ 回収槽（第２槽）　２ 電解質膜（リチウムイオン伝導性電解質膜） ３１ 第１電極（多孔質構
造の電極） ３２ 第３電極（多孔質構造の電極） ４ 第２電極（第２の電極） ５，５Ａ 電源
 ５１ 第１電源 ５２ 第２電源 ＡＳ Ｌｉ回収用水溶液  ＳＷ    Ｌｉ含有水溶液
【特許請求範囲】
【請求項１】 第１槽と第２槽とに仕切られた処理槽を備え、前記第２槽に収容した水または水
溶液へ前記第１槽に収容したリチウムイオンを含有する水溶液からリチウムイオンを移動させ
るリチウム回収装置であって、前記処理槽を仕切るリチウムイオン伝導性電解質膜と、前記第
１槽内に設けられた第１電極と前記第２槽内に設けられた第２電極と、前記第１電極に正極、
前記第２電極に負極を接続する電源とを備え、 前記第１電極および前記第２電極の一方は、多
孔質構造を有し前記リチウムイオン伝導性電解質膜の一面に接触させて設けられ、他方は、前
記リチウムイオン伝導性電解質膜から離間して設けられていることを特徴とするリチウム回収
装置。
【請求項２】 前記リチウムイオン伝導性電解質膜の一面の反対側の面に接触させて設けられた
多孔質構造を有する第３電極を備えることを特徴とする請求項１に記載のリチウム回収装置。
【請求項３】 前記電源が、直列に接続した第１電源と第２電源とからなり、 前記第３電極が前
記第１電源と前記第２電源の間に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のリチウム回
収装置。
【請求項４】 前記第１電極は、前記リチウムイオン伝導性電解質膜の前記第１槽側の面に接触
させて設けられて多孔質構造を有し、 前記第２電極は、前記リチウムイオン伝導性電解質膜か
ら離間して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の
チウム回収装置。
【請求項５】 リチウムイオンを含有する水溶液を、外部と前記第１槽内との間で循環させる循
環手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のリチウム回収
装置。
【請求項６】 リチウムイオン伝導性電解質膜で第１槽と第２槽とに仕切られた処理槽において、前記第２槽に収容した水または水溶液へ、前記第１槽に収容したリチウムイオンを含有する水溶
液からリチウムイオンを移動させるリチウム回収方法であって、 前記リチウムイオン伝導性電
解質膜の一面に接触させて設けられた多孔質構造の電極と、前記リチウムイオン伝導性電解質膜
の一面の反対側の面に離間して対向するように前記第１槽または前記第２槽の槽内に設けられた
第２の電極と、の間に前記第１槽の側を正極として接続した電源が、電圧を印加することを特徴
とするリチウム回収方法。
【請求項７】 リチウムイオン伝導性電解質膜で第１槽と第２槽とに仕切られた処理槽において、前記第２槽に収容した水または水溶液へ、前記第１槽に収容したリチウムイオンを含有する水溶
液からリチウムイオンを移動させるリチウム回収方法であって、 前記リチウムイオン伝導性電
解質膜の両面にそれぞれ接触させて設けられた多孔質構造の電極同士の間に、前記第１槽の側を正極として接続した第１電源と、 前記第１電源に直列に接続すると共に、前記第１槽または前記
第２槽の一方の槽の側に設けられた前記多孔質構造の電極と、前記一方の槽内に前記多孔質構
造の電極および前記リチウムイオン伝導性電解質膜から離間して設けられた第２の電極との間に
接続した第２電源と、が電圧を印加することを特徴とすることを特徴とするリチウム回収方法。
【請求項８】 前記第２の電極が前記第２槽内に設けられていることを特徴とする請求項６また
は請求項７に記載のリチウム回収方法。
【請求項９】リチウムイオンを含有する水溶液を、外部と前記第１槽内との間で循環させなが
ら、前記電圧を印加することを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載のリ
チウム回収方法。

 

https://www.youtube.com/watch?v=YkgkThdzX-8
  

https://youtu.be/OfCeHiQcM4E

  

２日前、テレビ業界が一斉に熊本半導体バブルを報道。半導体の受託生産で世界
最大手の「TSMC」（台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング・カンパニ

 

ーが熊本県菊陽町の工場の開所式を行ったのだがその影響を各社一斉報道。経済
効果は10年で20兆円に上る、町は「半導体バブル」に沸く----"半導体バブル″
に沸く町は熊本県の菊陽町で、台湾の巨大半導体メーカー「ＴＳＭＣ」第１工場
の開所式が行われた。10月から半導体の生産を開始。地元・菊陽町のショッピン
グモールは、台湾から技術者など多くの従業員がやってくることを見込み、ゆめ
タウン光の森磨墨教利支配人が「一度に700人近くが家族合わせると雇用がある
ということで、今までよりは全然、数がことなる」という。熊本には義兄が住ん
おり。３０数年前、熊本大学との委託研究の仕事を訪れており（四名）、帰りに
訪問している。前日の夜、近くのスナックでチャゲ＆アスカの「ラブソング」を
一同歌い楽しんだことを思い起こす。その１０年後、次期製品製造調査を行う中
熊本への半導体製造装置生産工場建設を計画したものの、2009年のリーマンショ
ックで頓挫するも用地買収を行っていたが、昨年、彼女が帰省で熊本空港周辺に
工場建設されている。巡りあわせの不思議さを腑に落とした。

● 今夜の寸評 : 鈍すれば貧する
　　　　　　　  賢明でなければ豊かになれない。

 

 

 

最新汎用リチウム電池製造技術

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備えの一種で、あらゆる武具
を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ
「ひこにゃん」。



1.5℃の炭素収支は2029年までに枯渇する
世界の平均気温上昇を1.5℃に抑えるための残りのカーボンバジェット（炭素予
算）は、これまでの推計の半分にとどまり、二酸化炭素排出量は250ギガトン未
満、つまり世界の年間排出量の約6年分となる。新しい研究では、温暖化を1.5℃
に抑える確率が50％場合、現在247ギガトンのCO2がカーボンバジェットに残って
いると推定。これは、CO2排出量が2023年の年間約41ギガトンのレベルにとどま
ると、2029年頃までにカーボンバジェットが枯渇し、地球は産業革命前のレベル
から1.5℃の温暖化に陥ることを意味する。修正された予算は現在、2020年の水
準である494ギガトンの半分にすぎない。研究者らは、この変化は、世界的な温
室効果ガス排出量の継続的な増加や、エアロゾルの冷却効果の測定の改善など、
いくつかの要因によると考えている。後者は、2020年に導入された船舶燃料に使
用される硫黄の上限など、大気質の改善と排出量の削減のための対策により、世
界的に減少。2℃未満にとどまるための予算は1,220ギガトンであり、現在の傾向
では2040年代後半までに枯渇する可能性がある。


図１．a) 1.5°Cのカーボンバジェット b) 2℃のカーボンバジェット クレジッ
ト:Lamboll, et al.(Nature Climate Change、2023年) 今回の発見は、温暖化を
1.5℃未満に抑えるには十分ではない、すでにわかっていることを裏付けてい    
ると、インペリアル・カレッジ・ロンドンの環境政策センター研究員は、この研
究の筆頭著者であるロビン・ランボール博士と言う。今や予算の残額はごくわず
かで、世界に対する私たちの理解が少しでも変わると、それに比例して予算が大
きく変化するが、現在のレベルでは10年未満の排出量を推定。排出削減が進まな
いということは、温暖化を安全なレベルに維持の窓が急速に閉ざされつつある。
これまで以上に確信できる。二酸化炭素以外のガスによる温暖化や、モデルでは
考慮されていない排出量の継続的な影響など、他の要因の影響により、残りの炭
素収支計算には多くの不確実性があった。この新しい研究では、データセットを
更新し、以前の研究と比較して気候モデルを改善し、これらの不確実性を特徴付
け、残りの炭素収支の推定値に関する信頼性を高めた。温暖化のほんの一部が、
人々と生態系の生活を困難にする。この研究は、科学界からの新たな警告であり、
今は政府が行動を起こすかどうかにかかっている。この問題は、今日、かつてな