伸長する第４次産業

 

　　　　  

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    

『呉子』
春秋戦国時代に著されたとされる兵法書。武経七書の一つ。『孫子』と併称される兵法書。前四
世紀楚の宰相であった呉子の言を集録したものという。

４．論　　将（ろんしょう）
将には「死の栄」はあっても「生の辱」はない、とする法家・呉子のきびしい指導者論。それは
また敵の指導者を見抜くきびしい目でもある。

命令と手段
合図の鳴り物は耳を刺激して兪今に従わせる手段であり、旗や幟は目を刺激して命令に従わせる
手段であり、禁令や刑罰は心を刺激して脂今に従わせる手段である。
耳を刺激するのは音であるから、鳴り物にはハッキリした音を使わなければならない。
目を刺激するのは色であるから、旗や織には目立つ色を使わなければならない。
心を刺激するのは刑であるから、刑は厳しくしなければならない。
この三つが判然としていなければ、Ｔ時はその国が存続するとしても、いつかはかならず敵に敗
北するであろう。
だからこそ、「名将が指図すれば部下はかならずこれに従って動き、名将が下知すれば部下は死
をおそれずに進むようになる」といわれるのだ。

指揮命令の形式　指導者は、とかく、指揮命令の形式にこだわり、その形式は何のためかという
ことを忘れがちである。本節はこれに警告を与え、命令が伝達されて行動を起こさせるまでの過
程を分析しているわけだ。

 Jun. 8, 2018

【より遅く危険になる台風：被害の拡大を懸念】
浮かれている時代情況でないことはたしか（仕事が増えるが）だね。

 

    
 

 Jun. 7, 2018

【脱人為的地球温暖化事業：最新ダイレクトエアキャプチャ技術】

６ 月５日にブログ掲載したNET Power社の「革新的なゼロエミッション発電所が一連の試験を開
始」のニュースに次いで、６月７日、ハーバード大学のDavid Keith応用物理学教授の研究グルー
プは、気候変動を逆転させる大規模なダイレクトエアキャプチャ技術の実用化の実行可能な解決
策を公表。カナダのクリーンエネルギー企業であるカーボン・エンジニアリング（CE）社はCO2
を大気からトン当たり百ドル以下で捕獲できることを証明する新しい研究を発表しました。これ
は現在の原価トン当たり約６００ドルから削減を実現するというもの。Direct Review（DAC）技術
のCEのブレークスルーは、ピアレビューされた論文で公表、この大規模な温室効果ガスを抽出す
るためのスケーラブルで費用効果の高いプロセスが世界で初めて示されたことで、気候戦略への
影響は、排出ガスの大幅削減するクリーン燃料生産しながら、コストがかかる排出ガスからの削
減ではなく、既存の二酸化炭素を大気から取り除く方法である。これらの成果は、手頃な価格の
クリーンエネルギーを提供しつつ、気候変動のリスクを回避する「ネットゼロ 」（下図参照）の
世界への移行を加速させる。
 

この研究成果は、有力な科学誌Jouleで出版された（下記掲載参照）。 この調査結果は、バンク
ーバー近郊のSquamishにあるCEのパイロットプラントでの３年間の試験開発で確認された。これ
までは、DAC技術を使用し大気からのCO2除去はトン当たり６００ドルの費用がかかるものとさ
れていたが、レガシー炭素を大規模除去するにはコストがかかりすぎる。CE社では、０９年から
Direct Air Capture技術で、１５年以来パイロットプラント実績から、DACがトン当たり百ドル以
下のコストで達成できることを実証した。完全なDACシステムの設計／エンジニアリングコスト
をこの論文で明示している。

CE社は、現在、水の電気分解と燃料合成を使用して既存の輸送インフラストラクチャと互換性の
ある高品位液体炭化水素燃料製造システム「AIR TO FUELS」プロセスとの統合を通じDAC技術
を実用化。つまり、DACと「AIR TO FUELS」技術の両方を実証しており、１５年以降に大気か
らCO2を回収し、１７年１２月から燃料転換している。同社のビジョンは、排出ガスを削減し、
大気中のCO2を削減することで、気候変動の影響を減らすと担当責任者は話す。クリーン燃料は
既存のエンジンと完全適合し、混合や直接使用のいずれかで、排出ガスを大幅に削減するソリュ
ーションを運輸部門に提供。CE社と連携して輸送部門の排出ガスを大幅に削減し、カーボンニュ
ートラル経済への移行に貢献する。

このように、ダイレクトエアキャプチャ技術は、大気の炭素除去の高度スケーラブル経路を提供
するが、この成果は、近い将来、重要な投資と企業の採用を促し、カーボン・エンジニアリング
技術の潜在する可能性を示す。さらに、ファンを備えた改造冷却塔に空気を吸入し、そこでCO2
と液体接触させ除去させる。 唯一の主要資源は水と電気で、出力は圧縮CO2であり、地下に貯
蔵しかつ燃料転換できる。将来、CE社の抽出システムがどのように完全稼働できるを示すもので
ある。この事業は、マイクロソフト社の創業者のビル・ゲイツからの資金提供を受けており、試
作段階では、１日あたり約１トンのC、年間３６５トンのCO2を捕捉。 カーボン・エンジニアリ
ングは、２１年までに１日あたり２百バレルのクリーン燃料を生産する小さな施設を建設し、そ
の後は１日２千バレルの商用プラントを建設する。 また、DAC施設は年間２５万台の自動車に
相当する年間百万トンまでスケールアップができる。

残念ながら、気候変動はおそらく人類の最大挑戦的でる巨大問題であり、人為的活動により産業
革命以降、大気（４２2％）、土地（１９％）、海洋（２９％）の３つの累積２,１００億トンも
のCO2排出量となる。Mauna LoaのCO2モニタリング施設は、昨年より約１.６ppm高く過去２百万
年間で過去最高の４１１.１ppmを記録。これを緩和し自然のバランスを取り戻すために、大胆な
労力を必要とするが、新しいカーボン・エンジニアリングシステムは、再生可能エネルギーや他
のクリーン・テクノロジーの指数関数的な成長と並んで、おそらくターニングポイントに到達で
きると見込む。

❑ A Process for Capturing CO2 from the Atmosphere: Joule, Published Online: June 07, 2018
 David W. Keith, Geoffrey Holmes, David St. Angelo, Kenton Heidel


図１．プロセス化学と熱力学

カルシウムループ（右）は炭酸イオンの除去を駆動し、アルカリ捕獲液の再生を促進する（左）。
タイトルの付いたボックスには、４つの最も重要なユニット操作の名前を表示。各ボックスは、
炭素１モルあたりのキロジュール単位のSTPにおける反応エンタルピーと、紙の他の場所での参
照の反応数との化学反応を示す。 水は反応1で遊離し、反応４で消費され、プロセスのバランス
が取られることに留意。図２に示すように、プロセス全体に蒸発損失がある。

図２．質量とエネルギーのバランスを示すプロセスの概要

電力需要はMWとして赤で示されている。選択されたガスおよび液体流は、ガス流の場合の質量
分率および水性の場合のモル濃度を用いる最も重要な成分を示す。実質的な固相質量流を有する
混合相流は、固体を輸送する気体または液体の相に基づいて色分けされる。 ユニットは、ユニ
ットの概略的な物理設計を示唆するグラフィック表現で示す。多段CO2コンプレッサーへの冷却
水など、多くのマイナーストリームは表示せず。本文記載は、微粉流を焼成装置に戻すためのい
くつかの選択肢があり、これらは単純化のために省略、この熱および質量収支は、洗浄装置を出
るペレット流と同様に処理される微粉を反映する（詳細は、上図１、２参照）。

　Jun 9, 2018

【オールバイオマス事業：国内初の縦型乾式メタン発酵施設】

６月７日、産業廃棄物処理業の富士クリーン（香川県綾川町）は、新エネルギー・産業技術総合
開発機構（NEDO）のプロジェクトにおいて、国内初という縦型乾式メタン発酵施設を備えたバ
イオマスプラントを自社敷地内に建設しとことを公表。同施設は、生活ごみや食料残渣、家畜ふ
ん尿などの多様な廃棄物を原料に用い、3000立方メートル規模のメタン発酵槽でバイオガスを生
成し、これを燃料に同社施設に熱電併給を行う。今後、試運転を行い、１８年１０月より実証運
転開始予定。


乾式メタン発酵技術とは、含水率が低い状態でバイオマスをメタン発酵させる技術。今回建設し
たプラントは縦型かつ、❶攪拌装置不要の発酵槽のため省スペース化および省エネルギー化を
実現、❷高温発酵により分解速度が速く、混合型系バイオマスに対応でき、❸また排水処理を必
要としないことが大きな特徴。今回完成させたプラントは、縦型乾式メタン発酵施設に加え、国
内初導入となる廃棄物からバイオマスを高効率で分別・回収する装置（高効率選別装置）をはじ
めとする前処理設備や、バイオガス化設備、ガスエンジンなどのエネルギー変換設備を組み合わ
せたバイオマスプラントとなる。近隣地域の生活ごみなどの一般廃棄物に加え、食品残渣や家畜
ふん尿・下水汚泥・紙ごみおよび難処理古紙類など、多様な産業廃棄物を73トン/日の規模で受
け入れ可能となる。さらに、バイオガス生成量は約9500N立方メートル/日で、生成したバイオガ
スは、370kW（キロワット）のガス発電機2基と蒸気ボイラー（0.5トン/時、2台）により、電気
と蒸気に変換し、自社内で実証施設、廃棄物処理施設内の回転機器などの駆動用電気や加熱用蒸
気として有効活用する。

今回の取り組みを通じて、廃棄物の資源化によるリサイクル率の向上や、温室効果ガス排出量の
削減（年間約１万トンのCO2削減効果）など、環境負荷の低減を実現する地域に根差したバイオ
マスエネルギーシステムの構築を目指す。周辺地域に対しても、雇用の創出、産業の活性化、環
境教育の推進など、地域の社会インフラサービスの充実に取り組む。具体例として、ごみをエネ
ルギーに変えるをテーマに、子どもから大人まで、地域住民への幅広い環境教育の場として同施
設を開放する。

【関連事例】

❑ 特開2017-177008乾式メタン発酵方法および乾式メタン発酵装置 栗田工業株式会社

有機性廃棄物の乾式発酵で大量に発生する発酵残渣を効率的に減容・減容化処理することができ
る乾式メタン発酵方法および乾式メタン発酵装置を提供する。生物分解性有機物と非生物分解性
有機物とを含有する有機性廃棄物から、非生物分解性有機物を除去する前処理を行った後乾式メ
タン発酵処理する。乾式メタン発酵処理で発生した発酵残渣を乾燥して含水率３０ｗｔ％以下とす
る。発酵残渣の乾燥には、メタン発酵で発生するバイオガスによる熱エネルギーを利用する。
発酵残渣を３０wｔ％以下の低い含水率まで乾燥させることによって、発酵残渣を大幅に減容・減
量化することができる。この乾燥残渣は小型の焼却炉で焼却処理することができるため焼却炉を
小型化することが可能である。この乾燥残渣を容易に系外へ排出して燃料材として再利用するこ
とも可能であり、その場合には、さらに焼却炉を小型化することができる。乾式メタン発酵方法
および乾式メタン発酵装置。
　特開2017-177008

 

Jun. 6, 2018

【第４次産業の成熟：新開発手法で2次電池の競争力強化】

パナソニックは、リチウムイオン電池の性能を効率的に向上する手法を開発、１８年にも実用化
する。２０年代前半の市場投入が期待される全固体電池や、一層の性能向上が求められる既存リ
チウムイオン電池の戦略的開発基盤に仕立てる。同社が注力している車載電池事業などで、他社
の追随を許さない競争力の確立に挑む。これは電池のみならず、太陽電池など他の材料開発に生
かせるという（「パナソニック、新開発手法で2次電池の競争力強化へ」 日経 xTECH（クロステッ
ク）」2018.06.11）。開発したのは、Liイオン電池の容量密度や充放電速度、寿命などを左右す
るLiイオンの電池内における材料の動作中の振る舞いを高速かつ高精細可視化手法（上図）。例
えば、電極で充放電にかかわる（Liイオンの取り込みと放出をする）部分と関与しなくなる部分
を空間的・時間的に高い分解能で示す。今回の手法を利用する研究者は、新材料を適用した場合
の効果を即時に認識できるため、AI（人工知能）による材料開発時にデータベースへより多くの
正確なデータをフィードバックできる。

これは、電子顕微鏡を使い、電子を放出・走査して測定対象の物質に照射し、原子との衝突で減
少した電子のエネルギー分布を定量化するEELS(電子エネルギー損失分光) で２次元画像として
表すもので普及された手法（下図２）。従来、Liイオン分布画像を得るには、大規模な放射光施
設（例：Pring-８）を使ってX線を照射するが、X線による撮像で原子レベルにまで分解能を高め
ることは困難。このため、Liイオン電池開発で新材料の影響確認には、電池を試作し容量や厚み
の変化などを計測する間接的な観察に頼っていた。電子顕微鏡を使うと分解能をnmオーダーに高
められ、原子レベルの観察が可能になるが、EELSの適用が難しい。計測系の雑音レベルに対し
十分な信号を取得するには高強度の電子線を長時間にわたり照射する。 

AIを駆使してケタ違いに高速化
EELSと機械学習によるAIを組み合わせ、短時間での撮像を可能とした。例えば数十分間など長
時間の観察データと、数十秒間の短期間での観察データを機械学習させた（とみられる）。他の
計測条件を学習の対象に含めたことも考えられる。一連の工夫によって、短期間の不十分なデー
タから、雑音を排除し、信号分を抽出するアルゴリズムを開発。電極や電解質でのLiイオン濃度
の空間分解能はnmオーダーで、これはX線による従来手法の約100倍と高い（上図３）。撮像時間
は１枚当たり２０秒間である。既に同社は、今回の手法を全固体電池の研究に先行的に適用し、
課題の特定につなげている。全固体電池はトヨタ自動車と研究開発に取り組む最重要次世代技術
である。電解質に接する電極表面付近の変質が、実用化の大きな課題となっている。パナソニッ
クは、正極での変質をLiイオン濃度の分布から解析した（上図４）。　今回、他の解析手法も使
って、正極と電解質の界面近くにできる物質の形成プロセスとイオン電導性に着目することで、
課題解決につながるとの見方を得た。液系電解質によるLiイオン電池とは異なるLiイオン電導特
性の解明につながる可能性がある。正極には、現行Liイオン電池で一般的なLiCo2O3、電解質に
は小容量電池に使うことが多い酸化物系セラミックス材料のLASGTPを使った。副反応により界
面にできた物質はCo3O4である。このように「見える化手法」などの図画像産業（＝第４次産業）
は急速に定着・成熟している。


●　１５分の充電で約５００kmの走行が可能に 日本電産

　Jun. 8, 2018

 

睡眠の質が大切になってきた昨今、頭皮マッサージが睡眠だけでなく、ストレス解消とリラクゼーションに
注目される中、たこ足場のヘアーブラシに超音波発振器と周波数変換器を組み合わせたこのような商品
が上梓されている。どれほどの効果があるのか試してみることに。今夜はその原理を考えてみた。下図
の特許はその一例でたこ足状マッサージ特許（電動モータで振動変換）などあり、臨床データを精査しそ
の特徴を特許申請するのがベターだろう。

【特許事例】
❑　特開2004-065914 超音波ヘアブラシ アセック株式会社
【要約】
下図のように、超音波振動によるマッサージの基本効能を引き出しつつ、広範囲に頭皮表層及び
内部で高いマッサージ効果を得ることができる超音波ヘアブラシにあっては、毛髪を梳くための
複数の条体２を該条体２の基部で支持するブラシ本体１と、該ブラシ本体１に取り付けられ超音
波振動を発生する超音波振動体８と、ブラシ本体１に取り付けられ機械的運動により振動を発生
する振動モータ６とを備え、超音波振動と該機械的振動とを上記複数の条体２に伝達する。

【符号の説明】
１　ブラシ本体　２　条体　３　支持部　４　把持部　５　弾性体　６　振動モータ　６ａ　モ
ータ　６ｂ　回転軸体　６ｃ　重り　７　高周波発振器　８　超音波振動体　９　制御部　１０
電源　１１　電源スイッチ　２１　ブラシ本体　２３　支持部　２４　把持部　３０　充電池
３１　充電台 

　

朝採れのハーブ３種をテーブルに飾り、息子たちからギフトされたコーヒーを薄め仕立てに味わいながら
思索する。何という至福の一時なんだろう。


　●　今夜のエンディングソングス

【洋楽篇：紫陽花の花に矩と従い玄冬の健闘を誓う】 

Clean Bandit - Solo feat. Demi Lovato
Maroon 5 - Girls Like You ft. Cardi B
Marshmello x Juicy J - You Can Cry
Cardi B, Bad Bunny & J Balvin - I Like It
Erika Costell - Chitty Bang ft. Jake Paul 　
Jennifer Lopez - Dinero ft. DJ Khaled, Cardi B
Christina Aguilera - Fall In Line
ZAYN - Entertainer
Cardi B - Be Careful
Fifth Harmony - Don't Say You Love Me
Arctic Monkeys - Four Out Of Five