極東極楽 ごくとうごくらく

豊饒なセカンドライフを求め大還暦までの旅日記

新成長経済理論考 ⑮

2023年12月14日 | ネオコンバーテック



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
せて生まれたキャラクタ。

                                           

                  浮寝鳥うきねどり 大谷フィーバ 素知らねど
                         

※最近は、ブログのネット検索・編集・翻訳・思索に時間を取られ、短歌は書け
ずにいる。その点、俳句は、季語が頼りになり何とか書け、便利といえば、便利。
究極のミニマリズムがここにあり、それだけでなくキャッチーな見出しの創作に
役立つこともしばしば。

【今夜のひとり鍋:野菜たっぷり餃子鍋



冷凍餃子といえば味の素が定番だったが、今年になり大阪王将の水餃子も販売購
入するようになる(わたし専用、彼女は焼き餃子専用)。美味いね、日本は出汁、
タレ、香辛料が簡単に入手可能、しかし「五香粉」の買い換えはない。それから
豆苗などの切り株は残して家庭栽培し増やすことができ、「小さなSDGs」となる。

 
 
  


Anytime Anywhere ¥1/kWh era

新成長経済理論考 ⑮
 高付加価値としての再エネ事業の選択と集中



ところで、上図の 産総研「人工光合成技術の現状と太陽光発電との融合」での電力目
標価格は7円/kwhと設定されており、来る時期がくればわたし(たち)の目標価格につい
ての見通しの根拠を算定値を提示してみたい。さて、半導体製造の2つの最新技術を
掲載。

 

サブミクロン配線向けDLTデジタルリソグラフィ技術(DLT)
12月13日、ウシオとAMATは、パッケージへのチップレットやHI(ヘテロジニアス
インテグレーション)のロードマップを加速するための戦略的パートナーシップ
の締結を発表。
人工知能(AI)時代のコンピューティングに求められる先進的基板をパターニン
グするために特別に設計された初のデジタルリソグラフィ装置を共同で市場投入
する。AIの活用が急増し,より高機能で大型のチップへのニーズが高まっている。
AIのパフォーマンス要件が従来のムーアの法則に沿ったスケーリングを上回るペ
ースで高度化していることから,半導体メーカは最先端のパッケージに複数のチ
ップレットを実装するHI技術を採用している。



そのような中,半導体業界は,極細配線や優れた電気・機械特性が得られる,例えばガ
ラス基板のような新材料を使った大型のパッケージ基板を求めており,今回の戦略的
パートナーシップは,こうした移行を加速させるためのものだとする。 新しいデジタルリ
ソグラフィ技術(DLT)装置は,量産レベルのスループットを実現しながら,先進的基板
アプリケーションに求められる線幅2μm以下のパターニングに対応する。



また,ガラスや有機材料製の大型パネルや, ウエハーを含むあらゆる基板上のチップ
レット設計において, 最適な解像線幅を実現することができる。さらに,予想外の基板
の反りという課題を解決しながらオーバーレイ精度を実現するために独自設計されてい
る。 すでに量産用の装置が複数の顧客に出荷されており,ガラスその他の最先端パッ
ケージング基板上で2μmのパターニング製造実証が行なわれているという。 今後,両社
は共同で研究開発と拡張的なロードマップの定義を行ない,線幅1μm以下の最先端パ
ッケージングに向けて継続的なイノベーションを進める。また,ウシオは製造技術および
カスタマーサポートのインフラを活用してDLTの採用を促進するとしている。



3nm相当EUVフォトマスク製造プロセス開発
12月12日、大日本印刷株式会社は、半導体製造の最先端プロセスのEUV(Extreme
Ultra-Violet:極端紫外線)リソグラフィに対応した、3ナノメートル(nm: 10-9m)
相当のフォトマスク製造プロセスを開発。

スマートフォンやデータセンター等で使われるロジック半導体の高性能化に伴う、
回路
線幅の微細化ニーズに対応。同社は2020年に5nmプロセス相当のEUVリソグラ
フィ向けフォトマスク製造プロセスを開発し,今回,さらなる微細化のニーズに
対応すべく開発を行なった。 同社が2016年に導入したマルチ電子ビームマスク
描画装置は,約26万本の電子ビームの照射が可能で,複雑なパターン形状でも描
画時間を大幅に短縮できる。今回,この装置の特性を活かした製造プロセスを改
善し,データ補正技術や,EUVリソグラフィ向けフォトマスクの複雑な曲線パタ
ーン構造に合わせた加工条件を最適化した。

同社は新たにマルチ電子ビームマスク描画装置を増設し,2024年下期に稼働を開
始する予定だという。また,EUVリソグラフィ向けフォトマスクなど先端領域の
半導体製造の対応を強化する。 さらに,ベルギーに本部を置く最先端の国際研
究機関imec(Interuniversity Microelectronics Centre)と次世代EUV露光装置向けフ
ォトマスクの共同開発を推進するとしている。 同社では,今回開発した3nm相当
のEUVリソグラフィ向けフォトマスクを世界中の半導体メーカーのほか,半導体
開発コンソーシアム,製造装置メーカー,材料メーカー等へ提供するとともに,
EUVリソグラフィの周辺技術開発も支援し,2030年には年間100億円の売上を目指
す。 また,imecをはじめとしたパートナーとの共同開発を通じて,3nmより微細
な2nm以降のプロセス開発も進めていく。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------


従来の「サステナブル基地局」の写真

 曲がる太陽電池を活用した基地局を検証 
電柱型基地局のポールに巻き付け、敷地面積が少ない基地局で太陽光発電可能に
12月6日、KDDI,KDDI総合研究所,エネコートテクノロジーズは,2024年2月から,曲が
る太陽電池「ペロブスカイト型(ペロブスカイト太陽電池)」「CIGS型(CIGS太
陽電池)」を活用した「サステナブル基地局」の実証実験を群馬県で開始する。

KDDIは,電力などのエネルギー消費を通じて年間約94万トンのCO2を排出しており
,これは一般家庭の約40万世帯分に相当する。基地局に関連する電力使用量は同
社全体の電力使用量の約5割を占めており,基地局の省電力化が重要な課題とな
っていた。 そこで同社は2023年6月9日から,太陽光パネルを活用した「サステ
ナブル基地局」を運用開始した。一方,基地局の多くを占めている電柱型基地局
やビル設置型基地局など,敷地面積が狭く太陽光パネルの敷設が難しい基地局へ
の展開が課題だった。 今回の実証では,「薄い・軽い・曲げやすい」といった
特長を有し,次世代の太陽電池として期待されているペロブスカイト太陽電池を
電柱型の基地局に設置したポールに巻き付ける。

この曲がる太陽電池を巻き付けたポールを電柱型基地局に8本(ペロブスカイト太
陽電池4本,CIGS太陽電池4本)設置する。基地局本体の電柱から少し離した位置
にポールを設置することで,ケーブル配線などへの影響を最小限にし,発電効率
の最大化を図る。 この実証での設置方法による発電効率を測定し,この基地局
の有用性や設置方法を検証する。また,ペロブスカイト太陽電池とCIGS太陽電池
の発電効率や設置上の課題を比較。


曲がる太陽電池を活用した「サステナブル基地局」

曲がる太陽電池による発電で不足している電力は,カーボンフリープランの電力
を活用することで,24時間365日CO2排出量実質ゼロを実現する。発電ができない
夜間や悪天候時も,カーボンフリープランの電力を活用する。ペロブスカイト太
陽電池で発電した電力で商用基地局を運用する実証実験は国内初だという。これ
により,敷地面積の少ない電柱型の基地局でも太陽光発電を可能とし,「サステ
ナブル基地局」の拡大を目指す。



図1.本技術の概念図。可視光によりダイヤモンド中の電子が励起され,その
電子がダ イヤモンドの外に放出されることにより水和電子となり,水和電子に
より CO2 が還元さ れ,CO が生成される様子

ダイヤモンド触媒でCO2を可視光で還元 
12月12日、金沢大学とダイセルは,爆轟法で合成したナノダイヤモンドを基軸と
した独自のダイヤモンド固体触媒を開発し,可視光を当てることで放出される電
子により二酸化炭素を一酸化炭素へ還元する事に成功。
【概要】
共同研究グループは,爆轟(ばくごう)法で合成したナノダイヤモン ドを基軸
とした独自のダイヤモンド固体触媒を開発し,可視光を当てることで放出される
電子により二酸化炭素を一酸化炭素へ還元する事に成功。
共同研究グループは,爆轟(ばくごう)法で合成したナノダイヤモンドを基軸と
した独自のダイヤモンド固体触媒を開発し,可視光を当てることで放出される電
子により二酸化炭素を一酸化炭素へ還元する事に成功。
太陽光に6%程度しか含まれない紫外光をダイヤモンドに当てることで,周囲の
二酸化炭素が還元されることは既に知られていたが,太陽光に最も多く(約50
%)含まれる可視光を用いて同現象が確認できたのは,世界で初めて。

ダイヤモンドは電気を通さない絶縁体として有名,ホウ素を高濃度に含むことで
導電性物質となる。これを利用し,化学的に安定な材料として電気化学分野での
応用研究が盛んに行われてきました。特に,微量の化学物質を検知できる高感度
センサ ーや効率的にオゾン水を生成できる電極として大きな注目を浴びており,
既に複数の企 業によって社会実装が進められています。一方、ダイヤモンドを
二酸化炭素の電解還元 に用いる場合は過電圧が大きく。実用的な分解電圧で還
元するには助触媒金属との複合 や深紫外光などの高エネルギー光の照射が必要
不可欠。
今回,株式会社ダイセル の爆轟合成技術と,金沢大学の化学気相成長(CVD)技
術を組み合わせた,独自のダイヤモンド結晶化技術により,太陽光に最も豊富に
含まれる可視光を吸収して電子を放出 する特殊な結晶構造を持ったダイヤモン
ド触媒を開発し,放出された電子によって二酸 化炭素を一酸化炭素へと還元す
る事に成功。
当技術(太陽光超還元®)は,触媒寿命の長さや所要電力の少なさという観点で,
カーボンネガティブ社会の実現を大幅に近づける革新的カーボンリサイクル技術
として期待。株式会社ダイセルでは,工場から排出される二酸化炭素を各種化工
品原料となる一酸化炭素へと還元するサステナブル技術として,自社の化学プラ
ントにて実証実験を行う事を計画中。


図1.提案されているビーム誘起酸化の 3 つのモード。
(1) 一次電子 (PE) によるガスのイオン化、ここで、高エネルギー PE が酸素
分子 (赤い球) と相互作用して電子をノックアウトし、結果として (1a) のい
ずれかが生じる。直接イオン化または (1b) 解離的イオン化。
(2) 二次によるガスイオン化電子(SE)、ここで、PE は低エネルギー SE が放
出されるような方法でサンプルと相互作用する。 これは次に酸素分子と相互作
用し、(2a) 直接イオン化または解離性イオン化 - (1) と同じ - または (2b)
のいずれかにつながり電子捕獲する。
(3) 原子置換、一時的または永続的な原子置換。ここでは、PEによる炭素原子
(黒い球) の置換により、酸素分子がサンプルを直接酸化する欠陥部位が生じる。


図 6. 600 °C、1 Pa O2 で取得した CB の高解像度 ETEM 画像から決定された
(a) 酸化速度と (b) メカニズム。 電子線量率の増加の影響は、300 keV (➕)
と 100 keV (⬟) の両方の PE エネルギーで示す。 黒い線は、各 300 keV デー
タの平均を直接接続。 飽和効果を示す。 緑色の陰影領域は、低線量の間欠イ
メージングから決定された固有の酸化挙動の範囲を表す。 (b) では、高い電子
線量率で表面酸化の割合が劇的に増加していることに注目。

【関係技術情報】
雑誌名:Carbon
論文名:CO2 reduction by visible-light-induced photoemission from heavily N-doped
     diamond nano-layer
著者名:Taro Yoshikawa, Hitoshi Asakawa, Tsubasa Matsumoto, Kimiyoshi Ichikawa,
      Akira Kaga, Shintaro Yamamoto, Ryosuke Izumi, Mitsuru Ohno, Tomoaki Mahiko,
      Mitsuteru Mutsuda, Satoshi Yamasaki, Norio Tokuda

掲載日時:2023年12月1日にオンライン版に掲載
DOI: 10.1016/j.carbon.2023.118689
URL : https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.11868
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 ゼロ・エネルギー・ビルの普及で温暖化による将来の電力需要増加が約半分
電力消費 ビッグデータと都市気候モデルによる脱炭素技術の導入効果の推定

11月29日、国立研究開発法人 産業技術総合研究所(以下「産総研」)などの共同
研究グループは、極端高温時のエネルギー消費量などへの影響評価の一環として、
首都圏の電力消費量の実態を明らかにするとともに、気候変動に伴う電力消費量
の将来変化を推計。その結果、今後の地球温暖化により、特に都心部のオフィス
街区の電力消費量が大幅に増加する可能性が示された。
【要点】
1.詳細な電力消費ビッグデータと都市気候モデルを用いて将来の電力消費量の
 変化を推計
2.気候変動に伴い首都圏の電力消費量は大幅に増加する恐れ
3.2050年カーボンニュートラル達成に向けた脱炭素技術導入効果の評価に貢献
【展望】
首都圏に限らず日本全国、さらには世界の各都市の電力消費ビッグデータを用い
て、気候区分や建物の断熱性、エアコン普及率などの条件が異なるさまざまな地
域での将来の電力推計を行う予定。また、産総研が独自に開発している都市気候
モデルを用いた数値シミュレーションを交えて、それぞれの地域に有効な脱炭素
技術の提案につなげたいと考えている。
【掲載論文】
掲載誌:Sustainable Cities and Society
論文タイトル:Decarbonisation technologies can halve the nonlinear increase in electricity d
  emand in densely populated areas due to climate change

著者:Yuya Takane, Ko Nakajima, Kazuki Yamaguchi, and Yukihiro Kikegawa
DOI:10.1016/j.scs.2023.104966

 ゼロ・エネルギー・ビルの普及で温暖化による将来の電力需要増加が約半分に
電力消費ビッグデータと都市気候モデルによる脱炭素技術の導入効果の推定

11月29日、 産業技術総合研究所(「産総研」)らの共同グループは、首都圏の電
力消費
量の実態を明らかにするとともに、気候変動に伴う電力消費量の将来変化
を推計。その結果、今後の地球温暖化により、特に都心部のオフィス街区の電力
消費量が大幅に増加する可能性が示した。

【要点】
1.詳細な電力消費ビッグデータと都市気候モデルを用いて将来の電力消費量の変化を
 推計
2.気候変動に伴い首都圏の電力消費量は大幅に増加する恐れ
3.2050年カーボンニュートラル達成に向けた脱炭素技術導入効果の評価に貢献。
【概要】
電力消費の変化量の推計は、首都圏の詳細な電力消費ビッグデータと温暖化予測技
術を基に行われた。この推計方法に、産総研が独自開発した都市気候モデルを組み合
わせることで、将来の電力消費量の変化が、脱炭素化技術の普及でどのように変わり
得るかを推定することが新たに可能に。この新たな推定方法で、将来、脱炭素化技術が
普及したと想定した場合、都心部における建物のエアコン使用による電力需要増加が
半分程度に抑えられる可能性が示された。この結果は、電源構成が将来も変わらない
と仮定すれば電力由来のCO2排出量の増加も半分程度に抑えられることを示す。これ
らの技術と推定結果は、2050年カーボンニュートラル達成に向けた脱炭素技術の導入
効果や暑熱対策のためのヒートアイランド対策技術の評価に役立つ。
【掲載論文】
掲載誌:Sustainable Cities and Society
論文タイトル:Decarbonisation technologies can halve the nonlinear increase in electricity d
 emand in densely populated areas due to climate change
著者:Yuya Takane, Ko Nakajima, Kazuki Yamaguchi, and Yukihiro Kikegawa
DOI:10.1016/j.scs.2023.104966


特徴的な配列を認識してゲノムを切断

動物・植物においてゲノム編集を高効率に実現する新しいツール

11月30日、産総研らの共同研究グル-プは、新しいゲノム編集ツール「AalCas9」を発見・
開発し、特許登録を受けました。深海堆積物から単離された微生物のゲノムにコードさ
れている「AalCas9」は、PAM配列を認識し、ガイドRNAにより、ターゲットDNA配列を切
断する酵素。
【要点】
1.新しいゲノム編集ツールとなりうる遺伝子「AalCas9」を単離
2.ゲノム配列上の特徴的な配列「5’-NNACG-3’」をターゲットにしていることを発見
3.動物細胞・植物においてゲノム編集を実用に足る効率で実施できることを確認
【展望】
「AalCas9」は、「5’-NNACG-3’」という配列を認識する特徴を持つため、ゲノム編集ツー
ルを拡張します。TOPPAN・産総研・インプランタは共同で、本ツールをゲノム編集の基
盤的技術として、事業に展開させることを企図しています。医療・農業・ものづくりなど、
ゲノム編集を基盤としたさまざまな産業の拡大・発展に貢献。

【関連特許】
特許番号:特許第7353602号
発明の名称:ゲノム編集方法およびゲノム編集用組成物
発明者:寺川輝彦3 矢野翼3 光田展隆1 中村彰良1 菅野茂夫1 伊藤誠一郎2 牧野洋一2  
1国立研究開発法人 産業技術総合研究所、2TOPPAN株式会社、3株式会社インプラン
タイノベーションズ
【概要】
下図1のごとく、核細胞のゲノム内の標的DNA配列を部位特異的に改変する方法であ
って、前記真核細胞中に、 (1)塩基配列5’-NNACNN-3’(「N」は各々、アデニン、
シトシン、チミン、およびグアニンから独立して選択される任意の1塩基)を含むPAM(
プロトスペーサー隣接モチーフ)配列を認識するCasタンパク質、または、当該Casタン
パク質をコードする核酸、および、 (2)ゲノム内の前記標的DNA配列にハイブリダイズ
し得ると共に、前記Casタンパク質と複合体を形成し、前記複合体の前記標的DNA配
列への配列特異的結合を指向することが可能なガイドRNA、または、当該ガイドRNA
をコードする核酸を導入することにより、前記真核細胞のゲノムを前記標的DNA配列に
おいて改変することを含む、真核細胞ゲノム内の新たなPAM配列を認識して当該ゲノ
ムを部位特異的に改変可能なゲノム編集手段を提供する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 真核細胞(但しヒト生体内(インビボ)細胞を除く)のゲノム内の標的DNA配
列を部位特異的に改変するための方法であって、 前記真核細胞中に、 (1)配列番号1
に記載の塩基配列5’-NNACNN-3’(ここで「N」は各々、アデニン、シトシン、チミン、
およびグアニンから独立して選択される任意の1塩基を意味する。)を含むPAM(プロト
スペーサー隣接モチーフ)配列を認識するCasタンパク質、または、当該Casタンパク質
をコードする核酸、および、 (2)ゲノム内の前記標的DNA配列にハイブリダイズし得る
と共に、前記Casタンパク質と複合体を形成し、前記複合体の前記標的DNA配列への
配列特異的結合を指向することが可能なガイドRNA、または、当該ガイドRNAをコード
する核酸 を導入することにより、前記真核細胞のゲノムを前記標的DNA配列において
改変することを含むと共に、 前記Casタンパク質が、配列番号4に記載のアミノ酸配列
と90%以上、又は92%以上、又は95%以上、又は96%以上、又は97%以上、又は
98%以上、又は99%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、方法。
【請求項2】 前記Casタンパク質が、アビシコッカス(Abyssicoccus)属菌、好ましくはアビ
シコッカス・アルバス(Abyssicoccus albus)に由来する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】 前記Casタンパク質が核局在化シグナル(NLS)を含む、請求項1に記載の
方法。
【請求項4】 前記Casタンパク質が、エンドヌクレアーゼ活性を有する、請求項1に記載の
方法。
【請求項5】 前記PAM配列が、配列番号2に記載の塩基配列5’-NNACGN-3’または
配列番号3に記載の塩基配列5’-NNACAN-3’を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】 前記ガイドRNAが、1本鎖ガイドRNA(sgRNA)であると共に、crRNAおよ
びtracrRNAを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項7】 前記crRNAが、標的DNA相補鎖と二本鎖を形成することが可能な15~
30ヌクレオチド長のスペーサー配列を含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】 前記crRNAが、12~36ヌクレオチド長のステムループを含む、請求項6に
記載の方法。
【請求項9】 前記真核細胞が、動物細胞、植物細胞、又は微生物細胞である、請求項1
に記載の方法。
【請求項10】 前記Casタンパク質をコードする核酸のヌクレオチド配列が、動物細胞、
植物細胞、又は微生物細胞における発現のためにコドン最適化されている、請求項1に
記載の方法。
【請求項11】 請求項1~10の何れか一項に記載の方法に使用するためのゲノム編集
用組成物であって、前記のCasタンパク質、または、当該Casタンパク質をコードする核
酸を含む組成物。
【請求項12】 前記のガイドRNA、または、当該ガイドRNAをコードする核酸を更に含む、
請求項11に記載の組成物。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

                            
【水素列車 ①】
世界初の「水素エンジン」搭載鉄道車両の開発
11月16日、JR東海はカーボンニュートラル実現に向けた「水素動力車両」の開発
について発表。「水素エンジン車」の活用も検討しているとの方針を示した。水
素エンジン車は、既存のディーゼル車のように、レシプロエンジンなどを動力源
とするもの。自動車業界では、過去にマツダが水素を使用可能なロータリーエン
ジン車を開発したほか、近年はトヨタ自動車が気体および液体の水素を燃料とし
たエンジンを開発し、自動車レース「スーパー耐久」に投入している。鉄道業界
では、水素燃料電池車両はJR東日本の「HYBARI」などの先行例があるが、水素エ
ンジン車の事例はなく、JR東海の取り組みが世界初となる。 同社が開発を進め
る水素動力車両は、燃料電池または水素エンジンと、蓄電池を組み合わせた、ハ
イブリッド車両とする。水素を燃料として使用することで、走行時のCO2排出量を
ほぼゼロに抑えることができる。車両の開発は、同社と日本車輌製造が共同で実
施。車両制御装置は、東芝インフラシステムズが開発する。燃料電池は、トヨタ
自動車製のモジュールを使用。水素エンジンはi Laboが開発する。また、将来の
水素供給体制については、ENEOSと検討を進める。



i Laboが開発した水素エンジン(イメージ)
同社では、水素動力車両の開発にあたり、愛知県の小牧研究施設にある車両走行
試験装置で、模擬走行試験を実施。山間部が多く長距離となる同社の非電化路線
への適合可能性などを検証するとしている。JR東海らは今後、2023年11月に燃料
電池を活用した試験を、2024年度以降に水素エンジンを活用した試験を、それぞ
れ実施する。

模擬走行試験の概要
via 鉄道コム

 風蕭々と碧い時
地球という名の都  ASKA 
2023.01.08 
作詞/作曲:ASKA/澤野 弘之




今夜の寸評: 希望の灯火 どこまでも                             浄土宗 月訓 
              Good deeds you have done for others are certaine to hope

 


コメント    この記事についてブログを書く
  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする
« 新成長経済理論考 ⑭ | トップ | 新成長経済理論考 ⑯ »
最新の画像もっと見る

コメントを投稿

ネオコンバーテック」カテゴリの最新記事