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

コバルトフリーと奈良盆地

2020年07月21日 | デジタル革命渦論



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成のこと)の
兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクター。愛称「ひこにゃん」


                                         

14 憲 問 けんもん
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「士にして居を懐(お)うは、もって士となすに足らず」(3)
「貧にして怨むことなきは難く、富みて馴ることなきは易し」(11)
「古の学者はおのれのためにし、今の学者は人のためにす」(25)
「君子は、その言のその行ないに過ぐるを恥ず」(29)
「人のおのれを知らざるを患えず。おのれの能無きを患う」(32)
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8 もし愛情があるなら、人をいたわらずにいられるだろうか。もし誠
実な人間なら、他人の欠点を見て見ぬふりができるだろうか。(孔子)

子曰、愛之能勿勞乎、忠焉能勿誨乎。

Confucius said, "Everyone must be considerate when he loves someone.
Everyone must be an adviser when he is honest to someone."



世界の1日当たりの感染者過去最多の26万人に、米国がアクセル:新型コ
ロナの国別感染者数(7月19日夕更新)。世界保健機関(WHO)の集計で、
18日の世界の感染者数が25万9848人となり、過去最多を記録した。米国で
は2日続けて7万人超と感染拡大にアクセルがかかっている。さらに、ブラ
ジル、メキシコ、ペルーなどの中南米諸国で感染者が大幅に増加している
ほか、インドや南アフリカでも急増している。 

【コロナを踏まえた上での熱中症対策:3トル】
①人と距離をトル
②距離をとったらマスクをトル
③水分をトル

厚生労働省は、新型コロナを想定した「新しい生活様式」での熱中症予防
のポイントを公表している。この中で、屋外で、人と十分な距離(少なく
とも2メートル以上)が確保できる場合には、マスクを外すよう促してい
る。また着用しているときには、強い負荷がかかる運動などを避け、こま
めな水分補給が必要だとしている。同時にエアコンを付けていても、窓を
開けるなどして換気を確保した上で、温度調整をするよう訴えている。



『日本文明を環境から解き明かす』②

⬒ 日本文明誕生の地 奈良盆地
☈奈良盆地の不思議な川
奈良盆地の川はどれも、異常なほど直線型をしている。(図一1)で見られ
るような直線の川は、日本国内を見渡しても少ない。川の流れはエネルギ
ーである。山々の中で水流はエネルギーを集め、渓谷を濁流として流れ下
る。山から出ると水流は、そのエネルギーを解き放たれ、あちらこちらに
向かって流れていく。水流は必ず弱い個所を狙う。最も弱い個所を狙って
土砂を削り、削られた個所に水流は衝突し、さらに土砂を削っていく。川
の流れの方向は、予測できない。流れは分岐し、再び合流し、網の目のよ
うな複雑な流線を形成していく。扇状地や平野で、川の流れは必ず蛇行す
る。ただし、人が手を加えた場合は別だ。水棺を並べて打ち込めば、水は
その棺に沿って流れていく。その木棺の裏を土砂で埋め干拓すれば、水路
は直線になる。 20世紀に入って干拓されたハ郎潟の川も直線になってい
る。直線の川こそが、奈良盆地が人工的に形成された土地であることを物
語っている。

☈「分かち合い」の誕生
拡張された土地は、人々の財産となった。しかし、その拡張した土地を配分
する時には、必ず、もめ事や紛争が発生する。利害がからむ紛争は長引き、
当事者全員が消耗していく。そのため、円満に話し合いで解決していくこ
とが求められ、土地配分のルールや隣地の境界との確定が必要となっていっ
た 奈良盆地で、日本最古の土地区画整理の条里制が誕生したのは偶然で
はない。条里制とは、土地を縦横の列で正方形に区分して、区画ごとに所
有者を決め、隣地との境界を確定し、それを役所に登録していく制度であ
る。条里制は拡張していく土地の利害を調整する知恵として誕生していっ
た。新たに生まれた土地を巡って争うのではなく、ルールに従って「分か
ち合う」。その分かち合いが最も合理的、という共通認識が醸成されていっ
た。日本初の憲法の聖徳太子の「十七条の憲法」の第一条は、「和をもって貴
しと 私は長い間、これは精神的で説教臭い教えと思っていた。そのため
素直に京に遷都し、その10年後の794年、長胸に入ってこなかった。しかし
拡大する土地を巡って「和して分かち合う」を指示した現実的な定め、と考
えると、憲法17条の第1条がストンと胸に落ちていった。世界の歴史をみ
ると、どこでも、いつでも富は戦って獲得するものであった。富をシェア
する、富を分かち合うなど聞いたことがない。富を巡る争いは、敗者から勝
者へ富が移動するゼロサムゲームであった。しかし、富が拡大していった。
奈良盆地の場合は違った。拡大する富の前で、分かち合う規範が生まれっ
ていった。21世紀の今でも分かち合う精神は日本人の心の一部を占めて
いる。この日本人独特の分かち合いの精神は富が拡大した日本文明発祥の
奈良盆地から生まれた。


図 実在したといわれている奈良湖(弥生時代)出典:古代と遊ぼう

☈なぜ、恵みの奈良盆地を離れたのか?
奈良盆地に人々が次々と集まった。人々は、飛鳥京、藤原京そして平城京と、
華やかな都を次々と建造した。人々は水田の分かち合いの条里制を生み、
律令で社会を制御する文明を誕生させていった。
日本文明を誕生させ、成長させたのは、奈良盆地の地形と気象であった。
そして、和をもって分かち合う日本人の精神を形成したのも、この奈良盆
地の地形と気象であった。しかし、西暦784年、桓武天皇は奈良盆地から出て
しまった。桓武天皇は長岡岡京から京都の平安京へ再遷都した。桓武天皇
による奈良盆地からの遷都は徹底していた。朝廷や貴族たちはもちろん官
人、エ人そして一般庶民の総てが移動し、宮廷の建材、瓦、内装品、装飾品
は解体され持ち運びだされた、と伝わっている。この徹底した遷都をみると
まるで奈良から脱出して行くようだ。なぜ桓武天皇はこの恵まれた奈良盆
地から出てしまったのか? いったい何が桓武天皇を奈良盆地からの脱出に
駆り立てたのか?それは奈良盆地の恵みの地形は、呪いの地形に----閉鎖
水系と変貌していったことが原因であると。奈良盆地は、文明が誕生するす
べてのインフラ、安全、水、エネルギー、水運を備え、奈良盆地は文明を
膨張させ、発展させるエンジン----豪雨と土砂崩れという自然の力を利用
した新規開田が、奈良盆地で展開せる----エンジンも持っていた。その天
国のような奈良から桓武天皇は脱出する。西暦784年、桓武天皇は奈良盆
地から出て長岡京に遷都し、その10年後の794年に長岡京から京都の平安
京に再び遷都する。
奈良盆地では飛鳥京、藤原京そして平城京の宮殿や、東大寺や法隆寺の寺
院が建設されていった。周囲の山々から次々と切り出され、年間100万本
以上の立木伐採は、森林の再生能力をはるかに超えている。奈良盆地を囲
む山々は、荒廃し、禿山となる。つまり、周囲が禿山になると、土壌は流
出し、水はけの悪い奈良盆地は、また水はけが悪くなった。 10万人以上の
人々の排泄物は澱み、盆地全体に疫病が慢性化していった。奈良盆地のイ
ンフラは崩壊し、森林が枯渇し、水が枯れ、水害が多発し、疫病が蔓延し、
舟の使が悪い最悪の盆地から脱出せざをえなかったのであると。
                           この項つづく
📌 国土交通省近畿地方整備局:流域及び河川の概要
         
 

【ポストエネルギー革命序論 194:アフターコロナ時代⑩】
現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」


via. Wikipedia

❏ コバルトフリー高ニッケルNMAリチウムイオン電池の開発:
High‐Nickel NMA: A Cobalt‐Free Alternative to NMC and NCA
Cathodes for Lithium‐Ion Batteries
DOI 10.1002 / adma.202002718

【概説】
コバルトは、リチウムイオン電池、特にニッケルコバルトマンガン(NCM)
またはニッケルコバルトアルミニウム(NCA)で作られた正極を備えた電
池の主要な成分。コバルトは、サイクル中にリチウムイオンが送達または
解離するときに電荷補償し、正極を安定させる。過去10年間で、NCMおよ
びNCA負極備えたリチウムイオン電池は、その高いエネルギー密度、つま
り単位体積あたりのエネルギー貯蔵量により、電動工具や電気自動車に最
適な電池としての地位を固めた。また、過去10年間にEVの販売が大幅に拡
大したことで、コバルトの需要が高まり、コバルト鉱業問題が話題となっ
た。2018年、フォーチュン誌で世界のコバルトの60%以上を産出国コンゴ
民主共和国(DRC)ではコバルトが子供達が採掘して、世界最大のハイテ
ク企業を相手に鉱毒訴訟が始まり現在も告訴されており、健康と環境への
影響、潜在的な資源枯欠の将来不安により、関連企業はコバルトフリーの
代替電池を真剣に検討----例えば、テスラは、中国製のモデル3車両にリ
ン酸鉄リチウム(LFP)電池----している。LFP電池は定置型エネルギー貯
蔵施設として周知されているものの、エネルギー密度が低く、現在で採用
されなくなった(従って、テスラ電池も同様に直面するリスクであろう)。



理想的には、コバルトを含まないイオン電池は、NCM電池とNCA電池と同等
かそれ以上のエネルギー密度を持ち、走航距離を伸ばせる。そして、理論
的には、コバルトフリーのニッケルベースの二次電池は、ニッケルが高い
エネルギー密度をもちあわせている。しかしながら、ニッケルはそれ自体
が不安定であり、正極を安定させるために他の元素を必要としコバルト、
アルミニウム、マンガンだけが決定的リスクを持たず安定できるものとし
て位置づけられてきている。それは、日常市販の高Ni系に導入されている
ように、マグネシウム、ジルコニウム、チタン等の要素は、最適調整のた
めの酸化物として、非常に小さく、ppmレベルまでリスク排除が可能----
使用量が多いと、実質的な構造欠陥(陽イオンの混合など)、格子の歪み、
不純物が発生し、電気化学特性が著しく悪化する---である。テキサス・
オースティン大学らの研究グループによると、高ニッケル層状酸化物負極
の重要な設計考慮事項について、アルミニウムとマンガンがNCMとNCA電池
で実証されたように、ニッケルを安定化できる場合、代替元素のアルミニ
ウムとマンガンをベースとした、ニッケル-マンガン-アルミニウム(NMA)
正極を特徴とするリチウムイオン電池の可能性を調査。組成NMA-89(ニッ
ケル含有量89%)をNMC-89、NCA-89、およびアルミニウム-マグネシウム
共添加NMC(NMCAM-89)と比較し、いくつかの注目すべき発見する。より
低い比容量、より高い平均電圧、わずかに低い比容量、つまり単位体積あ
たりに保存される電荷​​量にもかかわらず、NMA-89は、NMC-89よりも約40
mV高い平均電圧を示す----効率を上げるため、高電圧で電力を送信するこ
とが望ましい----これは、電圧が高いほど、電流は低くなり、電流が低い
ほど、導体の抵抗損失は小さくなる。抵抗損失が小さい場合、エネルギー
損失も少なくなる。高速放電性能 レート機能、またはバッテリーが充電/
放電するレートは、エネルギー密度に加えて別の主要な実効として優位と
なる。また、NMA-89の高速放電性能は、NMC-89およびNCA-89と非常に似て
いる。同等の保持容量で1/3の充放電レートで100サイクル後、つまり3時
間ごとに、NMA-89は元の容量の90%を保持。

これにより、NMCAM-89(93%)、NMC-89(91 %)、NCA-89(88%)とな
る。結論的には、電気化学的特性評価は予備的なものに過ぎず、コバル
トがない場合の高Ni層状酸化物におけるMn-Al共置換のメリットとデメリ
ットを完全理解するには、今後も研究が必要であるとする。尚、1,000
サイクル後の電極解析のいる最中であり、繰り返しのサイクル中の電池
内材料の挙動をよりよく理解するための、最先端の特性評価技術を採用
しいるが、同時に、組成を洗練し、生産プロセスをスケールアップ研究
も行っていくと言う。





【要約】
高ニッケルLiNi1-x -y Mnx Coy O2(NMC)およびLiNi1-x -y Cox Aly O2
(NCA)は、次世代の高エネルギーリチウムイオン電池に最適な正極材料。
NMCとNCAの両方にコバルトが含まれていますが、これは高価で希少な金属
で、一般に電気化学的性能に不可欠であると考えられている。ここでは、
望ましい電気化学特性の高Ni LiNi1-x -y Mnx Aly O2(NMA)正極が、NMC、
NCA、およびNi含有量が同じ(89 mol%)のAl-Mg共ドープNMC(NMCAM)に
対してベンチマークされていることを示す。比容量がわずかに低いにもか
かわらず、高Ni NMAは約40 mV高い電圧で動作し、NMCおよびNCAに比べて
レート機能に妥協はありません。グラファイトと組み合わせたポーチセ
ルでは、高Ni NMAはNMCとNCAの両方を上回り、1000回のディープサイクル
の後、わずかにNMCAMと商用正極材料を追う。さらに、示差走査熱量測定
を使用し、NMAからNMC、NCA、およびNMCAMへの優れた熱安定性が示されて
いる。NCAやNMCと非常によく似た高Ni NMAの組成調整の柔軟性と即時合成
スケーラビリティを考慮し、この研究は、次世代の高エネルギー、コバル
トフリーのLiイオン電池用の正極材料開発のための新しい空間を開く。

電池材料、超硬合金、磁性材料、めっき等に 多く使われるコバルトは、
発がん性があり、 皮膚炎、ぜんそく、肺炎、肺機能異常の原因となること
が分かっています。 また、動物実 験では遺伝子異常や性巣萎縮、精子数
の減 少などもみられ、現在も人体への影響が調査されています。



農地に捲くだけで大気中の二酸化炭素を大量削除

英国のシェフィールド大学に在籍するディビッド・ベアリング教授らの研
究チームが提案するEnhanced Rock Weathering(ERW)という方法は、 玄武
岩などの岩石を砕いた粉じんを農地にまくというもので、玄武岩に含まれ
るカルシウムやマグネシウムが空気中の二酸化炭素と化学反応を起こすこ
とで、二酸化炭素が数カ月で炭酸塩に閉じ込められる。この方法の優れた
点は、「土に石灰岩をまぜる」という方法は多くの農家が土地を肥沃 (

よく)にするために既に行っており、農作物の収穫という面から見ても有
益であるということです。英国のシェフィールド大学に在籍するディビッ
ド・ベアリング教授ら研究チームが提案する Enhanced Rock Weathering
(ERW)という方法は、玄武岩などの岩石を砕いた粉じんを農地にまくとい
うもので、玄武岩に含まれるカルシウムやマグネシウムが空気中の二酸化
炭素と化学反応を起こすことで、二酸化炭素が数カ月で炭酸塩に閉じ込め
られます。この方法の優れた点は、「土に石灰岩をまぜる」という方法は
多くの農家が土地を肥沃(ひよく)にするために既に行っており、農作物の
収穫という面から見ても有益であるす。ベアリング教授らがNatureで発表
した論文によると、現存する農地の半分でERWを実施すると、ドイツと日
本における二酸化炭素の年間排出量合計に等しい20億トンもの二酸化炭素
を削除可能とのこと。費用は実施する土地の人件費によるため、インドで
は1トン削除するごとに80ドル(約8600円)で、米国の場合は160ドル(約1万
7000円)になると推測されている。
「気候変動に対処するためには、二酸化炭素排出量を減らすとともに、ス
ケールアップが可能で既存の土地利用と互換性のある二酸化炭素削減戦略
が求められています。ERWは簡単で実践的なアプローチです」とベアリン
グ教授は言う。また、研究に参加したコロンビア大学のジム・ハンセン教
授は「この方法により作成されたほとんどの炭酸塩は最終的に海に流れ、
海底で石灰岩になる。自然かつ永久的に炭素が沈むことになる」と話す。(
砕いた岩石を農地にまくだけで大気中の二酸化炭素を大量に削除できる、
GIGAZIN、2020.7.20)



大気中の二酸化炭素を削減する方法としては植林が有名だが、植林だけで
は必要な二酸化炭素除去を行う十分な方法といえない。このため、植林と
ERWを合わせて行うことが推奨されている。研究チームはERWに最も適して
いるのは玄武岩だと話す。これは、玄武岩が二酸化炭素を捕捉するために
必要なカルシウムとマグネシウムを含み、農地に不足しがちなシリカ・カ
リウム・鉄を含んでいる。すでに東南アジアの米農家はシリカ不足を解消
するため田んぼに玄武岩を混ぜており、オランダでも植林の実験で同じ方
法が用いられている。



「気候変動に対処するためには、二酸化炭素排出量を減らすとともに、ス
ケールアップが可能で既存の土地利用と互換性のある二酸化炭素削減戦略
が求められている。ERWは簡単で実践的なアプローチです」とベアリング
教授は述べている。また、研究に参加したコロンビア大学のジム・ハンセ
ン教授は「この方法により作成されたほとんどの炭酸塩は最終的に海に流
れ、海底で石灰岩になる。自然かつ永久的に炭素が沈むことになる」と説
明している。大気中の二酸化炭素を削減する方法としては植林が有名だが、
植林だけでは必要な二酸化炭素除去を行う十分な方法といえない。このた
め、植林とERWを合わせて行うことが推奨されている。
 研究チームはERWに最も適しているのは玄武岩だと述べているが、これは
玄武岩が二酸化炭素を捕捉するために必要なカルシウムとマグネシウムを
含み、農地に不足しがちなシリカ・カリウム・鉄を含んでいるため。すで
に東南アジアの米農家はシリカ不足を解消するため田んぼに玄武岩を混ぜ
ており、オランダでも植林の実験で同じ方法が用いられている




【要約】農地で展開可能な強化ケイ酸塩岩石風化(ERW)は、現在、人為
的な気候変動を緩和するために必要な大気中の二酸化炭素(CO2)除去(
CDR)の潜在的な用途がある。また、ERWは、食糧と土壌の安全性を改善し、
海洋の酸性化を低減するための副次的利益の可能性もある。ここでは、統
合パフォーマンスモデリングアプローチを使用して、2050年の初期の技術
経済的評価を行い、CDR の可能性とコストがビジネスとしてのエネルギー
ポリシーと 将来の温暖化を摂氏2度に制限することに一貫したポリシーに
関連して国によってどのように異なるかを定量化する。中国、インド、ア
メリカ、ブラジルは、CO2のトンあたり約US $ 80–180の抽出コストで、年
間0.5〜2ギガトンの二酸化炭素(CO2)の平均グローバルCDR目標を達成す
るのに大きな可能性を秘めてる。これらの目標とコストは、将来のエネル
ギー政策に関係なく堅固である。既存の耕作地内での展開は、農業と気候
政策を調整する機会を提供する。ただし、成功は、規制およびインセンテ
ィブのフレームワークを開発するための政治的および社会的慣性の克服に
かかっている。新しい鉱業の必要性を未然に防ぐための過剰な工業用ケイ
酸塩材料(玄武岩鉱山の表土、コンクリート、鉄鋼スラグ)の可能性を含
む、ERW展開の課題と機会について説明する。土壌の風化速度や風化した製
品の陸から海への移動の不確実性も同様である。

📌 玄武岩(げんぶがん、英: basalt)は、苦鉄質火山岩の一種。深成岩
の斑れい岩に対応する。火成岩は全岩化学組成(特にSiO2の重量%)で分
類され、そのうち玄武岩はSiO2が45 - 52%で斑状組織を有するもの。斑晶
は肉眼で見えないほど小さい場合もある。肉眼での色は黒っぽいことが多
いが、ものによっては灰色に見えることもあり、また含まれる鉄分の酸化
によって赤 - 紫色のこともある。via Wikipedia



❐ ソーラーシェアリング事業論①:
☈ 期待されているもの
「再生可能エネルギー電気の固定価格買取制度(FIT)」が日本国内でスタ
ートした2012年度に、既に10件程度の事例があったとされ、農林水産省の
補助事業によって実態調査が行われました。その結果を踏まえて、2013年
3月末に発出された通知「支柱を立てて営農を継続する太陽光発電設備等に
ついての農地転用許可制度上の取扱いについて」(24農振第2657号)につ
ながり、ソーラーシェアリングが制度上正式に認められるようになる。農
林水産省がその目的として明確に示しているのは、「農地は、国民の食料
の生産基盤であり、今後とも優良農地を確保していくことが重要」であり、
「他方、再生可能エネルギー発電設備の設置等の土地需要にも適切に対応
することも必要」という視点から、その上で、売電収入による農業経営の
改善や、地域活性化が期待されている。実は、2012年のFIT導入以降に再生
可能エネルギー発電設備を立てるために農地転用された面積は、合計7000
ha(ヘクタール)以上にのぼります。これは山手線の内側(約6300ha)よ
りも広く、東京都の八丈島(約6952ha)とほぼ同じ、それだけの面積の農
地が再生可能エネルギー発電事業のために消滅することは、食料もエネル
ギーも自給率を高めていく必要があるとされる日本において、エネルギー
生産のために食料生産基盤を潰している。そんな状況下にあって、ソーラ
ーシェアリングは農地で食料もエネルギーも生み出せる一挙両得の取り組
みである。太陽光発電などの設備を設置できる農地の要件も幅広くなり、
これがソーラーシェアリングに取り組みたいという人々を増やす理由---
-その要件とは、原則として農業以外の用途に用いることが認められない、
農用地区域内の農地や、甲種農地・第1種農地に太陽光発電設備を導入でき
ることであり、2016年の国内の農地の総面積約450万haのうち、農用地区域
内の農地は約403万haあり、90%近くが農用地区域内。農用地区域は市町村
が作る「農業振興地域整備計画」で定められ手続きを経ることで農用地区
域から農地を除外することも可能だが、農林水産省は2025年度時点に「確
保すべき農用地区域内の農地の面積」を403万haとする目標を定めており、
現段階で既にその水準の面積であるため除外手続きを受けることは容易で
はない。そもそも、食料生産基盤である農地を用途転用し、再生可能エネ
ルギーである太陽光発電所に変えていくこと自体が、食料生産もエネルギ
ー生産も国内で高めていく必要がある日本の状況に合致しない。ソーラー
シェアリングはこの2つを両立させる取り組みでり、特別扱として、多くの
農地に設置できるような措置が執られている。(ソーラーシェアリング入
門 - スマートジャパン)

☈ 見えてきた日本の課題とは
昨年2019年7月24日、ソーラーシェアリング(営農型太陽光発電)にとって
歴史的なイベントが韓国で開催されている。羅州市にある韓国電力公社(
KEPCO)本社において開催された「営農型太陽光発電国際シンポジウム(
International Symposium on Solar Energy in the form of farming)」。
国際シンポジウムで想像以上に各国での技術研究や実証が進んでいるとい
う現実であり、かつて2000年代には世界最大の太陽電池出荷量とシェアを
誇っていた日本も、国内での普及政策の失敗や世界的な市況の変化に対応
できず、結果として世界シェアを落とし、FIT導入後は国内市場を海外メー
カーに席巻されることになった。これと同じことが、営農型太陽光発電で
も起きていくことも懸念され一方で、もはや国内のみの市場拡大や技術開
発にこだわる時代ではなく、国際的な協力体制によりこの営農型太陽光発
電という仕組みを拡大していくステップに入ったという実感をえたと報告
されている(世界初のソーラーシェアリング国際学会、その中で見えてき
た日本の課題とは - スマートジャパン)。
以上駆け足で、ソーラーシェアリングの取り組みを俯瞰、以降、現状把握
から見えてくる課題について事例研究したいと思います。

📌 農林水産省「営農型発電について」:http://www.maff.go.jp/j/shokusan/renewable/energy/attach/pdf/einou-5.pdf

                         この項つづく  



 


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