革命的な風力タービンⅡ

  

　　　　　　　ものの見方について　／　風地観（ふうちかん）

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　 

　　　　※　観は凝視すること、ただ漠然と見るのではなく、よくよく見つめ
　　　　　　る。奥底まで見抜くことである。この卦の形は、陰の勢力（╌）が
　　　　　　上の陽（－）を押しのけんばかりの勢いを見せており、また地上
　　　　　　（乾）に風（巽）が吹き荒れているさまを表わしていろ。君子道
　　　　　　が衰え、利欲がせめぎあってまさに秩序崩壊のときである。しか
　　　　　　し、こういう時こそ静思して現象の奥底まで見抜かなければなら
　　　　　　ない。そういう態度が本当に身につけば、徳となりて人々を感化
　　　　　　することができる。行動よりも静思の段階であるから指導的な地
　　　　　　位にある人、教育者、学者、研究者にとってはよい卦である。

　●　今夜の一品

「カレ　ジャポネ」（Carrée Japonais） ――７日、「あさイチ」でベルギーが誇るカカ
オ豆からチョコレートまで製造の工程を一貫して行う「ビーン・トゥー・バー」を追求
し今のチョコレート界に新潮流を生み出す世界的ジェンドのショコラティエ・ピエール
マルコリーニがスタジオに生出演で創作提供していた。「カレ　ジャポネ」はフランス
語で「日本風の四角いチョコレート」という意味。日本酒でチョコレートに深みを加え
るのがポイント。クリスピーな黒ごまと、さわやかなシソ（紫蘇）がアクセントである。
たまたまみていたのでラッキー・モーニング！ところで、最近、お気に入りのティーカ
ップに牛乳を入れ砂糖を少し加え、チョコラ・カレを１つ放り込み、電子レンジで加熱
し飲み身体を温め飲む。ここに、ウイスキーなどのお酒を加え、寝る前に一杯頂き熟睡
する。

 

【今夜も技術が天こ盛り】

Jan. 31, 2017

●　個人の思考を読み取る「脳ハッキング」

ごく短い時間だけ表示されるサブリミナル画像への脳神経反応を調べることで、個人の
宗教的信念や政治的傾向などを調べることができるという実験結果が発表された（「個
人の思考を読み取る「脳ハッキング」に成功：米大学実験」WIRED.jp 2017.02.03）。そ
れによると、ワシントン大学のタマラ・ボナチは、１月３１日（米国時間）、セキュリ
ティーカンファレンス「Enigma」で、ある実験について説明した。単純なビデオゲーム
を利用して、一定のテンポで表示されるサブリミナル画像への神経反応を収集できる方
法を示したものだという。実験では、被験者に「Flappy Whale」というゲームをしても
らい、ファストフード店や自動車のロゴのような比較的当たり障りのないイメージに対
する反応を調べた。ボナチによると、同じ要領で、被験者の宗教的信念や政治的傾向、
医学的な状態、偏見など、もっとセンシティヴな情報も引き出せる。

実験には、脳に接続されるインターフェース（BCI：brain-connected interface）が利用され、
７つの電極をプレイヤーの頭に取り付け、脳波信号がリアルタイムで測定。イメージが
表示されるのは１回につき数ミリ秒間で、被験者が意識的に気づかないほど短時間。画
像が表示された瞬間に脳信号を測定することで、研究チームは、イメージに関するプレ
イヤーの考えや感情を知る手がかりを収集できたという。こうした「脳ハッキング」が
これまでに現実世界で行われたという証拠はない。だが、仮想現実（VR）ヘッドギアや、
体に接続するフィットネスアプリなどを製造するメーカーにとっては、多くの生理的反
応を密かに調べるシステムを開発することは難しいことではないと前出のボナチは語る。
ボナチは、脳が生成する電気信号は、個人を特定できる情報に分類し、名前や住所、年
齢と同様に保護されるべきだと述べている。

 Feb. 6, 2017

●　食物連鎖で下水道の汚泥排出量をダウンサイジング

６日、国土交通省国土技術政策総合研究所は、辰野水処理センターにおいて微生物の食
物連鎖を利用した水処理実証施設が稼働を開始すると発表。下水道革新的技術実証事業
（B-DASHプロジェクト）の2016年度採択技術「特殊繊維担体を用いた余剰汚泥削減型
水処理技術」は、｢反応タンクの多段化｣と｢特殊繊維担体｣を組み合わせ、反応タンク内
に微生物の棲み分けが生じる環境を形成することにより食物連鎖を生じさせ、発生する
汚泥量を大幅に削減する技術で、（株）IHI環境エンジニアリング・帝人（株）・日本
下水道事業団・辰野町が共同で研究に取り組んでいる。今回完成した実証施設では、同
技術について、汚泥削減効果やライフサイクルコスト縮減効果等を実証する。汚泥処理
設備を縮小化することにより下水処理施設のライフサイクルコスト（LCC）を低減し、
下水道経営の改善、持続的な経営に貢献が期待できる。

 Feb. 8,, 2017

●　現場に持ち込み、細菌やウイルスを約10分で検出

８日、日本板硝子株式会社、産業技術総合研究所などの研究グループは「モバイル遺伝
子検査機」（小型・軽量リアルタイムPCR（Polymerase Chain Reaction）装置）――ポリメ
ラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction）による標的DNAの増幅を経時的（リアルタ
イム）に測定し、その結果からDNAの定量を行う装置。試料を、高温・低温の2温度（
もしくは３温度）域を往復させることでDNAの特定の部分が、１サイクルごとに同部が
２倍、４倍・・・と指数関数的に増幅する。（例えば、理論上40サイクルで約1012倍に
増幅） 微量のDNAからでも増幅でき、遺伝子工学研究では必要不可欠な技術――の開
発の成功を公表。

従来の細菌やウイルスなどの遺伝子検査は高精度で有用な一方、装置は大きく高価で検
査にかかる時間も長いため、専門施設でしか利用できなかった。感染の拡大を抑えるに
は早急に有効な対策が必要、そのためには現場で原因となる細菌やウイルスなどを迅速
に特定できる遺伝子検査機が求められてきた。

開発したモバイル遺伝子検査機は、従来の装置に比べ片手で持ち運べるほど小型・軽量
（約200mm×100mm×50mm、重量約500g）で、従来は約1時間かかっていた検査時間）を
約10分に短縮しました。また、小型化により低コスト化を実現し、バッテリー駆動も可
能である。この成果により、これまで専門施設内に限られていた高精度の遺伝子検査が
場所を問わず実施でき、インフルエンザやノロなどのウイルスや細菌を現場で素早く特
定できるため、医療現場だけでなく工場などの食品衛生、環境汚染調査のほか空港や港
湾で感染症予防の水際対策での使用など、幅広い分野での活用が期待できる。このモバ
イル遺伝子検査機は、日本板硝子より年内発売を目標に開発を進めという。

さすがですね、このブログでもこのテーマを取り上げてきたが実現に一歩近いづいたと
いうことです。欲を言えば検査時間は、１分程度に短縮できればと思いますが、これは
実に面白い。

 

 

【ＲＥ１００倶楽部：スマート風力タービンの開発 ２１】

●　垂直軸風車の転がり技術実験Ⅰ

垂直軸風車は、一般的に「ロータ回転軸が風向に対して垂直な風車」と定義、プロペラ
形の水平軸風車と比較すると発電効率はやや低くなるが、全方向の風を受けられるため、
水平軸風車のようにロータを風向に正対させる必要がなく、単純な構造にできる利点が
あることは知られている（上図参照、出典：「風力発電システムにおける転がり技術の
適用に関する研究」浅生利之著　足利工業大学　2015.07.25）。

垂直軸風車は主にブレード、主軸、主軸受、発電機等から構成、ロータが無指向性で単
純構成がその特徴で、主軸と主軸受は、ブレードを取付けてロータとなる支柱部品、動
力を伝達する機構部品の役割を持ち、過酷な風況条件に対する、①十分な強度、②耐久
性と、③効率のよい動力伝達が求められている。④特に主軸受は、発電機のコギングト
ルク等を除けば、風車の始動トルクや風車回転時の機械効率を決定する重要な要素とな
る。

垂直軸風車は、風向変化の激しい地域，例えば市街地や公園、遊園地、駐車場など建造
物が風向を大きく変えてしまう地域、あるいは複雑地形の地域などに設置されることが
多い、作り出された電気は、系統連係されることもあるが、街灯照明や非常用電源など
の独立電源で使用されることが多い。市民の生活ゾーンに設置する場合、風況の良い場
所を選び設置することは事実上不可を前提とし、低風速でも回り続けることが条件とな
る。また、風車が大型化は避け、ダウンサイジングし、さらに、人を傷つけず安全性を
確保が設計条件となる。前記「風力発電システムにおける転がり技術の適用に関する研
究」では異常のことを踏まえ、垂直軸風車主軸受の形状パラメータを最適化することで、
①十分な強度と②耐久性を確保しながら、③軸受のトルク抵抗を低減し、実証実験を行
って下記結論を得る。

1. 従来の既存軸受と比較し、開発軸受の始動トルクは約６０％以上小さくなった。
2. 開発軸受と従来の既存軸受を同じ風車に搭載し、フィールド実験にて比較した結
   果、風車の始動風速が従来品２.９m/sから研究品１.８m/sに改善した。
3. 開発軸受と従来の既存軸受を同じ風車に搭載し、フィールド実験にて比較した結
   果、回転中の機械的な動力損失が低減されて発電効率が約３ポイント改善できた。
4. 開発軸受は、1)～3)を達成しながらも、IEC61400-2 の安全基準にのっとり、十分
   な強度を持つ基本静定格荷重を満足できた。
5. この軸受は、1)～3)を達成しながらも、IEC61400-2 の安全基準にのっとり、設計
   寿命2２０年に対して信頼度９５％以上を確保する基本動定格荷重を満足した。
6. この軸受はJIS 規格外となる溝適合度６０％の新しい軸受であるが、軸受単体の
   寿命耐久試験により、軸受の基本定格寿命(L10寿命＝1,000,000rev.)に対しL10 寿
   命=40,110,000 となり、９０％以上の信頼度において５倍以上の耐久性を有してい
   ることを実証。
7. この軸受はアンギュラ玉軸受の内輪と主軸の一体化で、部品点数が削減すると共
   に、大形ロックナットを不要にすることで、風車の軽量化と製造コストの削減を
   実現。
8. 従来の軸受では、変動するモーメント荷重が作用すると、内輪と軸の嵌め合い部
   でフレッチング等の破損が生じるリスクを抱えるが、この構造では内輪と主軸が
   一体化することでリスク解消を実現する。

※　フレッチングとは、軸受が回転しない状態で振動を受けたり、小さい振動を受けたときに
　　　生じる一種の摩耗現象のこと。

●　実験垂直軸風力タービン仕様

※　Tip Speed ratio(チップ速度比）とは、ブレード先端速度（例えば、１２.５m/s)を
　　風速（例えば、５.０m/s）で割った値２.５）。

●　ブレード性能計算条件

次回はこの実証実験結果をもう少し詳しく見ていこう。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

 　●　今夜の一曲

ハイドン: 弦楽四重奏曲 String Quartet No.76「五度」, in d, Op.76-2 

弦楽四重奏曲第61番ニ短調 Op.76-2は、オーストリアの作曲家、フランツ・ヨーゼフ・
ハイドンによって、1797年に作曲された弦楽四重奏曲。第１楽章冒頭の主題から「五度」
という副題で呼ばれる。また、この楽曲エルデーディ四重奏曲 作品76（全6曲）と呼ば
れ、フランツ・ヨーゼフ・ハイドンの作曲した弦楽四重奏曲のなかでも最もよく演奏さ
れる作品のひとつ。６曲中４曲に呼び名（『五度』、『皇帝』、『日の出』、『ラルゴ』）
があるが、エルデーディ伯爵の依頼で作られ、同伯爵に献呈されたため「エルデーディ
四重奏曲」と呼ばれる。この曲集は、ハイドンが1791-92年、1794-95年の2度にわたるイ
ギリス旅行から、ウィーンに帰ってから最初に書かれた主要な作品で、当時ハイドンは
６４歳、すでに作曲家として揺るぎない評価を得ていたが、まだまだ創作意欲に溢れて
おり、この作品76の６曲の弦楽四重奏曲を世に出すことになる。さらに高度な書法で書
かれた６つの四重奏曲は、直前に書かれた作品71、74の６曲の弦楽四重奏曲（第１アポ
ーニー四重奏曲、第２アポーニー四重奏曲）を上回る評価を得て、当時の作曲家たちに
多大な影響を与える。

【ルームトレーニング奮戦記：腹筋強化（腹直筋）】

殿筋背筋強化とつま先立ちによる姿勢矯正に、腹直筋強化をさらに加えたのはいいが、
腹筋強化を入れるときつくなり、１パッケージ×３ユニット／日がさらにきつくなる。
室内ウォーキングだけ１ユニットにダウン。それでも朝は大変。「継続は力なり」と
言い聞かせ今夜も頑張る。