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

沸騰の桜前線異常あり

2024年03月31日 | 環境リスク本位制
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」。 


          はじめての春の歌会みな爆笑 


(出典)経済産業省資源エネルギー庁
「日本の再エネ拡大の切り札、 ぺ口ブスカイト太陽電池とは?」
(産業技術総合研究所) 以下、via 環境ビジネス2024.SP  


薄膜太陽電池は自家消費向き
発電事業は従来型ソーラーパネル

極薄、軽量で柔らかく、曲げたり半透明にしたりできる。製造は
コストを低く抑えて短時間に量産できる。薄膜(有機、ペロブス
カイト)太陽電池は、再エネによる地産地消社会の実現、再エネ
需要の多様性への柔軟な対応等の課題解決に期待が集まる。電力
消費の多い都市部で発電いよいよ薄膜(ペロブスカイト)太陽電
池がその実力を発揮し始める。従来の平置き太陽電池では実現で
きなかった場面での太陽光発電の実装が始まる。有機薄膜太陽電
池、ペロブスカイト太陽電池は、極薄、軽量で柔軟、曲げたり
半透明にしたりできる。製造は基板に塗るだけなので、製造コス
トを低く抑えて短時間に量産できる。これらの特長から、生産者
だけでなく二次加工者、そして導入顧客のメリット、ベネフイッ
トは計り知れない。


「Gフ広島サミット2023」会場にて展示された
フィルム型ペロブスカイト太陽電池
(出典)積水化学工業株式会社


 
国土交通省の統計資料から推算すると薄膜太陽電池の設置可能性
は従来の無機系太陽電池に比べ、数倍に広がると見積もられてい
る。また、電力消費の多い都市部で発電できるため、大規模な再
エネ発電所や原子力、水力発電所のある、遠隔地からの送電の必
要性がなく、送電ロスや災害リスクなどが少ない。加えて、主に
経済活動が活発な昼間に発電するので、昼間電力のピークカット
効果もあり、単純な発電量増分の効果だけでなく、それ以上のエ
ネルギー市場への波及効果が望める

2030年100GW超が太陽光発電の宿命 
 
 
 

2050年カーボンニュートラルの実現に向けて、太陽光の導入拡大
は必要 不可欠である。エネルギーミックス改定では、2030年度の
温室効果ガス46%削減に向けて、再エネ電力の電源構成を36~38
%(合計3,360~3,530億kWh程度)としている。再エネの主力電源
化に向けて、太陽光発電がけん引役として位置づけられており、
エネルギー基本計画における2030年度の電源構成をみると、太陽
光発電の割合は再エネのなかで最大であり、2021年度からの増加 
幅も他の再エネより大きい。野心的な目標として2030年度には 
14~16%程度、104~118GW、1290~1460億kWh導入を目指さなけれ 

ばならない(2020年度の実績は7.9%、61.6GW、791億kWh)。
2022年末の時点で太陽光発電の累積導大量が約85GWに達しており、
 

国は今後の導入見込みとして、用地確保の地上設置を年平均3~  
4GW程度を前提とし、屋根設置は年平均3GW程度の導入を掲げて 
いる。しかし現状は、立地制約の克服が鍵となっている。日本は 
既に平地面積あたりの導大量は主要国で1位であり、地域と共生 
しながら安価に事業が実施できる大規模な太陽光発 電所の適地は、 
ほとんど見当たらない。国が掲げた太陽光発電の導入拡大に向け  
た取り組みは、公共施設への率先実行に加え、空港、鉄道、軌道  
への施設、農地も営農型として太陽光を併設させるといった、苦  
渋策で構成されていた。世界市場で戦える技術力図らずも登場し  
たのがペロブスカイト太陽電池ということになる。 
国は、既存の技術では設置できなかった場所(耐荷重の小さい工
場の屋根、ビル壁面等)にも導入を進めるため、軽量・柔軟等の
特徴を兼ね備え、性能面(変換効率や耐久性等)でも既存電池に
匹敵する次世代型太陽電池の開発に期待を寄せている。

現状、次世代型太陽電池の研究開発は、世界各国の研究機関等で
<しのぎを削っている状況であるが、我が国は次世代型太陽電池
について世界でもトップクラスの技術力を有し、現在もトップ集
団太陽電池だけではない。風力発電においても、国際競争力を低
下させ、市場撤退してしまっている。これらの経験を踏まえた対
応できるのか、国の対策が問われる。


都市で太陽光発電が始まる
 
 
東京都は「ゼロエミッション東京」の実現に向けた2030年目標と
して、温室効果ガスの排出量50%削減、化石エネルギー消費量の
50%削減、再エネ電力の利用割合50%、太陽光発電200万kW以上等
を掲げている。
大都市東京がこの目標を達成するためには、再エネ電力の消費だ

けでな<、再エネ電力の供給、自給の強化策を打ち出し、実施す
ること抜きに語れない。
そこで期待されるのが薄膜太陽電池の存在だ。平置き中心であっ

た従来の太陽電池に比べ、開発が進む薄膜太陽電池は、その形状
特性から透明等の意匠性や設置容易性などの特長を活かして、ビ
ル等の建造物への適用に向いている 都市部のビルは、大型、高
層化が進み、建物の省エネや災害時に
おける機能維持に関する要求は一層高まっている。快適性を損な
わずに消費エネルギーを削減し、その上で必要なエネルギーを太
陽光による再エネ電力で賄うことができれば、大規模停電の災害
リスクを軽減できるだけでなく、さらなる省エネを推進、実現で

きる。そのために、平置き太陽電池の設置に限りのあった都市ビ

ルの自立再エネ発電を可能にする、薄膜太陽電池の登場は、願っ
てもない好機である。都市の大型高層ビルが電力自給、自家消費
機能を持つためには、都市の多様なニーズに対応する、特化した
新タイプの薄膜太陽電池の開発と柔軟な導入アイデアが求められ
る;再エネの地産地消社会が実現する大都市圈の電力供給を火力
に頼らない再エネ電力化するメリットはほかもある。これまで再
エ<ネ電力は、遠隔地で発電し送電するしかなかった。島国である
我が国は、100%自給が宿命であるが、国土面積が狭く再エネに適
したエリアは限られており、そのほとんどを開発しつくしている。
しかも発電した再エネ電力の送電は、送電容量に限りがある既存
の系統遠系に集中せざるを得ない。加えて、様々な自然災害に対
し脆弱な送電網は、電力の安定、安心供給に大きなリスクを背負
っている。省エネ、再エネの地産地消社会の実現のために、従来

の系統遠系電源だ けでなく、再エネ電力需要の多様性への軟な
対応力、災害、ピークカット、地区(場所)単位の自家消費等課

 題解決に薄膜太陽電池の役割は多い。

開発はニッチ二ーズヘの対応
特殊性を追求する日本メーカー 国は、日本発のペロブスカイト

太陽電池であることから、諸外国 に先駆け量産技術の確立、生
産体制の整備、需要の創出に期待を寄せている。しかし、国内企
業は自社事業優先の戦略に沿って、 固有の技術開発を進める薄
膜(有機、ペロブスカイト)太陽電池の新市場創出 日本は世界最
高水準に位置し大型化や耐久性の分野でリード激化している状況
にあるが、日本は世界最高水準に位置し、特に製品化のカギとな
る大型化や耐久性の分野でリードしている。こうしたことから、
グリーンイノベーション基金において、「次世代型太陽電池の開
発プロジェクト」(498億円)を立ち上げ、2030年の社会実装を目指
している( 目標:2030年度までに一定条件下での発電コスト14円/
kWh以下)。 ペロブスカイト太陽電池の主要原料のヨウ素は、日
本が世界生産の30%を占めるなど、各原材料の国内調達が可能で
あり、特定国からの原料供給状況に左右されない強靭なエネルギ
ー供給構造の実現につながる。加えて、太陽光発電市場は、世界
的にも、導入量が毎年右肩上がりで増加(2021年:176GW、2022年:
234GW)しており、世界的な市場の獲得も期待さを逃した苦い経験
がある。
国は、日本発のペロブスカイト太陽電池であることから、中国や

欧州など諸外国でも研究開発競争が激化している状況にあるが、
投資の「規模」 と「スピード」でも競争し、諸外国に先駆け、
早期の社会実装を進め、 量産技術の確立、制体制の整備、需要の
創出に期待を寄せている。 



図 厚さ0.003mmの有機太陽電池> 2022年3月28日
未来を変える次世代の太陽電池 出所:理化学研究所


開発競争にしのぎを削る国内メーカー       
例えば、積水化学工業は、現在、30cm幅のペロブスカイト太陽電
池のロールtoロールでの連続生産が可能となっており、耐久性10
年相当、発電効率15%の製造に成功している。今後、1m幅での量
産化技術を確立させ、 2025年の事業化を目指している。すでに建
物壁面への実装工事も行われるなど、実証の取組も進捗が見られ
ており、昨年末には、世界初となる1MW超の建物壁面への導入
計画が公表された。
東芝では、独自のメニスカス塗布法を応用して作製したフィルム

型の同電池(面積703cm)において、大面積のものとしては世界最
高のエネルギー変換効率(16.6%)を記録した。塗布法を用いるこ
とで、エネルギー変換効率の向上と生産プロセスの高速化を両立
することが可能になり、現在、高効率かつ低コストなフィルム型
の同電池の実用化に向けて開発を<進めている。

カネカは、ポリイミドを基板に用い、薄膜シリコン太陽電池の量
産技術&発を通じてフィルム型ペロブスカイト太陽電池における
世界最高水準である20%に迫る変換効率を実現した。 

トヨタもペロブスカイト開発に出資
京都大学化学研究所の研究成果を基に2018年に設立されたスター

トアップ企業エネコートテクノロジーズは、2023年4月時点でモジ
ュール変換効率19.4%なフィルム型ペロブスカイト太陽電池の開
発に成功している。次世代技術として期待の高い車載用ペロブス
カイト太陽電池の実用化を目指して、トヨタ自動車と共同で取り
組むことにも合意し、開発を開始した
トヨタは「トヨタ環境チャレンジ2050」の実現に向けた様々な取り

組みの中で、省エネルギーやエネルギー多様化の観点からカーボ
ンフリー電力の自給自足を目指し、結晶シリコンセルを用いた車
載太陽光発電システムの実用化を進めており、さらなる発電効率
向上や低コスト化を目指している。
パナソニックでは、ガラス建材一体型ペロブスカイト太陽電池の

開発を進めている。まち・くらしに調和する「発電するガラス」
と位置づけ、実用サイズのモジュールとして世界最高レベルの発
電効率17.9%を達成している。


シャープが取り組むペロブスカイト太陽電池は、タンデム型で30

%以上の変換効率を実現できる水準に達し、大面積化した用途に
向けたタイプについては、変換効率を20%程度には高めておきた
いとしている。大面積化を志向した用途に向けては、880mmx660mm

のガラス基板に形成したセル(発電素子)を昨年末に公開している。

理化学研究所は超薄型・超柔軟・耐水を開発
理化学研究所では、水中でも駆動可能な耐水性と超柔軟性を備え
た超薄型有機太陽電池の開発が進んでいる。作製された厚さ3μm(
0.003mm)の超薄型有機太陽電池は、水に4時間浸漬した後もエネ
ルギー変換効率の保持率が89%であり、水中で30%の圧縮歪(ひ
ず)みと復元を繰り返す機械的な変形を300回加えた後も、エネル
ギー変換効率の保持率が96%という商い安定性を示す。さらに、
水中で浸漬した状態で60分以上の連続駆動を達成している。通常
の太陽電池は、光が斜めに入ると発電効率が低下するが、折り曲
げ可能な超薄型有機太陽電池の特長を生かして、700ナノメートル
(1nmは10備分の1メートル)の周期で微細に波打った状態で層を
つくり、光の入射角度の影響を受けにくく十分な発電を可能とし
ている。超薄型有機太陽電池は、その柔軟性と軽量な性質により、
ウェアラブルデバイスの潜在的な電源として期待されている。




用途や目的に応じてさまざまな市場の拡大が想定される
ペロブスカイト太陽電池
たとえば、軽量でフレキシブルなタイプは、ビルの壁面や耐荷重
が小さい工場の屋根などにも設置が可能で、太陽光発電の導入量
の増加が見込まれる。すでに開発に-定の進展が見られ、今後は
量産化に向けた製造技術の開発を進めるとともに、サプライチェ
ーン構築と初期需要創出がカギとなる。 屋内・小型タイプは、
loTデバイスなど比較的小型な機器類に貼ることができることか
新たな市場への展開が期待できる。また、超高効率型は、設置面
積の制限などから高いエネルギー密度が求められる分野、たとえ
ば交通や航空などの面でも利用が期待されている。低コスト化や、
高い耐久性など、量産化へのハードルはまだ高い状態だが、将来
的な市場ニーズは高いと考えられている。

※関連情報: 
日本の再エネ拡大の切り札、ペロブスカイト太陽電池とは?資源エネルギー庁
  
  風蕭々と蒼き時代
       


       








                              
Giant, 1956 ⓐThis then is Texas, ⓑThe Eyes of Texas, ⓒYellow Rose of Texas    
 
 
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2023年世界の再生可能エネルギー前例なき成長を達成

2024年03月27日 | 環境リスク本位制

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」。   
  


再生可能エネルギーは、2023 年に世界に設置された新しい電力容量の 87% 
を占める。記録的な成長にもかかわらず、エネルギー転換は「軌道から外れ
た」まま。
      
国際再生可能エネルギー機関(IRENA)は、再生可能エネルギーの現状に関する
最新の報告書を発表。IRENAの分析によると、2023年に世界は473ギガワット
(GW)の再生可能エネルギー容量を追加し、2022年よりも約62%増加した。2023
年に設置された総電力容量のうち、約87%が再生可能エネルギーによるもので、
非再生可能エネルギーによるものはわずか13%。太陽エネルギーは昨年の設備
導入に特に大きく貢献し、再生可能エネルギーの伸びの73%を占めました。
最近稼働したプロジェクトの中には、アラブ首長国連邦のアル・ダフラ太陽
光発電プロジェクト
など、大規模なものもあります。11月に発足したこの発
電所は、21平方キロメートル(8平方マイル)の砂漠地帯をカバーする世界最大
の単一サイト太陽光発電所となった。400万枚の両面受光型ソーラーパネルの
容量は2GWで、約20万世帯に電力を供給し、毎年240万トン以上の二酸化炭素
排出量を削減するのに十分な容量である。

'https://www.futuretimeline.net/blog/2023/08/31-us-offshore-wind-project-2025-future-timeline.htm​

IRENAのフランチェスコ・ラ・カメラ事務局長は、「COP28で再生可能エネル
ギーを3倍にするという歴史的なUAEコンセンサスを受けて、これらの容量の
追加は、新記録を樹立したにもかかわらず、目標の達成が保証されていない
ことを明確に示しています」と話す。「IRENAはカストディアン機関として、
毎年、主要指標の進捗状況を監視。私たちのデータは、進歩が不十分であり
続け、エネルギー転換が軌道から外れていることを裏付けている。化石燃料
からの体系的な転換が早急に必要であり、軌道修正し、3倍の目標を手の届く
ところに置いておく必要がある」と話す

      
2023年の再生可能エネルギー設備は、中国、欧州連合(EU)、米国が独占し、
合計で新規容量の83%を占めている。中国は、石炭やガスに対抗できる実用規
模の太陽光や風力のコストが下がり続けていることから、新規発電容量の85%
を再生可能エネルギー源で賄うという新たなマイルストーンを達成した。近
年の中国の急速な発展は、エネルギー政策と産業政策の支援に一部起因して
いる。
      
EUは、エネルギー安全保障への懸念が高まる中、2023年に太陽光発電(PV)電
力が前年比37%増加し、56GWに達し、風力発電が17GW増加しました。同ブロ
ックは、2027年までにロシアからのエネルギー輸入をすべて停止することを
計画している。米国では、インフレ抑制法により、さまざまな税額控除を通
じて再生可能エネルギーへの大規模な投資が促進されています。洋上風力発
電は、大規模な拡大が見込まれています。その一例が、
レボリューション・
ウィンド・プロジェクト
。これだけでも、現在の全国の洋上風力発電容量の
16倍以上になりる。

2023年の再生可能エネルギー設備は、中国、欧州連合(EU)、米国が独占し、
合計で新規容量の83%を占めている。中国は、石炭やガスに対抗できる実用
規模の太陽光や風力のコストが下がり続けていることから、新規発電容量の

85%を再生可能エネルギー源で賄うという新たなマイルストーンを達成した。
近年の中国の急速な発展は、エネルギー政策と産業政策の支援に一部起因し
ている。
EUは、エネルギー安全保障への懸念が高まる中、2023年に太陽光発電(PV)電
力が前年比37%増加し、56GWに達し、風力発電が17GW増加しました。同ブロ
ックは、2027年までにロシアからのエネルギー輸入をすべて停止することを
計画している。米国では、インフレ抑制法により、さまざまな税額控除を通
じて再生可能エネルギーへの大規模な投資が促進されています。洋上風力発
電は、大規模な拡大が見込まれています。その一例が、レボリューション・
ウィンド・プロジェクト。これだけでも、現在の全国の洋上風力発電容量の
16倍以上になりる。
      
政策の進化、地政学的な変化、コストの低下など、すべてが世界中の市場に
おける再生可能エネルギーの急速な拡大に一役買っている。昨年ドバイで開
催されたCOP28気候サミットでは、約200カ国が化石燃料からの「脱却」に合
意し、会議の30年の歴史で初めて合意に達し

      
しかし、IRENAの報告書は注意を喚起し、クリーンエネルギーのさらなる迅速
な導入が必要であることを強調している。COP28の合意には、2030年までに世
界の再生可能エネルギー容量を3倍にするという目標が含まれている。IRENA
によると、それは「技術的に実現可能で経済的に実行可能」なままであるが、
この目標の達成は「保証にはほど遠い」ものであり、緊急の政策介入が必要
である。さまざまなクリーンエネルギー技術のうち、現在軌道に乗っている
のは太陽光発電だけ。風力、水力、地熱などは、IRENAの2030年の予測に基づ
くと不足。また、電気自動車(EV)とプラグインハイブリッド車の予測も掲載
している。これらもまた、目標を逃すと予測されています。これらの車両の
在庫は、2023年の世界で4,000万台から2030年までに3億6,000万台に増やす必
要がある。
      
開発途上国は、その大きな可能性にもかかわらず、再生可能エネルギーへの
投資額が不釣り合いに低い水準にある。エネルギー転換関連の投資額は昨年
2兆ドルを突破し、過去最高を記録したものの、120の開発途上国は世界の再
生可能エネルギー投資の15%しか集まらず、サハラ以南のアフリカはエネルギ
ー不足の人口の割合が最も高いにもかかわらず、1.5%未満しか受け取ってい
ない。
      
対照的に、化石燃料は依然として毎年1兆3,000億ドルの補助金を受け取って
おり、これは2030年までに3倍の増加を達成するために必要な再生可能エネル
ギー発電容量への年間投資に相当します。IRENAの2030年シナリオの重要な側
面は、再生可能エネルギーの使用の増加と、それに対応する化石燃料への依
存の減少を結びつける必要があるということです。どちらの側面も遅れてい
る。
      
IRENAのフランチェスコ・ラ・カメラ事務局長は、「COP28で再生可能エネル
ギーを3倍にするという歴史的なUAEコンセンサスを受けて、これらの容量の
追加は、新記録を樹立したにもかかわらず、目標の達成が保証されていない
ことを明確に示しています」と述べました。「IRENAはカストディアン機関と
して、毎年、主要指標の進捗状況を監視しています。私たちのデータは、進
歩が不十分であり続け、エネルギー転換が軌道から外れていることを裏付け
ている。化石燃料からの体系的な転換を早急に必要とし、軌道修正し、3倍の
目標を手の届くところに置いておく必要がある」と話した。 

 ● 50年には太陽光が全米で40%の電力供給 10年には、太陽光発電は全米電力供給量の0.1%にも満たなかった。16年前半には太陽光発 電の累積設置容量は31戯画ワットを超え、太陽光発電による電力供給量は総供給量の1%にま で拡大した。さらに、14年と15年において、太陽光発電は米国における新規発電所の3分の 1を占めた。「サンショット20」が設定された時は、0年までに太陽光発電による電力は全米 の電力需要量の14%を満たし、50年には27%を賄うといの予想分析。しかし、過去5年間 の著しい普及拡大により、「サンショット30」ではその予想を、「30年までに20%、50 年までに40%」と、さらに上方修正された。コスト削減により、太陽光発電が米国における電 力供給の主流になる。2016.12.14

 



大規模な社会実装目指し実証加速
   
需要の中心は全国公共インフラ・施設
積水化学は本社入居ビルにペロブスカイト太陽電池を国内で初めて常設設置。
さらに世界初の高層ビルメガソーラーにも採用される。同社は大規模な社会
実装に向け、企業・自治体と実証実験を加速し、25年度事業化を目指す。次
世代型太陽電池の本命と期待 昨年10月、積水化学は大阪本社が入居する
島関電ビルにフィルム型のペロブスカイト太陽電池(以下PSC)を国内ではじめ
て常設設置した。同ビルは現在りニューアル中で、25年4月に完工予定だ。当
初、同社製フィルム型PSCは2025年大阪万博で「未来ショーケース事業(グリー
ン万博)」に協賛し、西ゲート交通ターミナルのバスシェルターに設置・お披
露目が予定されていたが、次世代型太陽電池の本命と期待が高まる中、急き
 ょ前倒しの設置となった。


      
 建物外壁に固定し風荷重に20年耐える
 積水樹脂と共同検討した建材パネルは不燃性パネル上に30cm角のフィルム
型PSCを3枚並べたもの(48枚)で、ボルトで建物外壁に固定する。この設置方

法により、12階の風荷重に20年相当耐え、安定した発電性能を維持できる。
また、施工・設置作業もシリコン系太陽電池に比べ容易で、作業時開・コス
トの削減が可能だという。しかし、積水化学では同ビルの設置方法はあくま

でも安全性に配慮した暫定的なものとし、現在、フィルム型PSCの軽量で柔軟
という特徴を活かした標準的な設置方法について、実証実験で50索している
     
最中。

PSC製品化の課題の一つ「耐久性」
同社では2013年から次世代型太陽電池として有望なPSCの研究開発に着手PSC

製品化の課題の一つといわれる。「耐久性」向上に焦点をあて、変換効率15%
屋外で10年相当の耐久性をもつフィルム型PSCを開発した。すでに印刷するよ
うにプラスチック基板に材料を30cm幅で塗布するロール・ツー・ロール製造
プロセスを確立。現在、25年度の事業化に向けて、NEDOのグリーンイノベ
ーション基金を活用し、1m幅での量産体制の確立を目指す。 



世界初の高層ビルメガソーラーに
フィルム型PSCが採用 積水化学は昨年から今年にかけ、企業や自治体等と立
て続けに屋外での実証実験に着手している。昨年3月にはJERAの横須賀火  
力発電所と鹿島火力発電所にフィルム型PSCを設置し、塩害性能と防汚性能、
発電性能の実証を開始した。続いて4月にもNTTデータと共同で建物
の外  

壁に設置し実証を開始。当初1年間は積水化学の研究所で検証を行い、次の  
ステップとしてNTTデータのNTT品川TWINSデータ棟の外壁で実証  
を行う予定。さらに 5月には東京都下水道局の水処理施設の反応槽覆蓋上部  
にフィルム型PSC(1kW)を設置し、東京都と共同で発電性能、耐腐食性能
を検証中だ。またJR西日本が25年に開業を目指すうめきた地下駅(大阪)に
も一般共用施設として初のフィルム型PSC設置を予定している。

フィルム型PSCの社会実装のカギはコスト 
同社では量産体制の確立とともに、こうした実証により発電効率・耐久性の更
なる向上と設置・施工方法の検討を進め、社会実装を目指す。
積水化学で当初から一貫してフィルム型PCS開発に取り組んできたPVプロジェ

クト副ヘッドの森田健晴氏は「実証でとくに重視しているのが設置・施工方法
の確立です。そのため公表している実証以外にもジグメーカーや多くの施工業
者さんに声をかけて、施工・設置方法などを共同で検証しています。ネジで
止める、接着剤で貼る、レールにはめる等、6~7種類の取り付け方法を、荷重

や風圧などに耐える安全性を担保しながらコスト、汚れやすさなど様々な観
点から検証し、試行錯誤を繰り返している。
フィルム型PSCの製造コストはまだまだシリコン系に比べ高い。我々メーカー

だけが孤軍奮闘するのではなく、設置、流通、更新、廃棄などにかかわる各事
業者が一致して汗を流し、とことんコストを下げなければフィルム型PSCの社
会実装は進まないからです」とLCOE(均等化発電コスト)を低減する重要性を訴
える。

世界初の高層ビルに1MW超PSCを設置
昨年11月には千代田区内幸町一丁目街区の再開発計画「TOKYO CROS
SPARK構想」(事業者10社)で、世界初となる高層ビルでのPSCによるメガ
ソーラー発電に同社フィルム型PSCが採用された。計画では同街区南地区のサ
ウスタワーのスパンドレル部(ビル各階の床と天井の間に位置する防火区画に
接する外壁)内部に1MW超のPSCを設置する。同社では南地区事業者と設置

方法を検討。室内からパネル交換が可能な設置システムを共同で開発した。



設置手法を確立するには国の関与も必要 
ペロブスカイト太陽電池は設置方法ばかりか、変換効率、耐久性などの評価
手法についても国際標準がいまだ確立していない。積水化学では現在、大学、
研究機関と技術開発とともに評価手法等の国際標準化にも取り組んでいる。
一方で、経産省をはじめとして国交省、総務省(消防法)等とも施工・設置に当
たっての各種法規制への対応についても、協議を進めている最中。 「大阪本
社などの取り付け方法にもみられるように、従来の設計・施エガイドライン
は重いシリコン系を基準に策定されているので、フィルム型PSCの軽さ、柔軟
さ等の特長を活かしきれません。今後、フィルム型PSCの施行・設置方法を確
立するためには国の関与も必要かもしれません。たとえば軽量な屋根や垂直
な壁面にパネルを設置する場合、現行ガイドラインでどこまで簡易化でき、
低コストが可能となるのか。国とガイドラインの内容について詰めていく必
要があると積水化学の森田氏はこうして国との法規制と設置方法の議論を煮
詰めながら、25年事業化後の需要の中心となるのは全国の公共インフラ・施設
になるとみている。

官民一体で社会実装を積み重ねる
今後、日本のカーボンニュートラルを実現するためには更なる再エネの導入

加速が必要であり、そのためには官民一体となったフィルム型PSC社会実装へ
の取り組みが欠かせない。積水化学は2030年、大規模な社会実装に向けて、フ
ィルム型PSCの変換効率18%、耐久性能20年程度の達成を目指すとしている。   

 via 環境ビジネス 2024.SP  
      

      

      


      

      

      

                   
 
 
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ナノコレクタ製造事業①

2024年03月26日 | micriSi

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%


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。


コメント
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ワシントンの観桜会

2024年03月25日 | 環境リスク本位制

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」。 



【観桜会:御題~千秋楽にさくらを詠う(弐)】 

     冬宮の染井吉野の白雲や ここち暖まりこころ微みぬ 



【健康食品禍:紅麹】
3月22日、大阪市に本社がある「小林製薬」は、「紅麹(べにこうじ)」の成分
を含む健康食品を摂取した人が腎臓の病気などを発症したことが報告されたと明
らかにしました。会社では「健康食品が原因となった可能性がある」として、こ
の成分を含む3つの健康食品を自主回収するとともに、使用を中止するよう呼びか
けている。

会社が自主回収することを発表したのは、「紅麹」の成分を含む、
▼「紅麹コレステヘルプ」
▼「ナットウキナーゼさらさら粒GOLD」
▼「ナイシヘルプ+コレステロール」の3つ、いずれもコレステロールや血圧を

下げる効果を記した健康食品
※関連情報
2014年3月7日、欧州連合(EU)、紅麹由来のサプリメント中のかび毒シトリニン
の基準値を設定・シトリニンの危険性➲詳細調査中
※具体的な因果関係は不明のようであり、前出の3品は服用しないこと。


【特集|小型メタメーション技術
水素キャアーであるギ酸製造装置の最新技術を調査。株式会社IHIの「メタメ
ーション技術」関連情報があったので調査する

●カーボンニュートラルのための環境予測技術に向けて/-二酸化炭素とIoTデー
タのリサイクル-デジタル技術で生産性を上げる完全自動&遠隔半自動溶接技術
/スマートファクトリー化の早期実現で溶接工程を省人化
●小型メタネーション装置の販売を2022年10月より開始.パッケージ化・標準化
によって省スペース・短納期を実現し,12.5 Nm3/hのe-methaneが製造可能


.
小型メタネーション装置

小型メタネーション装置におけるプロセスフロー概略

環境価値管理プラットフォームの画面( SIGC 適用例)

●グリーンエネルギーの地産地消を支える電力安定供給システム/電源安定化と
耐災害性を両立するマイクログリッドの制御技術

駐車場を活用した太陽光発電によるマイクログリッドのイメージ図

「2035 年までに新車販売で電動車100%を実現する」と2021 年の通常国会に
おける首相施政方針演説で表明されたように,カーボンニュートラルの柱として,自動車のEV化が提案されている.ガソリン車がEV車に全て置き換わった場合には,日本の電気の総発電量が10 ~15%程度増加するといわれている.しかし,その
増加分を二酸化炭素 ( CO₂ ) を多く排出する火力発電で補っていては,発電設
備の高効率化やアンモニア燃焼などの技術でCO₂排出量を減らす取り組みを行っ
ているとしても,EV化の意味がない.そのため,EV車に充電する電力は,グリー
ンエネルギーにすることが求められている.しかし,グリーンエネルギーには天
候によって発電量が大きく変動し,電力系統に負担を掛けるという課題がある.
また,グリーンエネルギーを増やすためには,出力が気象条件に左右されないよ
うにする安定化が重要となる.グリーンエネルギーを安定化させることで,初め
て出力変動を吸収する調整用火力発電を減らすことができる.IHIグループは,
近隣のエネルギー供給源と消費施設をまとめて,エネルギーを地産地消するマイ
クログリッド内の電力安定供給システムの制御技術を確立した.この技術を使う
ことによって,電力系統に負担を掛けずに,グリーンエネルギーを増やすことが
できる.また,災害などによって停電となった場合でも,マイクログリッド内で
自立運転し,電力を供給することができ,災害時の避難所やエネルギー供給の拠
点とすることも可能となる.


そうまIHI グリーンエネルギーセンターのもつ機能
●電力安定供給システムの標準化 
IHIグリーンエネルギーセンターにて実証したマイクログリッド制御技術をベー
スにして,電力安定供給システムの標準化を実施している.標準化することで,
マイクログリッドを構築するためのコストの削減,建設期間の短縮が可能になる.それにより,グリーンエネルギーを有効利用するマイクログリッドの普及が促進
される.さらに,マイクログリッド内でグリーンエネルギーの変動を平準化する
ことで,送電網に負担を掛けることなく,グリーンエネルギーの拡大に貢献する
ことが可能となる.標準化した電力安定供給システムの設備構成は,次の三つを
マイクログリッドの必須要素とし,EV充電器や水素製造設備などもグリッド内に
設置可能としている.
  • 太陽光発電設備(駐車場の場合:ソーラーカーポート) 
  • 蓄電池システム(自立運転機能付き) 
  • 電力の自家消費設備 
  • 負荷への使用電力抑制機能 

  • 【技術の特徴】
    駐車場空間を活用したカーポートに太陽光パネルを設置して発電し,定置型
    蓄電池にて安定化 
  • 太陽光発電3 系統,蓄電池設備2 系統で構成し,地震などで1 系統が故障し
    ても稼働可能とし耐災害性を向上 
  • EV急速充電器の併設によって,災害時にEV車を可搬型蓄電池としてほかの防
    災拠点などの電源として扱うことが可能(オプションとして水素ステーショ
    ンの組み合わせも可能) 
  • 停電時は,マイクログリッド内に自立給電でき,道の駅を避難所として活用
    可能 
  • 平常時は,グリーンエネルギーを最大限活用可能 
【原子力発電リスク情報:高浜発電所4号機蒸気発生器伝熱管の損傷①】
※2024年2月22日 関西電力株式会社;
高浜原子力発電所(福井県高浜町)4号機で見つかった蒸気発生器の伝熱管の損
傷について、原因と対策を発表した。冷却水に含まれる鉄の微粒子が繰り返し接
触したことが伝熱管の損傷の原因とみており、蒸気発生器の高圧洗浄などで微粒
子の発生を抑える。4月5日としていた運転再開は遅れる見通しで、現時点では再
開時期は未定としている。高浜原発4号機は2023年12月に始めた定期検査で、伝熱
管4本に損傷が見つかっていた。これらの伝熱管は今後使わない。高浜原発3号機
の伝熱管でも同様の損傷が見つかっており、27年までに3、4号機の蒸気発生器を
順次取り換える。
※https://www.kepco.co.jp/corporate/pr/2024/pdf/20240122_2j.pdf

国産ペブストカイト太陽電池の製品化へ

国は手厚い投資促進策を用意
ペロブスカイト太陽電池の早期社会実装に向けて、国はGI基金、GX債による先行
投資を加速化し、企業の量産技術の確立やユーザーと連携したフィードル実証事業、サプライチェーンの構築を切れ目なく後押しする。資源エネルギー庁新エネ
ルギー課、津田健人課長補佐は「勝負はここ数年で決まる」と期待する。
➲ 2024.SP環境ビジネス

大型化と耐久性で世界をリード
世界の脱炭素化を牽引してきたシリコン系太陽電池の変換効率が理論的限界に近
づく中、次世代型太陽電池の本命といわれるペロブスカイト太陽電池(以下PSC)
の開発を巡って、グローバルで熾烈な競争が繰り広げられている。
中国では2012年、研究開発に着手したといわれるDaZhengや2019年に創業したGCL Perovskite等が量産に向け動き出している。英国ではオックスフオード大学発スタートアップのオックスフオイト・シリコンのタンデム型で住宅・発電事業用をターゲットに、2025年前後の大量生産を目指す。その他、ポーランドやスイス、米

国等各国でも研究開発が活発に進められている。一方、日本でも25年に量産化を
目指す積水化学工業をはじめとして、カネカ、東芝、パナソニック、エネコート
テクノロジーズ、アイシン等各社が、それぞれの特徴・強みを活かし製品開発を
取り組んでいる。 PSCは日本発の技術で、軽量で柔軟なフィルム型、建材一体型、シリコン系と積層するタンデム型、loT電源モジュール等と用途も多様で、市場
のすそ野も広い。
資源エネルギー庁新エネルギー課、課長補佐の津田健人氏は「日本は製品化のカ
ギとなる大型化と耐久性で世界をリードしている」とし、十分に勝機があるとみる。「日本においてPSC開発事業は2050年カーボンニュートラル(CN)の実現
と、世界的に拡大する太陽光発電市場(200GW超)を獲得し、産業競争力強化を

図るための重要な柱の一つとして位置づけられています。かつてシリコン系では
市場の拡大を見通した設備投資の不足や厳しい価格競争でシェアを落としました。事業者の方々にはその二の舞を演じることなく、大胆に投資し、製品・量産化を
進め、市場を獲得して欲しい。我々はそのために手厚い投資促進政策を用意し、
支援していきます」と期待する。

社会実装に向け量産技術の確立、
生産体制整備、需要の創出に取り組む
現在、日本の太陽光発電量導入容量は世界第3位であり、太陽光発電のエネルギ
ーミックスに占める割合は9.2%(22年度速報値)である。 2030年度には太陽光発
電のエネルギーミックス目標に占める割合を141.6%程度に増やすことを掲げて
いるが、野立の適地が減少するなど、目標達成は容易ではない。PSCは曲げや歪
みに強く、従来設置が難しかった場所にも導入ができ、太陽光発電の導入拡大の
有力な選択肢だ。こうした中、国は次世代型太陽電池の早期社会実装に向け量産
技術の確立、生産体制整備、需要の創出の三位一体で取り組む。まず、NEDO
の技術開発プロジェクトを引き継ぐグリーンイノベーション(GD基金による「次世
代型太陽電池開発プロジェクト」(648億円)では2030年までに発電コスト14円/kWh
以下を達成し、社会実装を目指す。すでに開始している、基盤技術開発、量産技
術の確立の支援とともに、今後、PCSの特徴である軽量性・柔軟性を活かした設
置方法や施工方法を含めた性能検証のためのフィールド実証事業を支援する。補
助率は2/3で、今年度中に公募する予定。


支援総額は10年間で1兆円
トランスフオーメーション(GX)経済移行徳によるGXサプライチェーン構築支援事業(浮

体式洋上風力発電、水電解設備、燃料電池も含む)では令和6年度548徳利(5年:4212
備円)を計上。材料メーカー、製造機械メーカー等、Tier1からTier2以下も含めた国内サ
プライチェーン全体の生産体制整備に対し、補助支援を行う。津田氏よれば、GX徳によ
る次世代再エネ分野の設備投資等の支援総額は10年間で1兆円規模を見込んでいる
という。支援総額の1兆円のうちサプライチェーン整備(4212徳円)を除いた分は、需要
の創出として導入する側の支援にも活用される見込みだ。導入先は政府・地方公共団
体の公共施設やビル等の建築物壁面や耐荷重性の低い屋根(工場・倉庫・学校施設)、
空港・鉄道・高速道路防壁等の公共インフラ、モビリティ、loT機器などを想定し、各省庁
が連携して推進していく。

開発競争に加え生産体制整備がカギ
 「2025年からの事業化を計画している事業者もおり、導大目標は2020年代半ばに
00MW/年規模、中長期的には2030年を待たずにGWの量産体制構築を前提として検
討し、大胆に需要を創出したい。事業者の方々にはそれを見据えて量産体制の構築を
進めて欲しい」と意欲的。
また昨年12月26日開催された調達価格等算定委員会(第91回)では、ペロブスカイト太

陽電池の需要創出を促すために、23年度以降、次世代型太陽電池を念頭に置いた新た
な発電設備区分(FIT ・ FIP制度)の創設の検討に着手するという。今後、同委員会では
量産体制の構築状況を見極めながら、実証事業等を通じてコストデータの収集・分析を
行い、区分設定や将来の自立化を見据えた価格設定のあり方について、来年度以降も
議論を継続していくとしている。
津田氏は「現在、グローバルな開発競争が激化していますが、おそらくここ数年が、その

勝敗を決する分岐点となる。政府では、多面的なGX先行投資策を講じ、GX市場創造に
取り組んでいく方針です。こうした中で、日本企業にはそのゲームチェンジヤーを目指し
ていただきたい」と奮起を促す。
--------------------------------------------------------------------------------------------------si
進化が止まらぬ太陽電池ニュース
❏自己組織化有機電子輸送層をもつペロブスカイト太陽電池効率21.5%達成
3月22日:https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c00306



 ● 今夜の寸評:

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こじ開けるパンドラの箱 ③

2024年03月24日 | 滋賀のパワースポット

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」。



【観桜会:御題~千秋楽にさくらを詠う(壱)】

❏願わくは花の下にて春死なん その如月の望月の頃           西行
❏散りぬべき時知りてこそ 世の中の花も花なれ人も人なれ    細川ガラシャ
❏明日ありと思ふ心の仇桜 夜半に嵐の 吹かぬものかは       親鸞聖人
❏ことしより春しりそむるさくら花 ちるといふ事はならはざらなむ   紀貫之
❏世の中にたえてさくらのなかりせば 春の心はのどけからまし    在原業平

❏あだなりとなにこそたてれ桜花 年にまれなる人もまちけり   よみ人しらず
❏ちりぬればこかれどしるしなき物をけふこそ桜をらばをりてめ  よみ人しらず
❏をりとらばをしげにもあるか桜花いざやどかりてちるまでは見む よみ人しらず
❏さくらいろに衣はふかくそめてきむ 花のちりなむのちのかたみに   紀有朋
❏まてといふにちらでしとまる物ならば なにを桜に思ひまさまし よみ人しらず

❏のこりなくちるぞめでたき桜花ありて 世の中はてのうければ ) よみ人しらず
❏桜ちる花の所は春ながら 雪ぞふりつつ きえがてにする      承均法師
❏花ちらす風のやどりはたれかしる 我にをしへよ行きてうらみむ   素性法師 ❏春風は花のあたりをよぎてふけ 心づからやうつろふと見む     藤原好風
❏花見れば心さへにぞうつりける いろにはいでじ人もこそしれ   凡河内躬恒

❏桜花咲きかも散ると見るまでに 誰れかもここにえて散り行く   柿本人麻呂
❏花の色はうつりにけりないたづらに わが身世にふるながめせしまに 小野小町
❏桜花咲きにし日より吉野山 空もひとつにかほる白雪        藤原定家
<❏いざ子ども山べにゆかむ桜見に 明日ともいはば散りもこそせめ     良寛
❏乙女子が袖ふる山に千年へて ながめにあかじ花の色香を      豊臣秀吉
❏咲く花を散らさじと思ふ御吉野は 心あるべき春の山風       徳川家康
❏清水へ祇園をよぎる桜月夜 今宵逢ふ人みなうつくしき       与謝野晶子 ❏さくらさくらさくら咲き初め咲 き終わり何もなかったような公園   俵万智
ひさかたの 光のどけき春の日に しづ心なく花の散るらむ        紀友則
❏深山木のその梢とも見えざりし 桜は花にあらはれにけり         源頼政

❏から山の風すさふなり古さとの 墨田の櫻今か散るらん          子規
❏夕光(ゆふかげ)のなかにまぶしく花みちて しだれ桜輝きを垂る   佐藤佐太郎
❏いやはてに鬱金ざくらのかなしみの ちりそめぬれば五月はきたる   北原白秋
❏ちる花はかずかぎりなしことごとく 光をひきて谷にゆくかも       上田三四
❏満開の桜ずずんと四股を踏み われは古代の王として立つ          佐々木幸綱
❏さくら花幾春かけて老いゆかん 身に水流の音ひびくなり          馬場あき子

❏桜咲くころ感情は静かならず 亡き人亡き犬亡き小鳥たち         馬場あき子
❏桜ばないのち一ぱいに咲くからに 生命をかけてわが眺めたり   岡本かの子
❏ほれぼれと桜吹雪の中をゆく さみしき修羅の一人となりて      岡野弘彦
❏人々の嘆きみちみつるみちのくを 心してゆけ桜前線        長谷川櫂
❏葉桜を愛でゆく母がほんのりと 少女を生きるひとときがある       笹井宏之

※当日は、花見期間は非予約制でオープンシステムで、食事時間は11:00に記名いたします。列席者は四名+α(送迎車の必要な方はご連絡下さい)。
                                       幹事敬白


計算機リソグラフィを生成AIで大幅高速化
3月18日、NVIDIA は本日、TSMCと Synopsys が、次世代の高度な半導体チップの製造を加速し、物理学の限界を押し上げるために、NVIDIA のコンピュテーショナル リソグラフィ プラットフォームを使用して生産を開始すると発表。
TSMCとSynopsysは,「NVIDIA cuLitho」を同社のソフトウェア,製造プロセス,およびシステムと統合してチップ製造を高速化し将来的には最新世代の
NVIDIA 

lackwel

 

アーキテクチャGPUをサポートするという。 
NVIDIAはまた,GPUアクセラレーテッド コンピュテーショナル リソグラフィ用ライブラリである「cuLitho」を強化する新しい生成AIアルゴリズムを導入し現在のCPUベースの方法に比べて半導体製造プロセスを大きく改善したとする。

コンピュテーショナル リソグラフィは,半導体製造プロセスの中で最も計算負荷

の高いワークロードであり,CPUで年間数百億時間を費やす。チップ用の一般的なマスクセット(製造における重要なステップ)には 3,000万時間以上のCPU 計算時間がかかることもあり 半導体ファウンドリ内に大規模なデータセンタが必要になる。
アクセラレーテッド コンピューティングにより,350台の「NVIDIA H100」システムで40,000個のCPUシステムを置き換えることができるようになり,コストスペース,電力を削減しながら生産時間を高速化するとしている。
TSMCは昨年の導入以来,「cuLitho」により,新たなパターニングテクノロジを開発。共有ワークフローでテストしたところ曲線フローで45倍 より伝統的なマンハッタン・スタイルのフローでは60倍近い高速化を実現した。これら2つのタイプのフローは異なり,マスクの形状が曲線で表されるがマンハッタンのマスクの形状は水平または垂直のいずれかに制約されるという。新しい生成AIワークフロー,「cuLitho」によるプロセスの高速化に加えて,さらに 2倍のスピードアップを実

現する。生成AIを適用すると 光の回折を考慮したほぼ完璧な逆マスクまたは逆解
を作成できる。その後 最終マスクが導出され,光近接効補正(OPC)プロセス全体が2倍高速化されるという。現在,ファブプロセスの多くの変更はOPCの改訂が必
要となり,必要なコンピューティング量が増加しているが,これらのアクセラーテッドコンピューティングと生成AIによって軽減されるとしている。
 ------------------------------------------------------------------------
※ NVIDIA について:1993年の創業以来、NVIDIA(https://www.nvidia.com/ja-jp/) (NASDAQ: NVDA)はアクセラレーテッドコンピューティングのパイオニア。同社が 1999年に発明、 GPUは、PCゲーム市場の成長を促進し、コンピューターグラフィックスを再定義して、現代の AIの時代に火をつけながら、メタバースの創造
を後押し。NVIDIAは現在、業界を再形成しているデータセンター規模の製品を提供するフルスタックコンピューティング企業。 詳細はこちらのリンクから
https://nvidianews.nvidia.com/
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特集|ギ酸からの発電システム
2023年10/月20日、産総研らの共同研究グループは、フロー式によるギ酸からの発

電システムを開発している。将来のエネルギー問題を改善するために、水素供給源の一つとしてギ酸が期待されています。ギ酸はバイオマスや二酸化炭素などからも得られ、主に家畜飼料の添加剤などに使われる化合物です。ギ酸から水素を製造する技術を社会実装するためには多くの課題があり、国内でも実証例がごくわずかです。本技術では、ギ酸から水素をつくる触媒を見直し、ポリエチレンイミンをイリジウム錯体触媒と未配位のビピリジンで架橋した固定化触媒を設計・合成しフロー式による“連続”水素製造プロセスを開発。
【要点】
1.フロー式によって“連続”してギ酸から水素に高効率で変換する技術を開発
2.ギ酸から得られた水素を使って安定した発電を実証
3.得られる水素は、発電以外のさまざまな用途に展開可能


図.フロー式によるギ酸からの“連続”水素製造プロセス
【概要】
水素キャリアとしてのギ酸の実用性を実証するためには、1)バッチ式からフロー
式へのプロセス転換、2)ギ酸由来の水素による燃料電池発電試験での実証が必要
でした。まず、1)のバッチ式からフロー式へのプロセス転換には、ギ酸水溶液に
容易に溶出してしまう従来の錯体触媒を、触媒活性を維持したままで固定化する技術が必要でした。そこで、産総研が開発してきた世界最高の圧力発生能を達成したイリジウム錯体触媒をポリエチレンイミンに固定化し(図1)、“フロー式”によるギ酸からの“連続”水素製造プロセスを開発した。




※動画1 バッチ式によるギ酸からの水素生成: 反応が進むたびにギ酸水溶液を添

加する必要があり、反応液が蓄積すると最後は容器からあふれてしまう。



※動画2 フロー式によるギ酸からの水素生成:ギ酸水溶液を連続して注し、水素を連続して取り出すことが可能。

これまでの研究から、錯体触媒の失活は、水素製造時に錯体が配位子から外れることに原因があることを明らかにしてきました。そこで今回の開発では、錯体触媒をポリマー(ポリエチレンイミン)の中に組み込み、配位子を外れにくくしました。さらに、配位子から外れても別の配位子が錯体を再び捉えることで活性を維持し、触媒の長寿命化を実現しました。加えてポリエチレンイミンはギ酸を選択的に吸収する特徴があるため、触媒の高活性化にも寄与している(下図2)。




図2 水素製造用の固定化触媒の特徴
開発した固定化触媒は、①従来の触媒と同等あるいはそれ以上の活性を示しつつ、熱安定性・耐久性が向上しました。そして、②錯体(イリジウム)の溶出がほとんどなくなりました(固定化触媒1 gあたりのイリジウム溶出量は40 μg以下)。この固定化触媒を用いてフロー式連続水素製造プロセスを構築し、2,000時間以上の連
続運転を実証しました(図3)。さらに、得られた水素に含まれる一酸化炭素含有
量は0.1 ppm以下と、燃料電池自動車用水素燃料の品質規格(ISO14687-2、0.2
 


水素社会の実現には、燃料電池自動車(FCV)等に充填する高圧水素(35~70 MPa)
の利用に、依然として多くの技術面、効率面、価格面での課題が残されている。
本事業では、液体系水素キャリアであるギ酸を活用して、高性能ギ酸分解触媒や

高圧水素発生システムを開発することにより、高コストな機械式圧縮機を用いる
ことなく、ケミカルコンプレッサー(化学反応を利用した昇圧システム)による70 MPa級の水素を供給可能とする技術を構築する。さらに、水素吸蔵合金による水素
精製・貯蔵・供給技術の開発により高圧のまま水素ガスを精製・貯蔵し、需要に
応じてFCVに供給するための技術開発を行う。これらの研究開発を通じて、水素ステーションの初期投資・メンテナンス費用を大きく抑えた従来にない革新的な高圧・高純度水素供給技術の確立を目指す。ppm)以下でした。次に2)のギ酸から
製造した水素を用いて、固体高分子形燃料電池(一般財団法人日本自動車研究所
製標準セル)で発電試験を行いました。その結果、5時間以上出力が下がることの
ない、安定した発電ができることを確認した(図4)。
【掲載論文】
掲載誌:
ChemSusChem
論文タイトル:Iridium Catalyst Immobilized on Crosslinked Polyethyleneimine for Continuous Hydrogen Production Using Formic Acid
著者:Keito Sawahara, Shinji Tanaka, Tetsuya Kodaira, Ryoichi Kanega, Hajime

 Kawanami
 DOI:https://doi.org/10.1002/cssc.202301282

------------------------------------------------------------------------
課題名】
ギ酸を活用した化学昇圧による高圧・高純度水素供給技術の国際共同研究開発(2021~2024)
委託先:国立研究開発法人産業技術総合研究所
事業概要
水素社会の実現には、燃料電池自動車(FCV)等に充填する高圧水素(35~70 MPa)
の利用に、依然として多くの技術面、効率面、価格面での課題が残されている。
本事業では、液体系水素キャリアであるギ酸を活用して、高性能ギ酸分解触媒や
高圧水素発生システムを開発することにより、高コストな機械式圧縮機を用いる
ことなく、ケミカルコンプレッサー(化学反応を利用した昇圧システム)による70 MPa級の水素を供給可能とする技術を構築する。さらに、水素吸蔵合金による水素
精製・貯蔵・供給技術の開発により、高圧のまま水素ガスを精製・貯蔵し、需要
に応じてFCVに供給するための技術開発を行う。これらの研究開発を通じて、水素
ステーションの初期投資・メンテナンス費用を大きく抑えた従来にない革新的な
高圧・高純度水素供給技術の確立を目指す。
【目標】
本技術が普及し、FCVの普及台数が2030年で80万台、2050年で800万台とすると、

日本国内の年間CO2削減量の試算は以下の通り。
・2030年:17.8万ton-CO2/年
・2050年:178万ton-CO2/年
また、トラック、フォークリフト等への利用拡大や、水素の輸送・圧縮・精製シ

ステム簡素化による水素ステーション建設コストの低減により、さらなるCO2削減
も期待できる。



    風瀟々と蒼い時代 

I Should Have Known Better




このブログで掲載したことがあるが、15歳のころビートルズを私が梅田を案内し
ている夢を見たことを鮮明に記憶している。特にジョンの「恋する二人」「ミスタ・ポストマン」が好きであった。ところで、昨年、10月6日で追悼生誕八十
歳集会が行われたことを昨夜知る。そうなんだ、私しと十歳年上だったんだ。
十歳と言えば、故友岡和雄さんもそうだったと改装する。「わたしはこのように
素晴らしい人たちに恵まれ過ぎたことに感謝し、されど「人生は短し」と
「We can work it」と詠っている。


● 今夜の寸評:されど、人生は短し 
Life is very short

     

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こじ開けるパンドラの箱②

2024年03月22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ャラクタ
「ひこにゃん」。

●メターネションと光還元触媒② 
先回の事例の補足

4.特開2023-18305 複合体及びその製造方法、分散剤、電極、
イオ ン交換膜-電極接合体並びに固体電解質形電解装置
 出光興
産株式会社

【発明が解決しようとする課題】
CO2還元においては、CO2還元触媒の活性点の密度が還元反
応速 度に強く寄与している。一般的に、金属触媒の粒子径は小さ
いほど活
性点密度は高くなる。特許文献1及び2の手法では、
粒径が十分 小さ<(1nm下)Agナノ粒子を合成することが困
難であった。非特 許文献1に記載の手法はコストが高くかかり、
<また、大量合成が困難という課題があった。これに対し、Ag
ナノ粒子を安価に大量合成可 能な技術として、Ag化合物が光
<分解することを利用し、溶液中で光< <を照射することによって
Agナノ粒子を合成する技術がある。特許文 献3および非特許
文献2は、この光照射の手法を用いているが、溶液 中のAgナ
ノ粒子は凝集化しやすいことから、ポリビニルピロリドンや多
価カルボン酸といった表面保護剤(分散剤)を添加する必要が
あり、これら表面保護剤は触媒反応においてCO2還元反応の
妨げとなる表面被毒を引き起こすという課題があった。本開示
の技術は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、本開示の
技術の課題は、COを含む合成ガスの生産効率及び電流密度が
高い複合体及びその製造方法、電極、イオン交換膜-電極接合
体及び電解装置、並びに、被毒抑制に優れる分散剤を提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
<1> 金、銀、銅、ロジウム、パラジウム、及び白金からなる
群よ選ばれる少なくとも1つの金属を担体に担持させた複合体
の製造方法 <であって、溶媒、アルキルアンモニウム基を含む
樹脂、前記金属を含 む金属化合物、及びハロゲン化物を混合す
る混合工程と、前記混合工程で得られた混合液に、紫外線を照
射する照射工程と、前記照射工程を経た混合液に、前記担体を
添加する担持工程とを有する複合体の製造方法。
<2>記担体100質量部に対する前記金属化合物中の金属の
質量が、15質量部以上40質量部未満である<1>に記載の
複合体の 製造方法。
<3> 前記アルキルアンモニウム基が、下記式(1)で表され
る<1>又は<2>に式(1)中、R1~R3は、各々独立に、
炭素数1~5のアルキル基 である。*は結合部位を表す。前記
樹脂は、前記アルキルアンモニウム基を側鎖に有する<1 >~
<3>のいずれか1つに記載の複合体の製造方法。
<4>前記樹脂は、前記アルキルアンモニウム基を側鎖に有する
~<3>のいずれか1つに記載の複合体の製造方法。
<5> 前記アルキルアンモニウム基は、前記側鎖の末端に位置
する
<6> 前記担体は、炭素を含む<1>~<5>のいずれか1つ
に記<載の複合体の製造方法。
<7><1>~<6>のいずれか1つに記載の複合体の製造方法
<8><1>~<6>のいずれか1項に記載の複合体の製造方
に用いられ、アルキルアンモニウム基を含む樹脂を含有する分
散剤。
<9> <7>に記載の複合体を含む触媒層と、ガス拡散層とを
有す電極
<10> 前記電極は、カソードである<9>に記載の電極。
<11> <10>に記載の電極と、固体電解質と、アノードと
を有 するイオン交換膜-電極接合体。
<12> 前記固体電解質が、陰イオン交換膜である<11>に
記載の<イオン交換膜-電極接合体。
<13><10>に記載の電極を構成するカソードと、前記カ
ソー<ド と一対の電極を構成するアノードと、前記カソードと
前記アソードと< の間に接触状態にて介在する固体電解質と、
前記カソードと前記アノ ードとの間に電圧を印加する電圧印加
部と を有する固体電解質形電解< 装置。
<14> 前記固体電解質が、陰イオン交換膜である<13>に
記載の 固体電解質形電解装置。
【発明の効果】
本開示の技術によれば、COを含む合成ガスの生産効率及び電
流密度< が高い複合体及びその製造方法、電極、イオン交換膜
-電極接合体及 び電解装置、並びに、被毒抑制に優れる分散剤
を提供することができる。

 5.特開2024-34802 黒リン/層状リン酸ジルコニウム複合体
及びその製造 方法、並びにナトリウムイオン電池 国立大学法
人信州大学 

【概要】 従来のナトリウムイオン電池(NIB)は正極にナト
リウム系層状化 合物が用いられ、負極に炭素系電極が用いられ
ている。リチウムイオ ン電池でも多用される炭素系電極をNI
Bに適用すると、ナトリウム イオンのイオン半径がリチウムイ
オンよりも大きいため、電池の可逆 容量が小さいという問題が
ある。炭素系電極の代替材料として期待炭 の約8.65倍の可
逆容量を持ち、リンの同素体の中で最も安定で ある。しかしな
がら、ナトリウムイオンの吸蔵/放出に伴う体積の膨 張/収縮
の比が4倍にもなり、黒リンが微粉化して劣化する問題があ<る。
先行技術には、黒リン表面をニッケルや酸化チタンなどで被覆
す ることにより、体積膨張に対する緩衝能を黒リンに付与する
例がある (非特許文献1,2)。しかしながら、黒リンを被覆
する材料が導電 物質である場合、電解液の酸化分解は避けられ
ない。また絶縁体 導体)であってもイオン伝導体でない場合は、
充放電に大きな抵抗と なってしまう。
[1]黒リン粒子の表面の少なくとも一部が層状リン酸ジルコ
ニウム で被覆された、黒リン/層状リン酸ジルコニウム複合体。
[2]黒リン粒子の表面の少なくとも一部が層状リン酸ジルコ
ニウム で被覆されてなる黒リン/層状リン酸ジルコニウム複合
体を含む 負極材と、ナトリウムを含む正極材とを備えたナトリ
ウムイオ ン電池。
[3]リン酸ジルコニウムと、黒リン粉末と、pH調整剤と、
水とを含む反応液を加熱することにより、黒リン粒子の表面の
少なくと も一部が層状リン酸ジルコニウムで被覆された黒リン
/層状リン酸ジルコニウム複合体を得る、黒リン/層状リン酸
ジルコニウム複合体の製造方法。
【発明の効果】
本発明に係る黒リン/層状リン酸ジルコニウムは、黒リン粒子
の少なく とも一部が層状リン酸ジルコニウム(ZrP)によ
被覆されてい る。絶縁体であるZrP層間のプロトンは種々の
陽イオンと交換可能 <であり、ナトリウムイオンとの可逆的交
換も容易である。つまり、ZrPはナトリウムイオンを伝導す
る絶縁体であるので、NIBの負 極材として好適であり、電解
液の酸化分解を防止できる。また、黒リ ン粒子の膨張収縮にと
もなう劣化を抑制できる。本発明に係る製造方法によれば、上
記黒リン/層状リン酸ジルコニウ ム複合体が容易に得られる。
本発明に係るナトリウムイオン電池にあ っては、繰り返し充放
電に対する負極材の劣化が低減されており、耐 久性が向上して
いる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】黒リン粒子の表面の少なくとも一部が層状リン酸
ジルコ ニウムで被覆された、黒リン/層状リン酸ジルコニウム
複合体。
【請求項2】黒リン粒子の表面の少なくとも一部が層状リン酸
ジルコ ニウムで被覆されてなる黒リン/層状リン酸ジルコニウ
ム複合体を含< む負極材と、ナトリウムを含む正極材とを備え
たナトリウムイオン 電池。
【請求項3】リン酸ジルコニウムと、黒リン粉末と、pH調整
剤と、 水とを含む反応液を加熱することにより、黒リン粒子の
表面の少な とも一部が層状リン酸ジルコニウムで被覆された黒
リン/層状リン酸 ジルコニウム複合体を得る、黒リン/層状リ
ン酸ジルコニウム複合体< の製造方法。
6.特開2023-164259 量子ドットを有するナノ複合体及びその
製造方< 法 株式会社QDジャパン
【概要】
量子ドットを有するナノ複合体の製造方法であって、複数の直
線状伝導体が1nm以上100μm以下の間隔で並んだ隙間を
反応場として、前記ナノ複合体のコアであるナノ粒子と、前記
ナノ粒子の表 面に付着した量子ドットとからなるナノ複合体を、
前記直線状伝導 体上に析出又は担持させ、複数の前記ナノ複合
体が相互に離散もし くは集合して吸着もしくは結合した状態で
存在するように合成する ことを特徴とする量子ドットを有する
ナノ複合体の製造方法で、下図 1のとく従来と異なる新規な量
子ドットを有するナノ複合体の製造方< 法を提供する。

図1.発明の量子ドットを有するナノ複合体の一例を示す概略図
【符号の説明】10…ナノ複合体、12ナノ粒子、14…量子
ドット、22…電極、24…直線状伝導体。
【発明の効果】
本発明の量子ドットを有するナノ複合体の製造方法は、従来異
なる新規な量子ドットを有するナノ複合体の製造方法を提供す
ることができる。また、本発明により、そのような量子ドット
を有するナノ複合体を製造することができる。本発明の量子ド
ットを有するナノ複合体の製造方法により、「リニア配列量
ット」と称することができる構造の量子ドットを有するナノ
合体を製造することができる。このようなリニア配列量子ド
トを有するナノ複合体は、高性能の光電変換素子に応用する
とができ、電気エネルギー・量子コンピューター、医療・農林
業への利用をすることができる
【特許請求の範囲】
【請求項1】 量子ドットを有するナノ複合体の製造方法であ

て、複数の直線状伝導体が1nm以上100μm以下の間隔で
並んだ隙間 を反応場として、前記ナノ複合体のコアであるナ

ノ粒子と前記ナノ粒 子の表面に付着した量子ドットとからな
るナノ複合体を、前記直線状 伝導体上に析出又は担持させ、
複数の前記ナノ複合体が相互に離散も しくは集合して吸着もし
くは結合した状態で存在するように合成する ことを特徴とする
量子ドットを有するナノ複合体の製造方法。
【請求項2】 前記直線状伝導体を直鎖高分子とすることとする
請求項1に記載の方法。
【請求項3】 前記直鎖高分子をポリアニリンとすることを特徴
とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】 前記量子ドットを可視光域にバンドギャップを
つ酸化鉄、硫化鉄、CdSe、PbS、PbSeの少なくとも
いずれか一種 からなるものとすることを特徴とする請求項1
記載の方法。 
【請求項5】 前記ナノ粒子を無機半導体とすることを特徴と
る請求項1に記載の方法。
【請求項6】 前記直線状伝導体を直鎖高分子とし、前記ナノ粒
子及び前記量子ドットの少なくともいずれか一方を、水溶液中
の反応もしくは電析反応によって合成し、反応物濃度、反応pH、
反応温度、反応時間の少なくともいずれか一つのパラメータを
制御することにより前記直鎖高分子間の隙間に合成することを
特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項7】 前記直線状伝導体を直鎖高分子とし、前記ナノ粒
子を酸化鉄もしくはTiO2からなるものとし、 前記量子ドッ
トをFeS2からなるものとすることを特徴とする請求項1に
記載の方法。
【請求項8】 前記直鎖高分子をポリアニリンとし、水溶液中の
反応及び電析反応によって前記酸化鉄もしくは前記TiO2か
らなるナノ粒子に前記FeS2からなる量子ドットを析出又は
担持させることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】前記酸化鉄もしくはTiO2からなるナノ粒子の
形成の プロセスと、 前記酸化鉄もしくはTiO2からなるナ
ノ粒子に前記 FeS2からなる量子ドットを析出又は担持させ
るプロセスとを、繰り返して前記酸化鉄もしくはTiO2から
なるナノ粒子と前記FeS2 からなる量子ドットからなるナノ
複合体を、前記ポリアニリンの高分子直鎖方向に連結させて合
成することを特徴とする請求項8に記載の方法。
【請求項10】 前記酸化鉄もしくはTiO2からなるナノ粒子
及び前 記FeS2からなる量子ドットの少なくともいずれか一
方を、水溶液中の反応もしくは電析反応によって合成し、反応
物濃度、反応pH、反応温度、反応時間の少なくともいずれか
一つのパラメータを制御することにより前記ポリアニリンの隙
間に合成することを特徴とする請求項7に記載の方法。 
【請求項11】前記直鎖高分子を透明電極表面に垂直方向に、
かつ前記直鎖高分子が互いに平行になるように成長させた高分
子束が形成する該高分子束間の隙間を反応場とすることを特徴
とする請求項2に記載の方法。 
【請求項12】 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載
の方法により製造した量子ドットを有するナノ複合体を、色素
増感太陽電池又は有機太陽電池の製造に用いることを特徴とす
る太陽電池の製造方法。 
【請求項13】 前記直線状伝導体を直鎖有機高分子として、該
直鎖有機高分子を電池の電極にほぼ垂直方向に成長させ、前記
直線状伝導体間の隙間を反応場として前記ナノ粒子及び前記量
子ドットを形成した直鎖有機高分子を正極とすることを特徴と
する請求項12に記載の>陽電池の製造方法。 
【請求項14】前記複数の前記ナノ複合体が相互に離散もしく
は集合<して吸着もしくは結合した状態で存在するように合成
した後、さらに前記ナノ複合体を前記直線状伝導体から遊離回
収することを特徴とする請求項1に記載の方法。 
【請求項15】 請求項1から請求項10のいずれか1項に記
載の方法により、前記複数の前記ナノ複合体が相互に離散もし
くは集合して吸着もしくは結合した状態で存在するように合成
した後、さらに、前記ナノ複合体を構成する前記量子ドットを
前記直線状伝導体から遊離回収することを特徴とする量子ドッ
トの製造方法。
【請求項16】量子ドットを有するナノ複合体であって、複数
の直線状伝導体が1nm以上100μm以下の間隔で並んだ隙
間にナノ複合体のコアであるナノ粒子と、前記ナノ粒子の表面
に付着した量子ドットとからなるナノ複合体を有し、複数の前
記ナノ複合体が相互に離散もしくは集合して吸着もしくは結合
した状態で存在することを特徴とする量子ドットを有するナノ複
合体。 

※デジタル技術を背景に、ナノスケールの「可視化」「計測」「

ディープラーニング」のトライアングルで、「物質結合の適条
件想定の高速自動化」と「高速実証化」が同時進行可能な革命
的な時代であることを告げている。「新しい触媒」「新しい錬
金術」として「光還元触媒」ないしは「量子コンピュータ」「
電子デバイス(センサ)」「発色」「塗料」「機能性材料及び
に多層化複化」等どが爆発的に産出される時代を告る。それで
は新技術時代のうねりを俯瞰しよう。

心最大級再開発で 高層ビルメガソーラー計画




都内有数のビジネス街「内幸町一丁目街区」が日比谷公園と一体と

なった街づくりを進めている。開発では国が掲げるカーボン<ニュ
ートラル実現のフラッグシップたるべく、電化、省<エネ、再エ
ネの開発を目指し、世界初のペロブスカイトによる高層ビルのメ
ガソーラ via 環境ビジネス 2024年春季号 

【先鋒はペロブスカイト多層太陽電池】
その「赤備え」「黒備え」の精鋭として「積水化学」「パナソッ

ク」の働きぶりが上記雑誌で取り上げられている。ペロブスカイ
ト太陽電池の実用化サイズで世界最高の発電効率を達成したパナ
ソニックグループが、ガラス建材一体型にって、製品化を目指す
。建物の窓や側面ーウインドウなど 用途は多様。23年8月からの
実証試験に続き4月から1.0×1.8メートルの試作ラインを立ち上
げる。モデ<ルハウスのバルコニーでデザイン、発電性能、耐久性
などを実証。<昨年8月、パナソニックホールディングス(HD)
が神奈川県藤沢市のFujisawaサスティナブル・スマートタウンで
建材一体型のペロブカイト太陽電池(以下PSC)の実証試験を開始
した(24年11月29目まで)。



新設されたモデルハウスの2階パルコ二ー(幅 3,876mm x 高950mm)
にグラデーション状の透過性のガラス建材一体型PSCのプロトタイ
プ(小型のモジュールを組み合わせて)を配置。目隠し既と透過
性を両立したデザインや長期間設置による発電性能、耐久性など
を検証する。ガラス建材一体型PSCとは建築資材であるガラス基根
上に直接、発電層を形成した太陽電池。建物の窓や側面、ショー
ウインドウ、トップライトなど、ガラスが使える場所であればど
こでも設置できる。
 シリコン系太陽電池のように建物の屋上・屋根など設置場所が限
定されず、景観を損ねることなく街並みに調和することで不動産
価値を高める効果もある。 PSCは柔軟性のあるフィルム基板に発
電層を形成するタイプやPCSとシリコンを積層するタンデム型、
センサ端末電源など幅広い用途・製品化が可能だ。パナソニック
HD技術部門テクノロジー本部マテテリアル応用技術センター1
部の金子幸広部長は、ガラス建材一体型を選択した理由として「
お客様から今まで設置できなかった場所への太陽電池の導入のご
要望が大変多い中、ビルや建物のオーナー様から屋根以外にも垂
直面への設置の要望をお伺いしています。最近は全体をガラス建
材で覆ったビル・建造物が増えていますが、建物の窓や側面に
PCSを組み藤沢市での実証試験は国内で初めての建材一体型PSC
の展示といこともあり、ビルオーナー、建設会社、設計事務所等か
ら多くの問い合わせが寄せられている。中にはすぐにでも導入し
たいとの声もあり、 現地見学(1日3組ま込む場合に、建材ガラス
と一体化すれば、従来の 建材ガラスと同様に施工が可能で建物の
堅牢性を担保することができ ます」と説明する。藤沢市での実証
試験は国内で初めての建材一体型 PSCの展示ということもあり、
ビルオーナー、建設会社、設計事務所等br>から多くの問い合わせ
が寄せられている。中にはすぐにでも導入したいとの声もあり、
現地見学(1日3組まで)もほぼ連日、予約で埋る。
 

有機ELディスプレイで培ったインクジェット技術を活かす
パナソニックグループが次世代型太陽電池として期待されるPSC
研究開発に着手したのは2014年のことだ(わたしは1990年代、有
機EL。プラズマ、色素増感などの太陽電池製造研究をスタート)、。
2015年からはNEDOの開発プロジェクトに参画。 2020年には30
cm角モジュールをベースにした開口面2cm2メートル・の実用化
レベルで当時世界最高の変換効率17.9%を達成した(2024年2月現
在18.1%に向上)。 こうした実用化レベルでの高効率化を支えた
のはパナソニックグループの様々な技術の集積であるが、とくに
有機ELディスプレイで使用したインクジェット塗布技術がそのま
ま開発に活かしている。ガラス基板の上に、いかに薄く、均一に材
料の有機化合物を塗布できるかどうかが高効率化、大面積化のカ
ギを握っているからだ。
「大面積の透明電極付ガラス基板にレーザー加工でカット・パター
ニングし、インクジェットで発電層を均一に塗布しさらにレーザ
ー加工でカットする。当社のインクジェットを用いた大画面・サ
イズフリー塗工技術とレーザー技術を組み合わせることで、サイ
ズや透過度、デザインなどの自由度を高め、カスタマイズにも対
応することができる。に下るに従い遮蔽性が高まるといったグラ
デーション状のデザインも可能。まだ数値を算定していないが、
窓から入る目差しを電気エネルギーに変換(国際的な研究開発が
展開中。後日。特集記載)するので、遮熱による省エネ効果も高
い。
例えば、レーザーで塗布部分を飛ばし、元の透明なガラスに戻すこ
ともできるし、透過度を2割、4割に設定することもできる。さらに
ガラスの上部は視線を遮らないように透明度を高くし、足元に下
るに従い遮蔽性が高まるといったグラデーション状のデザインも
可能。まだ数値を算定していないが、窓から入る目差しを電気エ
ネルギーに変換するので、遮熱による省エネ効果も高い。

シリコン系並みの耐久性を実現し製品化を目指す
今年4月には1mx1.8mの大面積のガラス建材一体型PSCの試作ライ
ンも立ち上げる。大面積化することで生産コストも下がり、デザ
イン性も向上する。さらに2024年度末には大面積モデルでの実証
試験を開始する見込み。たPSCは水分や酸素などに弱いとされるが、
劣化物資を遮断し、大面積化とともに技術課題の一つである耐久
も高める。そのためのフアーストステップとして、20年後の劣
化率をシリコン系太陽電池同等レベルに抑えることを目差す。ま
た発電コストについては、NEDOのグリーンイノベーション事
業が2030年までにシリコン系と同等に14円/kWhの達成を掲げて
いるが、コストを下げるには高い変換効率を大面積でも維持し、
量産体制を確立することが欠かせない。まず、お客様の要望に応
え、高効率で耐久性を備えたガラス建材一体型PSCを提供できる
のは、おおよそ4,5年先になる。その市場は4桁億円(1000備円単
位)の規模に成長すると見込んでいる。

 風瀟々と蒼い時代

  
 
Sunshine Superman - MonaLisa Twins
 
レノンがデル・シャノンが1961年4月に発表した「悲しき街角」のコードを参考にして本作を作曲したとのこと[3]。レノンも1980年の『プレイボーイ』誌のインタビューで「デル・シャノンの歌のコードを参考にした」と語っている]。 フラメンコ調のアコースティック・ギターと感情の複雑さを表した
歌詞が特徴となっている。曲はヴァースと2つのブリッジで構成され、コー
ラスが存在しない。 プロデューサーのジョージ・マーティンは、ビートルズのアルバムのオープニング・ナンバーとクロージング・ナンバーには「優位性がある」と判断した楽曲を使うことを好んでいた。『ハード・デイズ・ナイト』の驚くほど穏やかな別れの曲で、これから成熟していくことを予感さす曲と評価されている。
モナリザ・ツインズ - 2015年にカバー演奏する動画を公開。2018年に発売されたカバー・アルバム『Monalisa Twins Play Beatles & More, Vol. 2』で初音源化となった
     
   
コメント
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こじ開けるパンドラの箱①

2024年03月20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、あらゆる武具を朱りにした部隊編のこと)
兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ。 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」。

メターネンションと光還元触媒 


 1.特開2018-181674 全固体二次電池 TDK株式会社
【特許請求の範囲】
【請求項1】結晶構造が立方晶であるリチウム含有リン酸化合物を有
する固体電解質。
【請求項2】前記固体電解質を構成する立方晶のリチウム含有リン酸
化合物が、 LixM1yM2zM3wP3-wO12・・・(1)で
表され、 前記一般式(1)は、0<x≦3、0≦y<2、0<z≦2、
0≦w<3を満たし、 M1は、Mg、Ca、Sr、Ba、V、Nb、
Mn、Co、Ni、Cu、Ag、Ga、Al、In、Sc及びYから
なる群より選択される少なくとも一種であり、 M2は、Zr及びHf
からなる群より選択される少なくとも一種であり、 M3は、Si、B、
S、V、Mo及びWからなる群より選択される少なくとも一種である
請求項1に記載の固体電解質。
【請求項3】結合水を0.01質量%以上20質量%以下含む請求項1
又は2のいずれかに記載の固体電解質。
【請求項4】粒度分布測定で得られる測定値(D50)が、0.1μm
以上10μm以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の固体電
解質。
【請求項5】 請求項1~4のいずれか一項に記載の固体電解質を有す
る全固体二次電池。
【請求項6】一対の電極層と、この一対の電極層の間に設けられた前
記固体電解質を有する固体電解質層とが、相対密度80%以上である
<ことを特徴とする請求項5に記載の全固体二次電池。

2.特開2024-23045(P2024-23045A) 二酸化炭素除去を含むメタンガス
生成装置及び方法 荏原実業株式会社 

【概要】
下図2のごとく 水素含有ガスBとCO2含有ガスAとを微生物処理を
行う嫌気性生物反応槽1に供給し、メタンガスを含有する処理ガスE
を排出する二酸化炭素除去を含むメタンガス生成装置において、該処
理ガスEの少なくとも一部を該反応槽に循環する循環ガスライン(D)
を有することを特徴とし、微生物を用いた場合でも、高い効率で高濃
度のメタンガスを生成可能な、二酸化炭素除去を含むメタンガス生成
装置及び方法を提供する。

図1 概要図
【符号の説明】 1 嫌気性生物反応槽 2 散気手段 3 NH3除去手
段除去装置) 4 ガス分離手段(分離装置) 10 流動担体 A 二
酸化炭素を含むガス B 水素を含むガス E 処理ガ
【特許請求の範囲】
【請求項1】 水素含有ガスとCO2含有ガスとを微生物処理を行う嫌
気性生物反応槽に供給し、メタンガスを含有する処理ガスを排出する
<二酸化炭素除去を含むメタンガス生成装置において、該処理ガスの少
なくとも一部を該反応槽に循環する循環ガスラインを有することを特
徴とする二酸化炭素除去を含むメタンガス生成装置。
【請求項2】 請求項1に記載の二酸化炭素除去を含むメタンガス生成
装置において、 該反応槽の後段には、該処理ガスに含まれるNH3を
除去するNH3除去手段を有することを特徴とする二酸化炭素除去を
含むメタンガス生成装置。
【請求項3】 請求項1に記載の二酸化炭素除去を含むメタンガス生成
装置において、 該反応槽の後段には、該処理ガスに含まれるメタンガ
スを分離するためのガス分離手段を有し、 該ガス分離手段によりメタ
ンガスが除去された残留ガスを、該循環ガスラインに供給することを
特徴とする二酸化炭除去を含むメタンガス生成装置。
請求項4】 請求項2に記載の二酸化炭素除去を含むメタンガス生成
装置において、 該NH3除去手段の後段には、該NH3除去手段を通
過したガスに含まれるメタンガスを分離するためのガス分離手段を有
し、 該ガス分離手段によりメタンガスが除去された残留ガスを、該循
<環ガスラインに供給することを特徴とする二酸化炭除去を含むメタン
ガス生成装置。
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の二酸化炭素除去を含
むメタンガス生成装置において、 該反応槽内の微生物を含む液体中に
流動担体を有し、該流動担体の充填率は5~50%であることを特徴
とする二酸化炭素除去を含むメンガス生成装置において、該反応槽内
の微生物を含む液体中に流動担体を有し、該流動担体の充填率は5~
50%であることを特徴とする二酸化炭素除去を含むメタンガス生成
装置。
【請求項6】請求項5に記載の二酸化炭素除去及びメタンガス生成装
置において、 該循環ガスラインで循環させる該処理ガスの循環量を、
該反応槽に供給する該水素含有ガスと該CO2含有ガスとの合計量の
0.5~50倍に設定する循環量調整手段を有することを特徴とする
二酸化炭素除去を含むメタンガス生成装置。
【請求項7】 水素含有ガスとCO2含有ガスとを嫌気性生物反応槽に
供給し、該反応槽内で微生物処理を行い、メタンガスを含有する処理
ガスを排出する二酸化炭素除去を含むメタンガス生成方法において、
該処理ガスの少なくとも一部を該反応槽に循環することを特徴とする
二酸化炭素除去を含むメタンガス生成方法。
【請求項8】 請求項7に記載の二酸化炭素除去を含むメタンガス生成
方法において、 該処理ガスに含まれるNH3を除去することを特徴と
する二酸化炭素除去を含むメタンガス生成方法。
【請求項9】 請求項7に記載の二酸化炭素除去を含むメタンガス生成
方法において、 該処理ガスからメタンガスを分離し、該メタンガスが
除去された残留ガスを、該反応槽に循環させることを特徴とする二酸化
炭除去を含むメタンガス生成方法。
【請求項10】 請求項8に記載の二酸化炭素除去を含むメタンガス生
成方法において、 該NH3を除去した処理ガスから、メタンガスを分
離し、 該メタンガスが除去された残留ガスを、該反応槽に循環させる
ことを特徴とする二酸化炭除去を含むメタンガス生成方法。
【請求項11】 請求項7乃至10のいずれかに記載の二酸化炭素除去
を含むメタンガス生成方法において、該嫌気性生物反応槽に供給され
る該水素含有ガスのH2質量と該CO2含有ガスのCO2質量との比
は、1:5.5~1:11の範囲に設定されていることを特徴とする
二酸化炭素除去を含むメタンガス生成方法。
※生活及び生物廃液処理水と再エネ由来水素を併合することで二酸化
炭素除去とメタンガス生成が可能となる事業が実現するか?


3.特開2024-018475 炭化水素製造装置および炭化水素製造方法
 株 式会社日立製作所

【概要】
下図2のごとく本開示の一態様は、原料ガスFGが導入される反応器
2と、反応器2に収容され、原料ガスFGを反応させて炭化水素HC
を生成する触媒3と、複数の温度調節部4と、複数の炭化水素センサ
6と、制御部7とを備える炭化水素製造装置1である。複数の温度調
節部4は、反応器2の内部におけるガスの流れ方向FDに設けられて
触媒3の温度を調節する。炭化水素センサ6は、複数の温度調節部4
の各々の下流側の複数の検出位置で反応器2の内部の炭化水素量を検
出する。制御部7は、炭化水素センサ6によって検出された複数の検
<出位置の各々の検出位置における炭化水素量の差を低減するように、
各々の温度調節部4の温度を制御することで、原料ガスを使用して炭
化水素を製造する際の反応を均一化することができ、省エネルギー<化
と触媒の劣化抑制が可能な炭化水素製造装置を提供する。

図2.図1の炭化水素製造装置の反応器の概略的な断面図。
【符号の説明】
1 炭化水素製造装置 2 反応器 3 触媒 41 第1温度調節部
42 第2温度調節部 43 第3温度調節部 6 炭化水素センサ
7 制御部 FD ガスの流れ方向 FG 原料ガス HC 炭化水素
P 炭化水素製造方法

【特許請求の範囲】
【請求項1】原料ガスが導入される反応器と、前記反応器に収容され、
前記原料ガスを反応させて炭化水素を生成する触媒と、前記反応器の
部におけるガスの流れ方向に設けられて前記触媒の温度を調節する
複数の温度調節部と、前記複数の温度調節部の各々の下流側の複数の
置で前記反応器の内部の炭化水素量を検出する炭化水素センサ
と、前記炭化水素センサによって検出された前記複数の検出位置の各
々の検出位置における炭化水素量の差を低減するように、各々の前記
温度調節部の温度を制御する制御部と、を備えることを特徴とする炭
化水素製造装置。
【請求項2】前記原料ガスは、一酸化炭素と二酸化炭素と水素を含有
し、前記温度調節部は、前記反応器の内部におけるガスの流れ方向の
上流側の前記触媒の温度を一酸化炭素の反応に適した第1温度に調節
する一つ以上の第1温度調節部と、前記ガスの流れ方向の下流側の前
記触媒の温度を二酸化炭素の反応に適した第2温度に調節する一つ以

上の第2温度調節部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の
炭化水素製造装置。
【請求項3】前記ガスの流れ方向における各々の前記第1温度調節部
の下流側と各々の前記第2温度調節部の下流側の複数の検出位置で前
記反応器の内部の炭化水素量を検出する炭化水素センサと、前記炭化
水素センサによって検出された前記複数の検出位置の各々の検出位置
、各々の前記第1温度調節
部と各々の前記第2温度調節部の温度を制御する制御部と、をさらに
備えることを特徴とする請求項2に記載の炭化水素製造装置。
【請求項4】前記ガスの流れ方向において一つ以上の前記第1温度調
節部と一つ以上の前記第2温度調節部との間に配置されて前記触媒の
温度を前記一酸化炭素および前記二酸化炭素の反応に適した第3
に調節する一つ以上の第3温度調節部をさらに備えることを特徴とす
る請求項2に記載の炭化水素製造装置。
【請求項5】前記ガスの流れ方向における各々の前記第1温度調節部
の下流側と各々の前記第3温度調節部の下流側と各々の前記第2温度
調節部の下流側の複数の検出位置において、前記反応器の内部の炭化
水素量を検出する炭化水素センサと、前記炭化水素センサによって検
出された前記複数の検出位置の各々の検出位置における炭化水素量の
差を低減するように、各々の前記第1温度調節部と各々の前記第2温
度調節部と各々の前記第3温度調節部のそれぞれの温度御部と、をさ
らに備えることを特徴とする請求項4に記載の炭化水素製造装置。
【請求項6】前記原料ガスに含まれる一酸化炭素ガスと二酸化炭素ガ
スの比率が同等であることを特徴とする請求項2に記載の炭化水素製
造装置。
【請求項7】前記原料ガスに含まれる一酸化炭素ガスと二酸化炭素ガ
スの比率が異なることを特徴とする請求項4に記載の炭化水素製造装
置。
【請求項8】前記炭化水素は、メタンであることを特徴とする請求項
2に記載の炭化水素製造装置。
【請求項9】一酸化炭素と二酸化炭素と水素を含有する原料ガスを反
応させて炭化水素を生成する触媒が収容された反応器に前記原料ガス
を導入し、前記反応器の内部におけるガスの流れ方向の上流側の前記
触媒の温度を一酸化炭素の反応に適した第1温度に調節するとともに、
前記ガスの流れ方向の下流側の前記触媒の温度を二酸化炭素の反応に
した第2温度に調節することを特徴とする炭化水素製造方法。 


 4.特開2023-18305 複合体及びその製造方法、分散剤、電極、イオ
ン交換膜-電極接合体並びに固体電解質形電解装置 出光興産株式
会社

【概要】
金、銀、銅、ロジウム、パラジウム、及び白金からなる群より選ばれ
る少なくとも1つの金属を担体に担持させた複合体の製造方法であっ
て、溶媒、アルキルアンモニウム基を含む樹脂、前記金属を含む金属
化合物、及びハロゲン化物を混合する混合工程と、前記混合工程で得

られた混合液に、紫外線を照射する照射工程と、前記照射工程を経た
混合液に、前記担体を添加する担持工程とを有する複合体の製造方法
で、COを含む合成ガスの生産効率及び電流密度が高い複合体及びの

製造方法、電極、イオン交換膜-電極接合体及び電解装置、並びに、
被毒抑制に優れる分散剤を提供する。


図1.本実施形態で好適に用いられるイオン交換膜-電極接合体の
 模式図である。
【符号の説明】
10 ガス拡散層 20 触媒層 22 アイオノマー 24 複合体
30 固体電解質(イオン交換膜) 40 アノード(陽極)50 イオ
ン交換膜-電極接合体 100 カソード集電板 200 カソード(
陰極)300 固体電解質(イオン交換膜)400 アノード(陽極)
500 アノード集電板 600 電解液 700 電圧印加部 80
0 固体電解質形電解装置
【産業上の利用可能性】
本実施形態によれば、固体電解質形電解装置に対して、例えば工場よ
り排出されたCO2ガスを原料として、電圧印加部への太陽電池等の
再生可能エネルギーを利用することで、所望の生成割合による少なく
ともCOとH2を含有した合成ガスを生成することができる。このよ
うにして生成された合成ガスは、FT合成(Fischer-Tropsch合成)、
メタネーション等の手法により燃料基材、化学品原料等を生成するこ
とができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 金、銀、銅、ロジウム、パラジウム、及び白金からな
る群より選ばれる少なくとも1つの金属を担体に担持させた複合体の
製造方法であって、溶媒、アルキルアンモニウム基を含む樹脂、前記
<金属を含む金属化合物、及びハロゲン化物を混合する混合工程と、前
記混合工程で得られた混合液に、紫外線を照射する照射工程と、前記
照射工程を経た混合液に、前記担体を添加する担持工程とを有する複
合体の製造方法。
【請求項2】前記担体100質量部に対する前記金属化合物中の金属
の質量が、15質量部以上40質量部未満である請求項1に記載の複
合体の製造方法。
【請求項3】前記アルキルアンモニウム基が、下記式(1)で表され
る請求項1又は2に記載の複合体の製造方法。
【化1】

〔式(1)中、R1~R3は、各々独立に、炭素数1~5のアルキル
基である。*は結合部位を表す。〕
【請求項4】前記樹脂は、前記アルキルアンモニウム基を側鎖に有す
る請求項1~3のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。
【請求項5】前記アルキルアンモニウム基は、前記側鎖の末端に位置

する請求項4に記載の複合体の製造方法。
【請求項6】 前記担体は、炭素を含む請求項1~5のいずれか1項に

記載の複合体の製造方法。
【請求項7】請求項1~6のいずれか1項に記載の複合体の製造方法で

製造された複合体。
【請求項8】請求項1~6のいずれか1項に記載の複合体の製造方法に

いられ、アルキルアンモニウム基を含む樹脂を含有する分散剤。
【請求項9】請求項7に記載の複合体を含む触媒層と、ガス拡散層とを

有する電極。
【請求項10】前記電極は、カソードである請求項9に記載の電極。
【請求項11】請求項10に記載の電極と、固体電解質と、アノードと

を有するイオン交換膜-電極接合体。
【請求項12】前記固体電解質が、陰イオン交換膜である請求項11に

記載のイオン交換膜-電極接合体。
【請求項13】請求項10に記載の電極を構成するカソードと、前記
カソードと一対の電極を構成するアノードと、前記カソードと前記カ

ードとの間に接触状態にて介在する固体電解質と、前記カソードと
記アノードとの間に電圧を印加する電圧印加部とを有する固体電解
質形電解装置。
【請求項14】前記固体電解質が、陰イオン交換膜である請求項13

記載の固体電解質形電解装置。
※ この事例は詳細に考察することに!(明日)





     風瀟々と蒼き時代



「アイル・ビー・バック」(I'll Be Back)は、ビートルズの楽曲。
イギリスでは1964年に発売された3作目のイギリス盤公式オリジアルバ

ム『ハード・デイズ・ナイト』、アメリカでは同年12月に発売された
キャピトル編集盤『Beatles '65』に収録された。レノン=マッカート
ニー名義となっているが、実質的にはジョン・レノンによって書かれた
楽曲

モナリザ・ツインズ - 2015年にカバー演奏する動画を公開。2018年に

発売されたカバー・アルバム『Monalisa Twins Play Beatles & More, 
Vol. 2』で初音源化となる。この曲は5億回再生を達成している。



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未来を信じる使命

2024年03月18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、あらゆる武具を朱りにした部隊編のこと)
兜(か <ぶと)を合体させて生まれたキャラクタ。 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」。

  春くれば散りにし花も咲きにけり あはれ別れのかからましかば
                          具平親王
                   

※春が来て、かつて散った花もまた咲いた。別れた人ともこのように再
び会えたら嘆くこともないのに<
                   
※具平親王(ともひら しんのう、応和4年(964年8月4日)- 寛弘6年(1009
年8月21日))は、平安時代中期の皇族。第62代村上天皇の第七皇子、母
は女御荘子女王(醍醐天皇の第三皇子代明親王の次女)。官位は二品・中
務卿。後中書王(のちの ちゅうしょ おう)、千種殿(ちぐさ どの)、六
条宮(ろくじょうの みや)の通称がある。 [来歴] 康保2年(965年)親王<
宣下。 同5年(968年)5月に父が崩御、7月に母が出家。貞元2年(977年)8
月11日元服して三品に叙せられる。兵部卿・中務卿を経て、寛弘4年(
1007年)4月二品に叙される。  
 
 
 



温条件下のペロブスカイト太陽電池モジュール完全ロール・ツー・
ロール製造での実証実験
 

【要約】 
有機無機ハイブリッドペロブスカイト太陽電池の急速な発展により、商
業化された技術に匹敵する電力変換効率を備えたラボスケールのデバイ
スが誕生したが、ハイブリッドペロブスカイト太陽電池は、まだ研究コ
ミュニティを超えた影響を与えておらず、業界に関連する
大面積デバイ
スへの変換は依然として製造方法で重要な課題  
である。ここでは、
室内環境下で産業用ロール・ツー・ロール印刷ツールのみの

製造された、直列相互接続されたセルで構成されるハイブリッド・
ペロブスカイト太陽 電池モジュールの初試作結果を報告する。この開
発の、高価な真空蒸着金属電極を印刷したカーボン電極に置き換えてい
る。20のパラメーターイン ープット実験により、大きなパラメーター
空間での迅速な最適化が なった。最適化されたロール・ツー・ロール
製造されたハイブリ ペロブスカイト太陽電池は、個々の小面積セルで
最大15.5%、面積モジュールの直列相互 接続セルで最大11.0%の電力変
換効率を示す。
製造したデバイスに基づくと、コストは~~0.7 USD/W 。オーストラリア
 
 
年間1,000,000m²の生産が見込まれており、さらなる大幅なコスト削減
が見込む。

図1.工程図
a 信頼性の高いSDコーティングプロセスとペロブスカイトに優しいカー
ボンインクが開発され、真空フリーのペロブスカイトPV生産が可能にな
りました。カーボンインクは、3ロールミルを使用してアップスケール
され、自動化されたロールツーロール研究プラットフォームを使用し
て多数の研究セルを製造およびテストすることにより、デバイスパラ
メータを最適化するために使用されます。b SDコーティング、リバース
グラビア(RG)コーティング、スクリーン印刷によるモジュールのロー
ルツーロール生産の概略図。c 直列接続モジュールの詳細な構造は、市
販の透明電極上に完全にロール・ツー・ロールで製造されています。

【はじめに】
    
 
 
 
 

有機無機ハイブリッドペロブスカイト太陽電池(PeSC)は、26.1%の電力               
変換効率(PCE)を実証した有望な次世代太陽光発電(PV)技術

録的な効率は、市場の既存技術に匹敵するにもかかわらず、PCEが26.8%
の結晶性Si PVでは、PeSCを実際のアプリケーションで実現する課題に
対処する必要がある。最も重要なのは、経済的に実行可能または スケ
ーラブルではない材料や方法を使用し製造されることが多い小面積のラ
ボスケールのセルを、大量かつ低コストの製造方法で製造された大面積
のデバイスへの変換にある。無機多接合セルやGaAsセルなど、PCEの高
い他の太陽光発電技術が示すように、コストダウンしなければが市場イ
ンパクトを与えられない。   

 PeSCと従来の無機PV技術の主な違いはスプレーなどの溶液ベースの工 
業プロセスを使用した低コストで低エネルギーの製造可能性でありお
よびスロットダイ(SD)コーティング大面積のガラスベースのPeSCの最近
の進歩により、最大25.8%の効率が期待されているが、これらのデバイ
スは、ディスクリートのシートツーシート処理を使用し製造され、真空
ベースの蒸着ステップを利用し、サブトラクティブレーザーパター/br>
ニングを採用して大面積モジュールの相互接続を実現している。これら
に、柔軟なPeSCは、連続ロールツーロール(R2R)製造技術を使用し量かつ
高スループットの製造を実現する。また、フレキシブルPeSCの軽量で物
理的な柔軟性は、高い比電力(電力対重量比)を持つ太陽光発電パ ネル
の可能性を提供し、車両一体型太陽光発電、建物一体型太陽光発電宇宙
を含む新しいアプリケーションにとって非常に望ましいが、連続的に動
くフレキシブルプラスチック基板上でPeSC製造プロセスには、技術的
題、特に時間と温度処理の制限がある。
        


製造プロセスを進化させるだけでなく、太陽電池アーキテクチャの高コ                            
スト部品を、同等の性能を維持しながら、より安価な代替品に置き換え             
ることは、依然として永続的な課題であり、最もコストの高い部品は真             
空処理されたAu電極で、市販の透明導電性電極(TCE)が後続する。真空             
蒸着はコストがかかり、プロセスの性質上、従来のR2R製造ラインでの             
使用には適していません。ガラス系デバイスにおける溶液処理された裏             
電極の報告がいくつかあるが、その加工には長時間の高温工程が必要で             
あり、連続工程の時間的制約から、軟質プラスチック基板との相性が悪             
く、R2Rベースのアップスケーリングにも適さない。これらの技術的課             
により、小面積のPeSC(0.09cm2R2Rプロセスを用いてフレキシブルプ             
ラスチック基板上に全層を堆積させた活性領域)は、ごく最近(2023年2             
月)に報告されたばかりで、28個々のセルは最大10.8%のPCEを示す。最             
初の報告は、この分野において重要なマイルストーンとなったが、その

効率は依然として一般的な研究用セルの効率とはかけ離れており、実証
されたのは小さなセルのみでした。本稿では、過去最高の15.5%のPCE
を持つ、完全にR2R印刷された個々のPeSCの製造について報告する。
た、業界に関連するR2R製造技術のみを使用して、周囲の室内条件下
で製造されたPeSCモジュールの最初のデモンストレーションについても
報告します。これは、(i)堅牢でスケーラブルな成膜技術、(ii)真空ベース
の電極に代わるペロブスカイトフレンドリーなカーボンインク、および
(iii)図1に示すR2Rベースのハイスループット実験プラットフォームの開
発によって達成されました。後者は製造プロセスを模倣して、1日に数千
個の研究用セルを製造およびテストします。これにより、ミニチュア工
場から、最大11%のPCEを示すPeSCモジュール(~50cm²のアクティブエ
リア)のフルスケールR2R製造へのシームレスな移行が可能になりました。
印刷したPeSCの将来性は、本研究で用いた製造方法や材料をもとにコ
ストモデルを用いて算出した様々な生産シナリオにおける製造コストと
その結果得られたデバイス効率を考慮して評価する。    
                            この項了       
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太陽を追って

2024年03月16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
時代の軍団編成のせて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。



光合成細菌の生きた化石を湖から発見
14日、北海道大学と加ウォータールー大学は,光合成進化のミッシング
リンクに相当する新奇性の高い細菌を発見。研究グループは,「Candid- 
atus Chlorohelix allophototropha」と名付けた細菌を,カナダ北部の
湖から培養。研究開始当初,光合成ができる珍しい細菌の培養を目指し
て,採水した湖水に光を照射して培養を行なったが、数週間経ってもは
っきりとした結果でなかったが,微生物増殖を示した1本の培養瓶中に含
まれている主要な光合成細菌の分離培養に成功し、その詳細な特徴を明
らかにする。



ところが,クロロフレキサス門の既知の全ての光合成細菌は光化学系II
を使っているのに対して,この新しい細菌は光化学系Iを使っていること
判明、すなわち,クロロフレキサス門の細菌は光化学系の反応中心を
柔軟に変化させながら進化しつつ,クロロソームの様な集光装置をその
まま維持して進化したと考えられる。この発見によって,研究グループ
はクロロフレキサス門における光合成進化仮説の矛盾を解消し,この進
化を説明する二つの新しいモデルを提案。この新種の酸素非発生型光合
成細菌を生きた化石と捉えることができます。そして、特筆すべき点と
して、本細菌が地球における光合成のからくりや進化の謎を解く鍵とな
る生物であり、分離培養ができたことで生体分子の生化学的アプローチ
が可能となるため、酸素非発生型から酸素発生型光合成への進化過程、
さらには太古地球の環境と生命の共進化について包括的に理解できるこ
とに期待がかかる。


光渦で金ナノの超精細パターニングに成功
13日、千葉大学,北海道大学,大阪公立大学,大阪大学は金ナノ微粒子
が分散する懸濁液(金ナノインク)に光渦を照射することで従来のイン
クジェット技術の限界を凌駕する微小なドットが印刷できることを実証。
近年,半導体・電子製品などを印刷して製造するプリンタブルエレクト
ロニクス技術に注目が集まっている。従来のインクジェット印刷技術で
はノズルが目詰まりを起こすため,高粘度材料の印刷が困難だったが,
レーザー誘起前方転写法(LIFT)によって,それが可能になり、LIFTが,
パルスレーザー加熱によってドナー膜に形成されたキャビテーションバ

ブルの膨張・収縮によってドナーの液滴が吐き出されてレシーバー基板
に転写される現象で,次世代プリンタブルエレクトロニクスの印刷手法
のホープであるが、LIFTはドナー物質の液滴が吐出される方向を制御す
ることは原理的に不可能だった。この課題を克服するため,研究グルー
プは光渦を用いた光渦レーザー誘起前方転写法(光渦LIFT)を考案。


図1 光渦レーザー誘起前方転写法のイメージ図
液滴の自転運動によって液滴中の金ナノ微粒子

が高密度に充填されてドットとして印刷される

光渦は,照射した物質にトルク(軌道角運動量)を与えることが知られ
ている。光渦の軌道角運動量がLIFT現象によって吐出された液滴を自転
させる結果,液滴が安定して直進飛翔するため,より精密にプリントす
ることが可能になる。検証は,波長532nmの光渦ナノ秒パルスレーザー
をガラス基板上のドナーである金ナノインクにビームスポットが35μm
になるようにレンズで集光した。単一パルス照射によって,液膜から単
一液滴を吐出し,ドナー基板に平行して設置されたレシーバー基板にド
ットとして印刷された。その結果,金属ナノ微粒子が密に充填された真
円性・均質性の高いドットが印刷できた。
一方,ガウシアンビームを用いた従来のLIFTで転写されたドットは,い
びつでドット中のナノ微粒子の分布も不均一だった。ドット径も光渦の
結果と比較してかなり大きく,周辺にデブリが散乱。さらに,印刷した
ドットの位置精度を評価したところ,光渦LIFTはガウシアンビームを用
いた通常のLIFTよりも半分以下の距離差でドットを印刷でき,金ナノイ
ンクの文字パターニングが可能になった。さらに集光ビーム径を制御す
ることで最小直径9μmのドット印刷にも成功した。研究グループは,こ
の印刷技術は,半導体インク材料や他の金属インク材料にも適応できる
ため,次世代プリンタブルエレクトロニクス技術の基盤技術として回路
の量産技術などへ発展可能と見込んでいる。
【掲載論文】
・論文タイトル︓High-definition direct-print of metallic microdots with
        optical vortex induced forward transfer
・雑誌名︓APL Photonics  DOI︓https://doi.org/10.1063/5.0187189
・論文タイトル:Fabrication of an array of hemispherical micro-lasers
         using optical vortex laser-induced forward transfer
・ 雑誌名:ACS Photonics
・DOi:https://doi.org/10.1021/acsphotonics.3c01005 

------------------------------------------------------------------------------------------------
CO2の光駆動メタネーションのための効率的な金属-有機構造体由来ニッケ
ル触媒

東京ガスの場合
安価な再生可能エネルギーを利用するということ、天然ガスの既存イン
フラを活用するということから、大規模なe-メタン製造は基本的に海外
で実施することになる➲現在の小規模実証でのメタネーションプロセ
スは、「サバティエ反応」という触媒反応を使っていますが、これには
機器コスト、水電解からメタン合成に至る効率や大型化の限界、熱マネ
ジメントの難しさ、といった課題があります。大規模で安価なメタネー
ションを実現するためには、新たな技術革新が必要となる。

※サバティエ反応は、ニッケルなどを触媒として使い、気体の二酸化炭
素(CO2)と水素を高温で反応させて、メタンと水を得る反応。

現状のメタン製造はこのサバティエ方式を使っていますが、水電解装置
、水素タンク、メタン合成装置といった複数の設備を必要とするため、
機器コストが高いという問題があり、
また、水素を作り出すための水電解プロセスとメタネーションを合わせ
た総合効率が50%程度で、大規模な導入のためには更なる効率化が必要・
加えて、サバティエ反応は約500℃という高温に達する発熱反応であり、
この熱マネジメントが難しいという課題も解決する必要
この課題解決のため、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開
発機構(NEDO)のプロジェクトにおいて、「ハイブリッドサバティエ
方式」と「PEMCO2還元方式」という、2つの革新的技術開発に取り組
んでいる➲国のグリーンイノベーション基金を活用し、将来の社会実
装をコミットして進めている取り組みになる。

♞ 水電解とメタン合成を一体化する、ハイブリッドサバティエ方式
宇宙航空研究開発機構(JAXA)と共同開発しているハイブリッドサバテ
ィエ方式は、発熱反応であるサバティエ反応の排熱を、吸熱反応である
水電解に利用することで、高効率化と熱マネジメント性の向上を可能に
する。


サバティエ反応は前述のように500℃程度の高温になるため、熱マネジ
メントが難しいという問題があった。JAXAは、宇宙船内でのCO2の除
去と酸素を発生させる水電解をリンクさせて、循環型の空気再生システ
ムを構築するため、220℃付近の低温で進行する低温サバティエを開発
した。ハイブリッドサバティエは、固体高分子電解質膜(PEM:Polymer Electrolyte Membrane)を使ったPEM水電解と、低温サバティエ反応を
一体化、モジュール化することで、機器コストの低減と、複数化、大型
化によりスケールアップが可能。また、基本的に既存技術の組み合わせ
であり、JAXAによって原理実証も完了しているから、早期の大型化、
社会実装が可能だ。
 水とCO2から直接メタンを合成するPEMCO2還元方式
PEMCO2還元は、水電解でも利用される電気化学反応により、水とCO2
から直接メタンを合成技術。


PEMCO2還元は低温サバティエよりさらに低い、約80℃で反応し、かつ熱
中立な反応のため、熱マネジメントは不要になる。さらに1デバイスで
全ての反応が完結するため、設備構造の簡略による低コスト化、またモ

ジュール化と大型化によってスケールアップが容易と考えている。また、
PEMCO2還元には、メタン合成に用いられる電極触媒により、電解電位が
近接しているメタン以外の副生成物を生成する可能性があり、弊社では
代替石油などクリーンなe-fuelの合成への応用も視野に入れ、開発を進
めている。なお、メタン以外の成分の検討はNEDO支援によらず弊社独自
の取り組み。
確かに触媒反応や電気化学反応など、応用化学系のエンジニアが中心で
すが、これから社会実装に向けたシステム構築、スケールアップ、イン
フラの活用・整備などを総合的に推進していく必要がありますから、応
用化学以外の多岐にわたる技術開発が必要になります。デバイスの大型
化では機械系、電気系のエンジニアが求められるでしょうし、海外への
展開も視野に入れるとプラントエンジニアの活躍の場もあるでしょう。
また、多くのシステムを連携させながら運用するという点で、IT系やシ
ステム開発ができる人材などは、この領域でも欠かせない。

SDGsの広がりと共に、世の中が化石燃料を使わない方向に進みだろう。
そうした中、合成メタンを製造するメタネーションに携われることは、
お客様にこれまで通り都市ガスを使い続けて頂きながら、地球環境を守
ることができるという点で、やりがいがある。革新的メタネーション技
術開発グループは、2021年度に新設された部署(東京ガス)で、多くの
関連する技術に携わっている人たちが集まっている。みんなメタネーシ
ョンをしっかりやっていかないと、炭化水素の燃料から離れてしまう、
とい危機意識を持って取り組む。今の部署が設立されたタイミングで異
動してきた。ただ、新しい組織が立ち上がって新たな活動に取り組むこ
とになっても、目標に向かって開発し、改善していくことの繰り返しと
いう基本的な考え方は変わらない。ハイブリッドサバティエもPEMCO2
還元も、これまで燃料電池で扱っていたものと似たような技術でメタン
を製造するもの。これまで培ってきた技術を、全く違う目的のために応
用できるというのも面白い。今後、環境技術に関わるエンジニアも増え
ていくと思うが、今自分のやっている仕事が、どこでどういう形で花を
開くのか、本当にいろいろな可能性がある。新しく学ぶことも多いが、
楽しみながら技術開発への取り組みを進めることができれば、それがき
っと将来役に立つと思う。via MEITEC「合成メタンの価格を下げる2つの
革新的技術とは[東京ガスに聞く、CO2ネットゼロを目指すエネルギー産
業の最新事情」2023.4.10




 風蕭々と蒼い時代



I'll Follow The Sun - MonaLisa Twins (The Beatles Cover)
「アイル・フォロー・ザ・サン」は、マッカートニーがデビュー前に書
いた楽曲で、マッカートニーは「16歳の時にフォースリン・ロードに面
した部屋で書いた曲[注釈 1]。歌詞についてマッカートニーは、「『ア
イル・フォロー・ザ・サン』は最初の頃に書いた曲のひとつさ。病み上が
りの間もない時に部屋からレースのカーテン越しに外を眺めながら書い
た記憶がある。でもその頃僕らは地元でハードなリズム・アンド・ブル
ースをやっていたから、『アイル・フォロー・ザ・サン』のようなバラ
ードは後回しにしたんだ」と語る。 1980年にジョン・レノンは、『プレ
イボーイ』誌のインタビューで「これはポールだ。おかしな内容なんだ。
「明日、雨が降るかもしれない。ぼくは太陽を追いかける(Tomorrow 

may rain / So I'll follow the sun) 」…マッカートニーの最初期の
作品。きっとビートルズ以前に書いたんじゃないかと思う。彼はたくさ
ん曲を書いていた]と語る。

モナリザ・ツインズ(英: MonaLisa Twins) は、リバプールを本拠地と
する双子の姉妹による二人組ロック・バンド。 ビートルズをはじめと
る1960年代のバンドの曲をカバーした動画を、YouTubeで発表するこ
で知られている。それらの曲の多くはアルバムとしても発表されてお
、またオリジナル曲を収録したアルバムも発表している。





アメリカの地方都市で秘書をしている独身の38歳のジェーン・ハドソン

(キャサリン・ヘプバーン)は長期休暇を取り、念願であったヨーロッ
パ旅行の夢を実現させて、ロンドンとパリを観光後、オリエント急行に
乗って、この旅行の最終目的地である水の都・ヴェネツィアを訪れる。
ヴェネツィアは街中に水路が張り巡らされた歴史のある美しい都であり
ジェーンは駅から船でフィオリーニ夫人(イザ・ミランダ)が経営す
ペンシオーネに到着する。その後、観光に出かけたヴェネツィアのサン
・マルコ広場で1人のイタリア人男性レナード(ロッサノ・ブラッツィ)
と出会う。



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ファサード建物用の動的太陽光発電ブラインド ②

2024年03月14日 | micriSi

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
【関連記事】
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。

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タンデム型太陽電池ブラインド?

2024年03月14日 | micriSi


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
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
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
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
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
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
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
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
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
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


5.Challenges and Optimization of Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) Windows: A Review
6.Too Transparent? Responding to new energy goals with facade design
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


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無限延展性時代の鉄腕アトム

2024年03月13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
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。





『ネオコンガーテック』事業が図星で毎日考察ボリュームが膨大でこの新しいブ
ログ掲載作業に追われ(使い勝手が悪い)、書き残しに追われている。ご容赦の
程よろしく。^^;

 コンパクトで汎用性に優れたLED
ams OSRAMは,屋内照明や店舗照明などの業務用途に最適なだけでなく,建築照
明や舞台照明などの特殊分野,さらに医療用としても理想的な,特に強力で汎用
性に優れたLED「OSLON Pure 1414」を発売.。

この製品は,1.4mmx1.4mmのサイズにより,現在市場で最もコンパクトなソリューションとなっている。また,優れた効率を確保しながら,取り扱いと熱管理を向
上している。設置しやすいLEDコンセプトと小型サイズにより,微細な設計と特に
狭いクラスタリングが可能になるという。特にボンドワイヤを使用しておらず,
間に空きスペースを必要としないため,光出力を必要とする高密度クラスターにとって理想的だとする。このようにこの製品は,非常に高い光出力を備えたコン
パクトなLEDが必要な場合に,カスタマイズされた照明ソリューションを実現で
きる柔軟性を提供するとしている。 


レーザー微細加工の分解能を飛躍的に向上
12日、東北大学の研究グループは,ベクトルビームと呼ばれる特殊なレーザー光をガラスの裏面に集光する条件において,ガラス界面での全反射の効果を使うことで界面近傍に極めて微小かつ高強度の集光点を形成できることを明らかにした。


ガラス越しのレーザー照射でナノ加工を実現
空気との界面での光の全反射によって加工分解能が飛躍的に向上

【要点】
1.材料と空気の界面での光の反射・屈折の効果を詳細に検討することで、レー
 ザー微細加工における加工分解能を飛躍的に向上できる条件を発見
2.ガラスの裏面にベクトルビームと呼ばれるレーザー光を照射して裏面に集光

 させると、裏面にはレーザー波長の1/16程度となるナノメートルスケールの微小
 な穴が形
3.半導体産業を始めとしたレーザー微細加工の応用分野でのさらなる微細化・

 高精度化に向けた新たな加工方法を提案
【展望】
本成果によって、ガラスのような光に対して透明な材料の裏面側において、従来
よりも遥かに小さなスケールでの穴あけや線描画などの加工を可能にする新しいレーザー微細加工法の開発につながると期待されます。また、電子デバイス産業
の基本となるシリコンなどの半導体材料に対しても、適切なレーザー波長を用い
ることでガラスと同様に裏面への集光・加工が可能となることから、本技術を適
用した半導体加工技術への展開も期待できます。特に、近年重要度を増している
半導体デバイス製造の後工程での応用が考えられる。また本結果は、材料界面に
おける光の反射や屈折といったよく知られた古典的な光学現象が、ベクトルビー
ムのような特殊な光波の可能性を効果的に引き出すことに成功した好例ともいえ
ます。基礎科学的な観点からも、本原理に基づく新たな光計測法や物質励起・反
応制御法の新規開発につながる重要な成果であると位置づけられる。
掲載論文
原 題::Laser nanoprocessing via enhanced longitudinal electric field of a radially   
        polarized beam             
掲載誌:Optics Letters
DOI:10.1364/OL.517382

URL:https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-49-6-1405&id=547563

✺ IFEフォーラム開催,レーザー核融合への投資が加速
3月7日.レーザー核融合研究を振興するIFEフォーラムは3月7日,東京商工会議所(東京都千代田区)にて,公開シンポジウム「レーザーフュージョンエネルギー ∸学術から産業へ新たな展開ー」を開催。
昨年1年間の核融合スタートアップの数を見ると,2022年までは35社程度であっ
たが,現在は43社まで右肩上がりに増加している。また,昨年1年間の新たな追
加投資額は2,106億円で,累計で9,304憶円,さらに民間投資が政府予算を上回る
など,こちらも盛り上がりを見せているとした。
また,米やEUなど各国の核融合政策や開発ロードマップ比較,特に英の研究体制
の現状を詳細に説明するとともに,今後の見通しについても述べ,英政府の国家
戦略が触れた将来の核融合マーケット規模が1,000兆円であるといった規模感や産
業化へのロードマップについて触れ,世界的な期待感を示した。

❏ 可視-近赤外に反応する新規光触媒
3月8日、東京工業大学と台湾国立陽明交通大学は,Au@Cu7S4ヨーク-シェルナノ構造
を持つ二重プラズモニック光触媒を新たに開発し,可視光および近赤外線照射下で顕
著な水素生産を達成。
【要点】
1.励起波長2,200 nmで世界最高の量子収率(AQY)を持つAu@Cu7S4新型光触媒
 を開発。
2.Au@Cu7S4ヨーク-シェルナノ構造により、可視光および近赤外光励起の両方

 で長寿命の電荷分離状態を維持可能。
3.Au@Cu7S4ヨーク-シェルナノ構造により、可視光および近赤外光励起の両方

で長寿命の電荷分離状態を維持可能。



図1.Au@Cu7S4ヨーク-シェルナノ構造の特徴。(a)1-Au@Cu7S4、(b)3-Au@Cu7S4、
(c)5-Au@Cu7S4、(d)純粋なCu7S4、(e)純粋なAu、(f)Au+Cu7S4のTEM画像。(g)5-Au@Cu7S4のHRTEM画像。(h)TEM画像と対応する(i)SAEDパターン。(j)TEM-EDSマッピングプロファイル。

【展望】
光触媒として機能するAu@Cu7S4ヨーク-シェルナノ構造は、水素製造、環境浄化、
二酸化炭素還元などへの応用が期待できる。今後は、さらなる研究と開発によっ
て効率的な触媒システムとしての実用化が期待されている。これにより、環境へ
の負荷を減らし、エネルギーの効率的な利用を可能にすることによって、脱炭素
社会の実現に貢献できる。

【最新メターネーション製造方法及び装置②】
1.特開2024-021052 触媒構造体 日本特殊陶業株式会社
【概要】
プロトンと電子の授受を伴う反応の反応量を増大させる。プロトンおよび電子の
授受を伴う反応を促進する触媒構造体であって、プロトン伝導性セラミックスと、電子伝導性材料と、を含む多孔質部を備え、多孔質部において、プロトン伝導性
セラミックスが占める割合RPが16体積%以上50体積%以下であり、電子伝
導性材料が占める割合REが20体積%以上54体積%以下であり、空孔が占め
る割合RVが30体積%以上55体積%以下(但し、RP+RE+RV≦100
体積%)でプロトンと電子の授受を伴う反応の反応量を増大させる。

図1第1実施形態の触媒構造体の構成を模式的に表す説明図
【符号の説明】 10、100…触媒構造体 12…プロトン伝導性セラミックス
 14…電子伝導性材料  16…空孔  110…多孔質部  170…触媒金属
【特許請求の範囲】
【請求項1】プロトンおよび電子の授受を伴う反応を促進する触媒構造体であっ

て、プロトン伝導性セラミックスと、電子伝導性材料と、を含む多孔質部を備え、 前記多孔質部において前記プロトン伝導性セラミックスが占める割合RPが16
体積%以上50体積%以下であり、前記電子伝導性材料が占める割合REが20
体積%以上54体積%以下であり、空孔が占める割合RVが30体積%以上55
体積%以下(ただし、RP+RE+RV≦100体積%)であることを特徴とす
る 触媒構造体。
【請求項2】 請求項1に記載の触媒構造体であって、 前記プロトン伝導性セラミックスが占める割合RP、前記電子伝導性材料が占める割合RE、および、空

孔が占める割合RVが、各々、30体積%以上40体積%以下(ただし、RP+RE+RV≦100体積%)であることを特徴とする 触媒構造体。
【請求項3】 請求項1に記載の触媒構造体であって、 前記プロトンおよび電子

の授受を伴う反応は、二酸化炭素の水素化反応、または、脱水素化反応により水
素を生成する反応であることを特徴とする 触媒構造体。
【請求項4】 請求項1に記載の触媒構造体であって、 前記プロトン伝導性セラミックスは、金属酸化物と、金属リン酸塩のうちの少なくとも一方を含むことを

特徴とする 触媒構造体。
【請求項5】 請求項4に記載の触媒構造体であって、 前記プロトン伝導性セラ

ミックスは、CeO2系酸化物を含むことを特徴とする 触媒構造体。
【請求項6】 請求項1に記載の触媒構造体であって、 前記電子伝導性材料は、

金属であることを特徴とする 触媒構造体。
【請求項7】 請求項6に記載の触媒構造体であって、 前記電子伝導性材料は、

前記金属としてニッケルを含むことを特徴とする 触媒構造体。
【請求項8】 請求項1に記載の触媒構造体であって、 前記触媒構造体が備える

触媒は、電場印加により活性化可能であることを特徴とする 触媒構造体。
【請求項9】 請求項1から8までのいずれか一項に記載の触媒構造体であって、
 前記電子伝導性材料は、前記反応を促進する触媒金属を含むことを特徴とする 

触媒構造体。
【請求項10】 請求項1から8までのいずれか一項に記載の触媒構造体であっ

て、さらに、 前記多孔質部の表面に担持されて前記反応を促進する触媒金属を
備えることを特徴とする  触媒構造体。










【今夜の言葉】
音声や文字には、その背後に存在した対象から認識への複雑な過程的構造が関係
付けられているわけで、このようにして音声や文字の種類に結び付き固定された
客観的な関係を、言語の意味と呼んでいるのです。
         —三浦つとむ、『日本語はどういう言語か』(1976年)、44頁


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則巻アラレを超えられるか?!

2024年03月12日 | micriSi


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。


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最新高性能メタネーション製造方法及び装置

2024年03月10日 | micriSi


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
・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。
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鳥山明ロス

2024年03月10日 | 人工光合成時代


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」。



熱電磁性の複合構造で横型熱電効果を飛躍的に向上
簡便な積層構造で実現、新規熱電デバイスへの応用に期待

3月7日、NIMSは、熱電材料と磁性材料を積層したシンプルな構造を用いて、熱流
と直交方向に電界を生む「横型」熱電効果を飛躍的に増大できること初めて実証。
【要点】
1.NIMSは、熱電材料と磁性材料を積層したシンプルな構造を用いて、熱流直交
  方向に電界を生む「横型」熱電効果を飛躍的に増大できることを世界で初めて

 実証。本成果は、横型熱電効果を利用した新規な環境発電技 術や熱流センサ
 といったデバイス実現に貢献に値する。
2.廃熱などを活用し電気エネルギーを得る熱電変換技術として、ゼーベッ<効
 果を用いた研究が盛んに行われているが、ゼーベック効果は、熱流と電流が平

 行した方向に現れる「縦型」熱電効果であり、複雑な素子構造とそれに起因し
 た耐久性やコスト面の問題が指摘される。一方、磁性材料に特有の熱電現象象
  である異常ネルンスト効果は、熱流と電流が直交方向に現れる「横型」熱電効
  果であるため、素子構造がシンプルになり、新規な発電技術や熱流センサとし
  ての活用が期待されてるが、異常ネルンスト効果で生じる室温での熱電変換性
  能は1Kの温度差当たり10μ率が低い
3.今回、研究チームは、熱電材料と磁性材料を積層し電気的に接触させた極め
 て単純な構造において現れる「ゼーベック駆動横型磁気熱電効果」により、異
 常ネルンスト効果をはるかに超える横型の熱電能を得られることを世界で初め
 て実験的に実証。理論モデルにより横熱電能を増幅する熱電材料と磁性材料の
 膜厚比率を予測し、大きなゼーベック効果を示すシリコン (Si) 上に、膜厚を
 制御した磁性材料鉄ガリウム (Fe-Ga) 薄膜を積層することで、最大で15.2 V
  /Kの出力を観測しました。これはFe-Ga単体の異常ネルンスト効果 (2.4 μV
 /K) のおよそ6倍もの性能向上に相当。
4.本成果は、熱電材料と磁性材料を接触させただけの極めて単純な二層構造で
、    横型熱電効果を増大できることを実証したもの、熱電発電技術などの実用デバ
 イスへの汎用性の高さが大きな特徴です。今後は、社会の省エネルギー化に資す
 る熱電発電デバイス応用に向け、実用上求められる体積の大きなバルク材料を含
 めて研究を展開させる。


【掲載論文】
題目 : Direct-contact Seebeck-driven transverse magneto- thermoelec tric generatthermoelectric bilay
著者 : Weinan Zhou, Taisuke Sasaki, Ken-ichi Uchida, Yuya Sakuraba
雑誌 : Advanced Science
掲載日時 : 2024年3月6日
DOI : 10.1002/advs.202308543 


【新錬金術時代】
3月3日。NHKの「サイエンスゼロ『現代の錬金術!?“多元素合金”』」という
番組が目にとまる。「あれっ!」これはこのブログのサブ・テーマではないたと。
「「多元素合金」!?これまでの技術ではできなかった8つの元素が原子レベル
で混ざった新たな合金をつくることが発見!金属の組み合わせによって、性能が

アップした「触媒」を作ることも可能に!混ぜるカギは、「還元」の速さをそろ 
える霧吹き!?さらに、無数の組み合わせの中から、AIが求める性質を持つ組 
み合わせを予測。新素材の開発が一気に加速する可能性が!脱炭素社会にも貢献
する現代の錬金術に注目です!」と続く。ことののお取り起こりは 2022年2月、
京都 大学大学院理学研究科の北川宏教授が、「8種類の『貴金属Jを全て原子レ
ベルで均一に混合」することに成功したことによる(アメリカの国際学(Journal
 of the American Chemical Society』に報告した。一言ではなかなか伝わりづらい
この研究のスゴさを、北川教授が次のように説明する。 

  アルミニウムや鉄、銅に亜鉛など、金属元素といってもさまざまです。その
  中で、例えば2種類の元素を混ぜ合わせた「合金」は1500パターン以上つくるこ
  とができるはずです。しかし「その大半は原子レベルで混ざり合う事ができる・    
 例えるなら「水」と「油」。ドレッシングのようなものです。無理に混ぜようと
 激しく振れば一見混ざっているように見えますが、よく見ると水と油はそれ
 ぞれ細かい粒となっているだけで、決して分子レベルで混ざっているわけで
 はありません。私たちがよく知る「合金」と呼ばれているものも、実はそのほ
 とんどがドレッシングと同じような状態です。今回実験に用いた「貴金属」は、
 金や銀に加え、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
 ム、白金(プラチナ)の合計8種類の金属元素のグループです。金や銀を除いた
 元素は、化学反応の「触媒」として似た性質を持つ事から、まとめて「白金族元
 素」とも呼ばれています。この8種類の貴金属元素も、先程説明したように基
 本的に原子レベルで混ぜ合わせるこに難しいとされています。
 この本来は混ざりにくい8つの貴金属同士を「人類が合金を利用した5000年の
 中で初めて原子レベルで混ぜ合わせた」と、その成果を強調します。しかも、
 合成した8つの元素を原子レベルで混ぜ合わせた粒子は、水素を発生させる
 触媒としての性能が、市販の白金触媒の10倍以上という数値を叩き出したと

 いうのだから驚きです。


 混ざらないものを混ぜるには?

 では、どのように「水と油」のように混ざり合わないはずの貴金属元素を混ぜ
 合わせたのか。鍵となるのは、金属元素の状態を変化させる方法にあります。
 まず、金属元素を電子が不足した「イオン」の状態にし、水に溶かし、この水

 溶液を、熟した有機溶媒(還元性の溶媒)の中に入れると、イオン状態の金
 属元素は瞬時に原子の状態に戻り、金属元素同士で集まる。独自の手法を聞
 発し、イオン化させた異なる種類の金属元素を同時に原子の状態に戻すこと
 で、同じ種類の元素が集まるよりも前に、異なる種類の元素同士が均一に集
 まるような状態をつくりました。この手法を「非平衡科学的還元法」と言いま
 す。こうして、本来なら混ざリ合うことのない8種類の金属元素が原子レベ
 ルで均等に混ざりあった、直径数ナノメートルの微細な合金粒子(ナノ粒子
 合金)をつくった。今回、合成した8種類もの貴金属元素を均一に混ぜ合わ
 せたナノ粒子の合金では、ある1つの原子のまわりに、基本的に別の種類の
 元素が配置する。その結果、このナノ粒子合金の内部の状態は、どの貴金属
 とも異なる状態になる。物質の内部の状態が違えば、当然、現れる性質も変
 わる。だからこそ、今回北川教授が合成したナノ粒子合金は、まるで「新し
 い元素」と言える。実際、今回合成されだスーパー貴金属元素の水素発生触
 媒」としての性能は、市販の白金触媒の10倍以上という数値を叩き出す。本
  来なら水素発生触媒の性質を持だない金やオスミウムが混ざっていながら既
  存の触媒よりも高い性能を持っている、という点も興味深いという。異なる
 異る種類の元素を混ぜ合わせた粒子の性質は、必ずしも混ぜ合わせた各元素
 の性質の「平均値」になる。これはつまり、今まで触媒として有効活用できな
 いと思われていた金属元素でも、元素の組み合わせ次第では有用な触媒とし
 て活用できる可能性があるということを意味するという。
【掲載論文】
Noble-Metal High-Entropy-Alloy Nanoparticles: Atomic-Level Insight into the El-
 ectronic Structure
※「新錬金術時代」「人工光合成時代」の事業開発概念は上位概念の「ネオコ
ンバーテック事業」としてブログ提案済で「メタネーション」事業とし10年以
内に実現すると確信していものである。
北川さんらはノーベル賞を獲得できるでしょう
人工知能・ディ-プ・ラーニング・超高度計測装置が前提です。

「ドラゴンボール」「Dr.スランプ」などで知られる漫画界のレジェンド鳥山明
(とりやま・あきら、1955年4月5日 - 2024年3月1日)が急性硬膜下血腫で死去
した。68歳。愛知県出身。享年六十八
                                 合掌

1978年に『週刊少年ジャンプ』52号にて読み切り作品『ワンダーアイランド』で
デビュー。集英社との専属契約下で『週刊少年ジャンプ』などジャンプ系列誌に
作品を発表。代表作『Dr.スランプ』『ドラゴンボール』はいずれもテレビアニ
メ化され、1981年から1999年にかけてフジテレビ系列の毎週水曜日19時 - 19時
30分は『Dr.スランプ アラレちゃん』から始まり、『ドラゴンボール』『ドラ

ゴンボールZ』『ドラゴンボールGT』『ドクタースランプ』と、長期に渡り鳥山
原作のアニメが放映されていた。 漫画家としての活動の合間にデザイナーと
ても活動し、『ドラゴンクエストシリーズ』などのゲームやマスコットのキャラ
クターデザイン、プラモデルや車などのデザインを多数手掛けている。漫画家ュ
ー以来、地元で活動を行っており、Dr.スランプ単行本の描きおろしページ<によ
ると、当時は名古屋飛行場(小牧空港)から航空便で東京に原稿を送っていた。1980年から1990年代の『(週刊少年)ジャンプ』の全盛期を支えた立役者であり、当時編集長を務めた西村繁男は、「『週刊少年ジャンプ』発行部数600万部達成
の快挙は、鳥山明の破壊的なパワーを借りて初めて実現し得たことは、誰も否定
できないだろう」と評価している。『Dr.スランプ』と『ドラゴンボール』,2024年
の現在でもコマーシャルに起用されたりグッズが作られるなど人気を博してる。 



  風蕭々と蒼い時

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。 


備忘録:3月9日、午前9時小雪降るなか、弔問に老友会代表会長に同伴し、挨拶周りする。会の平均年連九十四歳、物故者男子二名(享年九十一、七十三)
縁者とはいえ疎遠がちであったが吉岡輝一郎さんには大変お世話になり(昨年、
ロシードアリーナがも事竣工し地縁力を高めて頂いたこに感謝申し上げます。
                                合掌



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