2017年08月13日

北朝鮮核弾頭小型化

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弾道ミサイルに搭載可能
小型核弾頭に成功
最大60発
軍事的脅威
急速に拡大
米本土を射程に収めるICBM
弾頭部の大気圏再突入技術不透明


yuji5327 at 06:53 
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太陽光による人工光合成で、水を原料にして直接空気中の窒素を還元固定しアンモニァを生成することができれば理想的である。

「光化学協会編:夢の新エネルギー:
人工光合成とは何か、講談社、2016年」は参考になる。「第6章:人工光合成への道筋(3)」の印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.半導体光触媒を使った水の光分解で水素を生成できる人工光合成系には、いくつかのタイプがあり、1つめのタイプは、太陽電池により得られた電力を使って、水を電気分解する。2つめのタイプは、太陽電池の表と裏に、直接水素生成と酸素生成に適した触媒を貼り付けて一体化したデバイスである。これは、見かけ上1枚のデバイスで人工光合成ができるので、ArtificialLeaf(人工の葉っぱ)とよばれている。
2.3つめのタイプである水の中に粉末の光触媒を分散させて光を当てる方法や4つめのタイプとして電極に付けた半導体に直接光を当てて水素を作る方法がある。電極と半導体触媒が一体化しているので「半導体光電極」という。これらの系では光触媒や光電極材料自身が光を吸収し、その固体表面で水素や酸素を生成する。すなわち、光エネルギー捕集と化学反応が同一光触媒上で進行する。
3.4つめの半導体光電極による方法では、水から電子を引き抜いて酸素生成反応を引き起こす半導体は、電極としては光照射で陽極(アノード)としてはたらき、水素生成反応を起こすことができる半導体は、光照射で陰極(カソード)としてはたらく。半導体を付けた陽極だけに光を当てて白金のような対極とつなぐ方法、陰極だけに光を当てて対極とつなぐ方法がある。
4.陽極と陰極それぞれに別の半導体を付けてつなぎ、両方に光を当てる方法がある。。電極系の最大の長所は水素と酸素が分離して得られることである。
5.単一の粉末光触媒を用いた系では、水素と酸素の混合物が得られてしまうため、そのあとにそれらのガスを分離することが必要になる。しかし、簡便さ、拡張性や経済性を考えると粉末系が優位性をもつと考えられる。
6.人工光合成により生み出される化学エネルギーとしては、現在、クリーンエネルギーとして水素が最も注目を集めている。水素は万能に見えるが、全てが優れているというわけではない。水素は酸素が共存すると引火爆発の危険性が高い。また、室温で気体なので体積がかさばり、常圧では2gで22.4リットルにもなるので、多量を運搬するには加圧して鉄製のボンベを運ぶことになる。例えば、最も一般的な水素ボンベ(7000リットル:重さ約53kg)に加圧して満杯にすると水素自体は9kg程度だが全体で約62kg程度にもなる。水素を運ぶというより、容器のボンベを運ぶことになるのである。あるいは極低温で液体にして運ぶ方法もある。この場合にも水素の沸点は-252.6℃と極低温なので冷却のための余分なエネルギーが必要となるし、容器も重くなる。いずれの場合にも、容器の方がはるかに重くなるのでそう簡単ではない。
7.水素をそのまま運ぶことに多くの問題があるので、水素をいったん安全に運搬できる別の物質に変換して、使用する場所まで運び、必要なときにまた水素を取り出す方法が研究されている。変換された物質を水素キャリァというが、水素キャリアとして注目されているのが「有機ハイドライド」や「アンモニア」である。
8.アンモニアは、引火燃焼や爆発のリスクが水素に比べて小さく、重量換算で17.6%と高い水素含有率を有していながら、水素と比べてかなり容易に液体にできるため、輸送に非常に適した水素キャリアである。アンモニアは20℃では、8.46気圧で液化するし、常圧でも-33.34℃で液化する。たとえば、燃料電池自動車に燃料としてアンモニアを搭載し、触媒を用いてアンモニアから水素を取り出して燃料電池に導入すれば、水素を燃料として搭載する必要が無くなり安全性や可搬性を確保できる。アンモニアを直接燃料電池の燃料として使用する研究も始まっている。
9.人工光合成で作った水素を、水素キャリアとしてのアンモニアに変える場合、新たな問題が出てくる。現在、アンモニア合成法として広く利用されているハーバー・ボッシュ法は、水素と窒素を直接、鉄を主体とした触媒上で反応温度400〜600℃、圧力200〜400気圧という過酷な条件で作っている。アンモニアを作るために消費されるエネルギーは極めて大きい。したがって、水素キャリアとしてアンモニアを活用するためには、より穏和で環境負荷の低い合成法を開発することが望まれている。
10.太陽光による人工光合成で、水を原料にして直接空気中の窒素を還元固定しアンモニァを生成することができれば理想的である。



yuji5327 at 06:43 
新技術 

2017年08月12日

お盆帰省子供の時の喜びと悲しみとが、もう一度私を甘やかしてくれる

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芥川龍之介
世之助の話
渋滞あり
満席あり
骨の折れる旅路
向こうにある
心身を甘やかしてくれる
匂いが待っている
(読売新聞編集手帳2017.8.10より)

yuji5327 at 06:50 
池上湖心の書 

電気自動車になると使用する部品の数も10分の1程度になる。トヨタを頂点とした3万社の業者にどう対処するかが課題である。

2017/8/11付けの大前研一さんの「ニュースの視点 」(発行部数 167,027部)は「トヨタ自動車/日産自動車/中国自動車大手/韓国・現代自動車〜トヨタは全方位ではなく迷走している」と題する記事で興味深い。概要を自分なりに纏めると以下のようになる。
1.トヨタ自動車とマツダは資本提携を正式に発表した。電気自動車(EV)の共同開発や米国内で新工場の建設を今後検討するとのことで、自動車技術や排ガス規制など競争環境が大きな転換点を迎える中で、トヨタは全方位の提携で生き残りを図る。
2.トヨタは迷走していると思われる。ハイブリッド車が成功したので、現状は悪くないが、将来に懸念を感じる。電気自動車の開発で遅れを取り、自動運転、水素自動車の分野では、さらに遅れている。
3.テスラが新モデルを発売するなど、電気自動車市場で躍進し、すでにこの分野では勝負あったという状況である。将来の水素自動車はどうするのかを考えなくてはいけない。
4.今さら電気自動車で、マツダと提携して共同開発では遅すぎる。トヨタはハイブリッド車が上手く行き過ぎて、電気自動車の開発が遅れたことが今になって影響が出ている。全方位戦略と言えば耳あたりは良いが、方向感覚を失っている。
5.今後のトヨタにとって大きな課題は3つある。1つは「電気自動車」、について、どう考えるか。2つ目は「シェアリング・アイドル」で、自分で持たない市場が大きくなると、
自動車販売台数は3分の1程度になると予想され、この需要の減退について、どう考えるか。3つ目は「自動運転」で、レベル4の自動運転が実現すると、自動車の数は激減する。スマホで予約して自動運転の車が来てくれる、という世界になることをどう考えるか、である。
6.電気自動車になると使用する部品の数も大きく減る。10分の1程度になるとも予想される。この部品需要の激減に対して、トヨタを頂点とした3万社の業者にどう対処するか、トヨタはどう責任を取る、という課題もある。
7.世界の自動車販売台数を見れば、マツダを加えることで、フォルクスワーゲンを10%程度抜いてトップになるが、これは短期的な話に過ぎない。マツダと提携して、電気自動車の開発というレベルの話ではなく、もっと未来の危機感を抱くべきである。
8.日産自動車が発表した2017年4〜6月期の連結決算は、営業利益が前年同期比12.8%減の1533億円だった。国内販売が好調だった一方、カルソニックカンセイが連結対象から外れたほか、北米市場で実施した販売奨励金によるコスト増加が響いたと見ているが、甘い見方である。
9.北米日産は、50%弱をレンタカー会社に供給している。そのような提供をすることで
販売台数を水増ししているとも言える。浮かれている場合ではなく、増収減益になった理由は北米にあり、日産の北米がどのくらい崩壊しているのか、注意深く見守る必要がある。10.日経新聞は2日、「中国、自動車3社に統合構想」と題する記事を掲載した。これは、中国国有自動車大手の中国第一汽車集団と中国長安汽車集団の経営トップが入れ替わる人事が明らかになったと紹介した。東風汽車公司を含めた3社間でトップが持ち回りのように交代しており、中国では3社が経営統合を視野に入れたとの見方が浮上している。かつて鉄鋼会社同士でも似たようなことがあったが、国策会社として大同合併をするという流れである。
11.中国のメーカー別自動車販売台数を見ると、VW、GM、日産、本田など外資系との合弁企業がトップから名前を連ねている。逆に言うと、外資系の資本が入っていない企業は非常に規模が小さい状況である。
12.今の中国の動きを見ていると、外資系企業と袂を分かち、自分たち自身で電気自動車を世界に輸出して大きくなるという布石のようにである。合弁会社を作ってきた外資系企業からすれば、今まで信じて一緒にやってきたのに、技術だけ盗まれて終わり、という可能性が出てきている。
13.電気自動車が普及し、内燃機関の自動車は2025年以降販売できないとなったら目も当てられない。その意味で、「また中国にやられるのか」という戦慄が走っている。今後、中国がどの程度乱暴に外資を排除しにくるのか、注目する必要がある。
14.産経新聞は先月24日、「韓国・現代(ヒュンダイ)自動車が「自壊」危機」と題する記事を掲載した。今年上半期の最重要市場の中国での販売台数が前年同期比でほぼ半減していると紹介。同社は中国販売の急減は、米軍の最新鋭迎撃システム「高高度防衛ミサイル(THAAD)」の韓国配備に対する中国側の報復措置の影響と説明しているが、現代自動車自体の競争力も低下している現状で、労働組合は6年連続のスト実施を決定していることなどを含め、韓国の製造業を代表するガリバー企業は「自壊」の危機にひんしている。
15.米国市場をみるとよくわかるが、現代自動車の特徴は、それほど質と価格が高くないということである。明らかに、日本車や欧州車の下の値段で勝負している。その意味では米国のような市場で競争するには、魅力的なものではなく、実際2回ほど米国市場からは撤退をしている。
16.低い価格帯のブランドとして買収した起亜自動車などを活用し、世界戦略は成功してきた。途上国、インド、トルコ、そして中国市場での成功が大きな要因になっていた。その中国市場で傷ついてしまったので、今の状況は非常に厳しい。





yuji5327 at 06:40 
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2017年08月11日

北朝鮮核弾頭小型化

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北朝鮮が弾道ミサイル
搭載可能な小型核弾頭に成功
保有する核弾頭最大60発
北朝鮮の軍事的脅威
急速に拡大


yuji5327 at 07:04 

今の日本社会では、老人の側から「尊厳死」「安楽死」を口にすることさえ、半ばタブーである。人々の不安が隠れている。超高齢者層の激増に無言のプレッシャーがある。

「五木寛之著:
嫌老社会を超えて
五木 寛之
中央公論新社
2015-09-19

嫌老社会を超えて、中央公論社、2015年」は面白い。「国民の戦争責任」の印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.第2次大戦時の講演会で人々は、自らの意志で足を運んだ。会場はどこも超満員で、「満洲は日本の生命線である」といった講話に、「そうだ!」盛り上った。日露戦争の時も、「露助撃つべし!」という激烈な大衆の感情があった。
2.「太平洋戦争の端緒は、中国大陸その他における現地軍の暴走にある」という論議を耳にするが、日本軍が暴走できたのは、ひそかに世論、国民感情を注視していたに違いない。敵に対する反発の感情を燃え上がらせる国民の姿を感じて動いた。
3.日本軍にとって、内閣や政党が何を言おうとも問題ではない。たとえ文句を言われても、国民大衆があれだけ「やる気満々」なのだから大丈夫と踏んだ。逆に言えば、国民の支持がなければ、無謀なことはできなかった。
4.「マスメディアが世論をリードする」というのは常識だが、戦時中の経験から、その「常識」は怪しい。あの時期、新聞は、好戦的な大見出しを掲げるほど売れた。国民が、そのニュースを欲したからである。需要に応えて、新聞社はさらにデカデカと、「わが軍、大勝利す」の大本営発表を載せるようになった。
5.マスコミと世論とは相補的な関係にある。常にメディアがリードする、と考えるのは、幻想である。大衆が喜ぶのは、その時々のプラスのニュースです。戦争中は、憎むべきアメリカをやっつけるニュースを喜んだ。その様子を最も大きく、詳しく伝える新聞に、人々は群がった。その結果、記事の方向性も、どんどん狭まった。
5.戦争という非常時だったからではない。新聞もテレビも、ビジネスであることは、昔も今も変わらない。購読部数や視聴率は、彼らにとって生命線で、市場調査の結果でプラスという話になれば、それが論調に影響を与える。
6.社会の変動は、何の前触れもなく突然起こるものではない。地下で蚕くマグマが成長するにつれ、振動が発生したり、小さな地割れが観測される。本格的な階級闘争に至る嫌老社会の前兆現象も、日本社会にすでにそこここに顔を出している。
7.経済成長がストップし、人口が減少に転じるなど、明らかに下り坂の局面に入った日本で、このまま嫌老社会の入り口にあることを自覚せずに歩んでいくと、やがて広範な嫌老ヘイトスピーチに転化し、老人階級とそれ以外の世代との、階級闘争を呼び覚ます。
8.勤労者世代、若者世代の嫌老意識の背景に横たわる現実は、複雑で深刻で、ある意味、恐ろしい世界である。今後、100歳を超える高齢者がさらに増加し、その介護、医療に投じられるお金は、否応なく膨らんでいく。そんな老人たちのかなり多くの人が意識も体の自由も失った状態で、ただベッドに横たわっているだけ、という現実がある。
9.同じく国が直面する課題に、使用済み核燃料の処理がある。時間をかけ、知恵を集めれば、何らかの方策を探し当てることができる、とみんななんとなく思っているが、それは"モノ"なのだからである。
10.生身の老人を「処理」できるのは、マンガの中だけで、そんなに生きられても困る、なんとかしてくれ、と心の中で思っても、それを公言できない。今の日本社会では、老人の側から「尊厳死」「安楽死」を口にすることさえ、半ばタブーで、触れてはいけない問題である。タブーの裏には、人々の恐れなり不安なりが、隠れている。それに触れずして行くというのは、社会にとっては大きなストレスでもある。戦後70年を経たこの国は、超高齢者層の激増により、国ぐるみで無言のプレッシャーを感じている。
11.国のリーダーたちも国民も、いたずらに時を過ごし、これといった進路も定めぬまま歩みを進めた結果、期せずして嫌老が当たり前の社会を現出させてしまう。金食い虫の高齢者世代に対する強い憎悪、嫌悪感、拒否感が芽生え、蓄積していく。
12.お金をかけられないとなれば、将来、老人の扱いは、極めて粗雑なものになる。一部のそうした施設では、高齢者をベッドに縛りつけたり、日常的に暴力を振るったり、は「居場所」を提供する代わりに年金手帳を取り上る事態が報道されている。今は社会的非難を受ける振る舞いも、日常茶飯になるのが、嫌老社会の行き着く先である。
13.深刻な嫌老社会を招かないために、なすべことは、自らに向けられる嫌老意識に、気づくこと。世代間格差を認識すること。怖いのは、潜在意識から嫌老ヘイトスピーチが、拡散していく状況である。
14.高齢者とはいえ、一人の国民として、社会が直面する課題に向き合っていくこと。、お互い分かりあうべきという精神論、道徳では状況を動かすことはできない。嫌老社会を育む原因は、超高齢化と社会保障をめぐる世代間格差の急拡大、勤労者、若者世代の経済的負担の増大と絶望的にみえる将来展望である。現代日本の国のあり方、経済に根差した課題である。
15.対策は産業意識の転換で、高齢者による構造改革で、自立のためには、社会と関わり、その活動に寄与しているという実感も必要である。高齢者が社会進出してきたら、若者の仕事を奪うことになるという批判が聞こえてもやる。




yuji5327 at 06:47 
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2017年08月10日

芭蕉布の藍を晒すや黒汐に

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大嶺清子句
長谷川櫂解説
バナナが実る実芭蕉
糸をとる糸芭蕉
その糸で織る芭蕉布
薄く軽い布
琉球特産藍でそめrて
太陽と海水に晒す
白砂の上の淡青の潮
(読売新聞2017.8.6より)

yuji5327 at 06:53 

太陽光から水素へのエネルギー変換効率(STH)は、すでに10%を超えており、最近では多接合型太陽電池を用いて22.4%である。

「光化学協会編:夢の新エネルギー:
人工光合成とは何か、講談社、2016年」は参考になる。「第8章:人工光合成の展望」の印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.太陽光によるエネルギー獲得には、‥杜論言、太陽電池:Si、化合物半導体、多層膜色素増感、ペロブスカイト、有機薄膜など、⊃郵光合成:燃料・化学原料の生成、)植物の利用・改変、金属錯体による人工光合成、半導体光触媒:ホンダーフジシマ効果、がある。
2.太陽電池については。最近の注目すべきは、ペロブスカイト型太陽電池の急進展である。桐蔭横浜大学の宮坂力教授の研究グループは、2009年、有機物と無機物が混合した化合物である(NH3CH3)Pbl3がペロブスカイト型結晶構造をもち、可視光照射による太陽電池の特性をもつことを初めて報告した。以来、世界中の研究者が研究に参入し毎年のようにそのエネルギー変換効率記録が更新されており、2016年3月時点で、22.1%にまで達している。
3.他の太陽電池でも多接合型太陽電池は46%までの高効率に届いている。太陽光から水素へのエネルギー変換効率(STH)だけから見ると、1982年の段階ですでにSTHは10%を超えており、2001年には18.3%にも達している。最近では多接合型太陽電池を用いて22.4%という報告も出ている。
4.太陽電池を用いて水を分解する方法は簡単ではない。そこには実用化への視点で重要な問題点がある。再生可能エネルギー因子REFは必ず1を超える必要がある。1以下ならば、エネルギーを獲得するために投入したエネルギー以下のエネルギーしか得られないことを意味するので、そんなことならば投入エネルギーをそのまま利用する方が良い。
5.人類がこれまで開発してきた文明の利器や、多くの新材料、新製品などは、製造コストに比べてそれ以上の価格で売れる良付加価値型のものである。現在のエネルギーシステムでは、全体の原油消費の中で実際にエネルギーとして消費されているのは約3分の2で、残りの3分の1は、エネルギーを使える形、例えば電力にするために使用されている。
6.人工光合成のエネルギー変換効率は10%を超えることが目標になっている。2000年頃からの東京大学の堂免一成教授、東京理科大学の工藤昭彦教授らの研究グループによる研究進展で加速度的なエネルギー変換効率向上が見られている。2016年初頭の段階で数%にまで達しており、実用化への議論が開始されている。
7.太陽電池による直接の水の電気分解を行う際に電極上に人工光合成で開発した分子触媒を配置して高効率に水素を発生させる報告が相次いでいる。二酸化炭素の還元についても半導体光触媒と金属錯体などの分子触媒を組み合わせて水とCO2を原料とし酸素とギ酸を生成する完全人工光合成系の報告例がある。エネルギー変換効率も急速に進歩した。
8.太陽光による水素生成やCO2還元固定化は、地球の気候変動の観点でも一日も早い実用化が望まれる。そのために、他の再生可能ネルギー科学技術と連携し、再生可能エネルギーを考慮しながら研究開発を展開することが期待される。


yuji5327 at 06:41 
新技術 

2017年08月09日

大学進学率過去最高

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今春の大学進学率
前年度比0.6ポイント増
52.6%で過去最高
女子の大学進学率も49.1%
これまでで最高
在学生数も最多の258万人
女子の割合も過去最高の44.8%



yuji5327 at 06:52 
池上湖心の書 

スマホの有機EL化の特微は、薄さ、色再現性や動画表示性能だが、決定的な違いは形状の可変性であり、折り畳みや折り曲げ、さらには巻くことも技術的には可能である。

「中根康夫(みずほ証券シニアアナリスト)著:有機ELでサムスン独走、日本勢の反攻はあるか、
週刊東洋経済、2016.10.15」は参考になる。印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.スマートフォン向けを中心に、有機ELの普及が加速している。この傾向は本物と見ているがリスクもあるので検.証したい。11インチ以下の中小型フラットパネルディスブレーの生産能力はアモルファスシリコンが主流で、有機ELのシェアは現時点で約6%にすぎない。そのうちほとんど韓国のサムスンが占める。
2.有機ELと競合する液晶は、日本のジャパンデでスブレイをはじめ多くの企業が投資。シェアも10%程度と有機ELを上回り、米アップルをはじめ、ほぽすべてのスマホプランドが採用している。
3.有機ELを採用しているスマホブランドは、サムスン電子、中国のOPPO,Vivoなどが主体で、全体の2割程度である。この構図は、2017年、アップルがアイフォンに曲面パネルとなるフレキシブル有機ELを採用する動きで大きく変化する。
4.16年のアイフォン向け液晶ディスプレーパネルの供給は、JDIが8700万枚、韓国のLGディスプレイが8500万枚、シャープが5700万枚。一方、有機ELは、17年に5000万枚、多ければ8000万枚程度の供給が想定され、その全量をSDCが占める。SDCは現在、2つの工場でフレキシブル有機ELを生産しているが、さらに第6世代のライン拡張を実施、生産能力を現在の月産1.5万枚から17年末までに同12万〜15万枚に拡張する。
5.テレビ用の第7世代液晶ディスプレー工場の1部を閉鎖し、別途、月産6万枚程度の有機EL生産設備を導入すると予想される。これら一連の投資総額は2兆円程度にも及ぶ。このうち、アップル向けには月当たり9万〜10万枚の生産能力を割り当てる。これは5・5インチ換算で年間2.1億〜2.3億枚分に相当し、すべてのアイフォンに有機ELを採用したとしても間に合う。
6.SDCに後れを取らぬよう、LGDも動き始めた。規模こそ小さいものの、17年、18年と矢継ぎ早に第6世代の有機ELの生崖工場を稼働させる。2工場の合計月産能力は4.5万〜6.万となり、18年からアイフォンへ供給を始める町能性が高い。日本勢ではJDI、シヤープが試作ラインに投資しており、中国のパネルメーカーも多くの工場投資を計画している。有機ELの生産能力は18年第3四半期〔7〜9月}時点で液晶ディスプレーを抜き、20年末に全体の17%程度、現在の3.4倍程度に膨らむと予想。最大でスマホの約7割を賄える程度の生産能力となる。
7.スマホの有機EL化の特微は、有機ELは薄さ、色再現性や動画表示性能のよだが、決定的な違いは形状の可変性であり、将来的に有機ELは折り畳みや折り曲げ、さらには巻くことも技術的には可能である。折り曲げ可能な有機ELパネルはまだ量産可能な状況ではない。サムスン電子は17年に折り畳みパネルを搭載した機種の投入を計画しているが、アップルが導入するのは19年以降となる。
8.有機ELはコスト、消費電力、精細度などにおいても課題を抱えている。単に折り畳む程度であれば、液晶ディスプレーでも超薄型化の技術などを応用すれば対応可能だ。曲面パネルに関しては、アップルとSDCの契約期間は、投資規模などを勘案すると3年程度と考えられるが、実はアップルも自社でマイクロLEDなど、有機EL代替技術の開発を行っている。
9.有機ELが本格的に普及するには、サムスンとアップル以外の端末メーカーが追随するが、SDC以外のパネルメーカーが十分な供給体制を整えることが必要である。LGDは、投資はしているものの慎重な姿勢を崩していない。JDIやシャープは資金面で課題を抱えている。積極投資を行う可能性が高い中国メーカーに関しては、量産出荷の実績がなく、技術力でSDCに大きく水をあけられている。
10.SDCが先行者利益の独占に走れば、出遅れた日本のパネルメーカーの反攻の芽が潜んでいるかもしれない。



yuji5327 at 06:42 
新技術 

2017年08月08日

脱現金化世界で浸透

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日本のグローバルスタンダード
タバコの喫煙
海外では喫煙できる場所
日本ではまだまだ
日本社会は海外に劣る
決済手段も同様
海外ではキャッシュレス化


yuji5327 at 06:48 
池上湖心の書 

2050年頃の世界のエネルギー需要の3分の1を人工光合成プロセスで製造したソーラー水素でまかなうには、日本列島の15分の1の面積で済むので非現実的ではない。

「光化学協会編:夢の新エネルギー:
人工光合成とは何か、講談社、2016年」は参考になる。第7章:人工光合成大規模プラント実現への挑戦」の印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.ホンダ・フジシマ効果の発見以来、半導体光触媒を用いて水素を作る方法の実用化への検討が進んでいる太陽エネルギーを利用して水を分解して得られる水素はソーラー水素とよばれている。
2.ソーラー水素製造の実用化には経済性が必要である。経済産業省は、2020年頃に水素の価格を450円/kgにすることを目標としている。2015年時点で、燃料電池自動車用水素の水素ステーションでの値段は1000円/kgである。米国エネルギー省は水素供給価格の目標を200〜400円/kgと定めており、日本の価格目標に近い。
3.2013年に米国で種々の形式のソーラー水素製造プラントの水素の販売価格について分析されている。ソーラー水素の作り方は、半導体光電極を用いる方法と粉末光触媒を水の中に分散させて用いる方法がある。光触媒電極を用いた場合に、太陽光水素エネルギー変換効率(STH)が10%を達成でき、水素の価格は160〜1040円/kgになる。STHとは、全太陽光入射エネルギーのうち、水素に蓄えたかを示す指標である。
4.いずれの方法でも、10%程度以上のSTHを達成することが、水素供給価格の目標を満たすうえで必要である。半導体光触媒でSTHが10%に達するには、量子収率という吸収で生成した電子とホールがどれだけの割合で反応に使われたかを示す指標を上げる必要がある。
5.太陽エネルギーは入射強度が時問帯や天候や季節により大きく変動し、エネルギーが豊富な地域も砂漠地帯に偏在している。太陽エネルギーを利用するには長期間の貯蔵や長距離の輸送技術が必要である。体積が大きくなる気体のソーラー水素はそのまま輸送するのではなく、触媒プロセスを用いていったん炭化水素やアンモニアなどの液体燃料に変換して輸送し、そのまま利用したり、水素に戻したりして利用することが想定さる。
6.太陽エネルギー強度の強いサンベルト地帯(アメリカ合衆国南部、ほぼ北緯37度以南の温暖な地域フロリダ州、ジョージア州など)で、25km^2の規模の人工光合成型ソーラー水素製造プラントが10%のSTHで稼働する場合、1日あたり5100トンの水から570トンの水素が製造される。これを分離・精製して貯蔵や輸送が容易な液体燃料に物質変換し、消費地まで運送して利用することか想定される。
7.2050年頃の世界のエネルギー需要の3分の1を人工光合成プロセスで製造したソーラー水素でまかなうには、25万km^2の面積が必要となる。この面積は、日本列島の面積:377万7900km^2なので日本列島の15分の1の面積で済む。アフリカのサハラ砂漠の面積は約940万km2なのでその37分の1で良い。ソーラー水素製造プラントの建設は、決して非現実的ではない。
8.ソーラー水素製造プラントで使う大規模な人工光合成装置のイメージは、粉末光触媒の粒子が固定化されたシート状のデバイスを作り、それを太陽電池のようにモジュール化し、パネルの上に並べる。シート状のデバイスを「光触媒シート」とよび、それを並べて水を入れ、発生した水素を集めるしくみを「人工光合成パネル」とよぶ。
9.粉末光触媒をガラス基板や柔軟な膜上に塗布・固定化すれば、パネル状、シート状の光触媒として利用できる。このシートを水に浸して光を当てるだけで、水素と酸素が発生する。可視光で水を水素と酸素に分解することができる光触媒の窒化ガリウム酸化亜鉛固溶体を光触媒シートにするには、シート状に固定化された光触媒をそのまま水に浸漬させただけでは、粉末光触媒をそのまま懸濁させた場合と比較して水を分解する活性が落ちる。10.理由は、光触媒粒子が緻密に積層するために、光触媒粒子の隙間に水が浸透しにくくなったり、生成した水素や酸素の気泡が光触媒層から出にくくなる。そこで、親水性の二酸化ケイ素粒子を光触媒粒子に混ぜて光触媒パネルを作製したところ、粉末をそのまま水に懸濁させた場合と同じ程度の水分解速度を示す。シリカ粒子の添加効果はシリカ粒子の粒径が大きいほど高い。粒径が大きな親水性の二酸化ケイ素粒子が混じることにより光触媒粒子層に十分な空隙が生じて気泡や水の出入りが改善され。
11.光触媒粒子をシートに層として固定する手法を検討することで、粉末のまま光触媒を使ったときと同じ水分解速度を発揮する光触媒パネルを作製することができるので、将来大規模なプラントで用いる光触媒パネルの作製に活用できる。
12.粒子転写法という方法を用いて金属膜上に固定化した光触媒シートが開発された。この方式では、光触媒粒子と金属膜などの導電層の間に十分な機械的強度があり電気的導通性も良いものを作ることができる。
13.金属膜を用いた光触媒シートの一般的な作製手順はシンプルで、まず、水素を生成する光触媒と酸素を生成する光触媒のそれぞれの粉末の混合物をガラス基板などに塗布する。次に、光触媒粒子の層上に金属膜などの導電層を製膜する。その後、光触媒粒子層・導電層の接合体を別の基板に転写する。最後に、超音波処理などにより余分の光触媒粒子を取り除く。これで、水素生成光触媒と酸素生成光触媒の粉末が導電層に埋め込まれた光触媒シートを簡単に作ることができる。
14、この方法では、理想的には光触媒粒子が1層に並んだ配置となり、電子が縦方向に粒子と金属膜の間を移動するだけなので電気抵抗の少ない光触媒と導電層の接合体を得ることができる。


yuji5327 at 06:33 
新技術 | エネルギー問題

2017年08月07日

平和の火原爆忌

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8月6日は広島原爆忌
広島原爆の日
1945年8月6日にアメリカ軍
広島市への原子爆弾投下
8月9日は長崎原爆忌
長崎原爆の日

yuji5327 at 07:19 
池上湖心の書 

日銀に対する信頼の低下が、長期金利のコントロールを困難にしている。3年半たっても目標を実現できず、その責任を外的要因に押し付けるのは不誠実である。

「野口悠紀雄著;長期金利の操作が難しいのはなぜか、
週刊ダイヤモンド、2016.10.15」は参考になる。印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.日本銀行は、9月21日の金融政策決定会合で、金融政策の枠組みの変更を決めた。これまでは国債贈人量という「量」を決めてきたが、これを変史し、「金利」を目標にする。量的政策から金利政策への転換という意味では、非伝統的な金融政策から伝統的な金融政策への回帰である。伝統的な金利政策での操作対象は、短期金利と将来への期待であるが、今回の政策変更では、長期金利を直接操作することが目標にされた。
2.問題は、長期金利の決定メカニズムを理解することである。2年間資金を借り入れる場合、2つの方法がある。第1は、今2年間借りること。第2は、今1年間の借り入れをし、1年後に再び1年間の借り入れる。第2の方法では、1年後の金利の予測が重要な意味を持つ。金利が将来急騰するかもしれないので、2つの方法が同じと評価されるためには、2年物金利が1年物金利より高くなる必要がある。この差を「リスクプレミアム」という。
このモデルを一般化すると、「1年物金利」が「短期金利」になり、「2年物金利」が「長期金利」になる。長期金利は、(A)現在の短期金.利、(B)将来の短期金.利の期待(予測)、そして、(C)リスクブレミアムによって決まる。
3.伝統的な金融政策では、まず現在の短期金利を操作する。日銀による将来の金利予測を市場に信じさせることができるなら、イールドカーブを操作できる。これを「時間軸効果」というが、この方法で長期金.利をビンポイントで操作するのは、人々の期待を正.確に操作するのは難しいので、極めて難しい。従って、長期金.利の操作は中央銀行の政策になじまないとされてきたが、今回の決定は、これまでの日銀のこうした基本姿勢を180度転換するものである。
4.日銀に対する信頼の低下が、艮期金.利のコントロールをさらに困難にしている。日銀は、2%のインフレ目標を2年以内に達成すると約束しながら、3年半たっても実現できず、目標時期をズルズルと先延ばししてきた。そして、今回の総括検証で時期を曖昧にした。しかも、その責任を消費税増税や原油価格下落という外的要因に押し付けている。これは不誠実な態度である。
5.日銀が信頼を喪失したのは致命的で、消費税増税の延期を繰り返したので、政府に対する信頼も低下した。長期金利は、リスクブレミアムによっても影響を受ける。日銀の将来の政策に対する不信感が増大すれば、リスクブレミアムは高まる。リスクプレミアムが高くなり過ぎた場合、日銀のコントロールは、人々の心理的な問題なので、将来の短期金利の予測のコントロール以上に難しい。
6.高くなり過ぎた金利をターゲットまで引き下げるには、国債購入が必要になるが、どれだけ購入すれば目標の金利が実現できるか、事前には分からない。今回、日銀が考えているのは、日銀が指定する利回りで国債を買い入れる手段も老えられている。「価格」を固定すれば、「量」は受動的に変動する。金利ターゲット政策の下では、金利引き上げが必要で国債購入量を減らさねばならない場合もある。他方、多額の購人をしないと価格が下落するため、国債購入量を増やさなければならない場合もある。長期金.利が高騰した場合には、国債を買い支えなければならない。
7.将来の金利が現在よりかなり高くなるという予測は、政府の文書に書かれている。公的年金に関する「平成26年財政検証結果レポート」においても、積立金の運用利回りが20年度で4.0%とされている。
8.内閣府や厚生労働省が想定する事態が実現した場合、日銀は極めて大量の国債を購入する必要がある。しかし、日銀は、すでに発行残高の3分の1を超す国債を保有しており、あと数年すれば、これまでのような購入は困難になる。その場合の日銀はどう対処するのだろうか?


yuji5327 at 06:49 
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2017年08月06日

奈落から吹いてくる風熱帯夜

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座安榮句
長谷川櫂解説
周囲に広がる
真っ暗な海
沖縄の夜
底知れぬ闇の中
闇の中に奈落
そこら吹いてくる
奈落は地獄のこと
(読売新聞2017.8.4より)

yuji5327 at 06:58 
池上湖心の書 

化学プラントで排出されるCO2は、日本の年間排出量は約13億トン(2015年)であり、その中で化学産業は約8000万トン程度である。

「光化学協会編:夢の新エネルギー:
人工光合成とは何か、講談社、2016年」は参考になる。「第7章:人工光合成を実用化する具体策:事業化の戦略、人工光合成で化学品製造を目標とする」の印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.現在、我が国における人工光合成の研究の中で、実用化に向けた取り組みとして人工光合成化学プロセス技術研究組合の人工光合成プロジェクト(略称ARPChem)がある。これは経済産業省所管の国立研究開発法人「新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)」による2012〜2021年という10年問の国家プロジェクトである。
2.ソーラー水素や液体燃料の製造・出荷を直接の目的とはせず、水素をもとにして化学工業の原料を製造し、出荷するプラントの実現を目標としている。プラントから出荷されるのは、水素でなくエチレンやプロピレンなどの化学工業の原料プラスチックなどの製品の原料である。
3.CO2削減の課題および産業としての採算性の課題を解決する。新技術を適用する際に考えるべきポイントが2つある。1つは、必要不可欠な課題が解決できる点だ。2つは採算がとれること。
4.産業活動によるCO2排出のうちの多くは自動車、飛行機、船舶などの燃料や火力発電所の燃料からの排出、製鉄所で鉄鉱石をコークス(炭素)で還元して鉄を生産する際のCO2排出に由来する。化学プラントで排出されるCO2はこれらに比較するとそれほど大きくない。日本を例にとるとCO2の年間排出量は約13億トン(2015年)であり、その中で化学産業は約8000万トン程度である。
5.化学原料を人工光合成の開発対象にする理由は、各家庭へのガスや電気エネルギーの供給方法や社会全体のエネルギーシステムなどはすでに、社会が多額の投資を蓄積してきた結果として有している社会インフラ、社会資本である。これらを、一気に変えて、新しいシステム、設備に移行するは、新たな巨額投資が必要になる。現在の社会インフラ、社会資本、エネルギーシステムを最大限有効利用しながら、少しずつ新しいシステムに移行していく考え方、方法が現実的である。
6.ソーラー水素、人工光合成技術は、事業化に成功する確率の高い方法で社会実装しようとしている。化学製品を事業対象にするのかは、より付加価値の高い製品として出荷することで、採算性を取ろうとするからである。
7.これまで天然ガスのメタン(CH4)を原料として合成ディーゼル油やジメチルエーテル(DME)を製造する触媒プロセスの開発が実施されてきたが、未だに実用化されていない。その理由の一つとしてエネルギー用の燃料価格の安さがある。
8.石油化学産業の現在の原料であるナフサ(原油を蒸留して得られる30〜180℃程度の沸点をもつ成分の混合物)は、ほぼガソリンと同様の成分であり、価格も同等であるが、ナフサクラッカー(ナフサを熱分解して低分子化合物を得るための分解炉)によって得られるエチレン、プロピレンなどの低級オレフィンは、クラッカー(分解炉)での熱分解というひと手間をかけている分のコストが加算されるので割高になる。


yuji5327 at 06:47 
環境 | エネルギー問題

2017年08月05日

第三次改造内閣経済再生を最優先

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第3次改造内閣
最優先は経済再生
経済を好循環
デフレ脱却
アベノミクス加速
結果重視、仕事第一、実力本位
仕事人内閣


yuji5327 at 08:42 
池上湖心の書 

研究費の絶対額が少な過ぎる中で、競争は激しいと、結局、誰が見てもふさわしいという、評価が確立した研究者に研究費がいく。そうした環境は改めるべきである。

「大隅良典著:次世代の科学者育つ社会に、
週刊ダイヤモンド、2016.10.16」は参考になる。印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.オートファジーは、細胞に備えられた分解機構の一つで、さまざまな生命現象に絡んでいるが、実際に何が起きているのか理解することは難しかった。私は酵母を用いた研究手法を持ち込むことで、分子レベルでオートファジーを説明することに突破口を開いた。
2.研究を始めた当初、国際会議を主催して約50人の研究者を集めただけで、オートファジーの研究に取り組んでいた研究著はごく少.数だった。ある時期からオートファジーに関連する遺伝子を利用した研究が活発になり、ものすごい勢いで増えた。
3.東京大学の水島昇先生.や.大阪大学の吉森保先生.などの優れた研究が続いたことで、多.数の研究者がこの分野に興味を持つようになった。オートファジーに関わるAtgという遺伝子群を特定したことが.評価された。正直に言って受賞はまだ早いとも感じている。
4.誰もやらない研究テーマが数ある中で、オートファジーの発見につながる、液胞の研究に取り組んだ理由は、東京大学理学部の植物学教室にいたことの影響が大きい。我々はリンゴの蜜やレモン液胞にため込む恩恵で生きている。植物のバラの花の色は、液胞に蓄積した色素の色であり、リンゴの蜜になる糖分も、レモンが酸っぱい原因も.薬剤に活用されるアルカロイド〔化学物質〕も、植物はみんな液胞にため込んでいる。、
5.液胞は多彩なオルガネラ(細胞小器官)だが、かつてはゴミためだと思われていた。何か重要な役割を担っていると私は感じた。植物細胞の体積の約9割を液胞が占めているが、植物はこんなにでっかい液胞を持っている理由を考えてこなかった。
6.ノーベル賞受賞者は研究の第一線から次第に消えていく。過去の遺産を食いつぶしている。日本の若手研究著が次々とノーベル賞をもらうような仕事をできる環境にあるかは疑わしい。5年、10年の長期スパンで考える研究が非常にやりにくくなっている。外部の評価に晒されていると、答えが出る仕事以外はやりようがない、結果が出る研究じゃないと、研究費が取れない、となる。自由な発想で自由に研究して、面白い発見があったらその研究者を1段階引き上げる研究システムづくりの責任が行政にある。
7.文科省も一生.懸命頑張って科研費を出しているが、全体のお金が足りない。あと5倍くらいあれば、状況は変わる。研究費の絶対額が少な過ぎる中で、競争は激しいと、結局、誰が見てもふさわしいという、評価が確立した研究者に研究費がいく。そうした環境は改めるべきである。


yuji5327 at 07:57 
新技術 

2017年08月04日

梅雨明け(夏本番)

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北陸地方と東北地方
8月2日ごろに梅雨明け
梅雨のない北海道を除くすべての地域
梅雨明け発表
北陸、東北ともに平年より5日から9日遅く
梅雨明けの発表が8月
2013年以来、4年ぶり。

yuji5327 at 06:41 
池上湖心の書 

人工光合成技術導入ソーラーH2によるオレフィンの製造コストは、ソーラーH2の値段が200円/kg程度が達成できれば、他の方法と十分に競争ができる。


光化学協会編:夢の新エネルギー:人工光合成とは何か、講談社、2016年」は参考になる。「第7章:人工光合成を実用化する具体策:事業化の戦略、人工光合成で化学品製造を目標とする」の印象に残った部分の概要を自分なりに補足して纏めると以下のようになる。
1.ソーラーH2とCO2からエチレン、プロピレンなどを作ることができれば、ガソリン相当の燃料を作るよりは利益が得やすい。またエチレン、プロピレンなどから誘導される、より複雑な化学品(たとえばポリマ一)への変換といった高機能化が図られるので、その分より利益が得られやすい。
2.燃料は単に燃やしてエネルギーを作るので、その価値はエネルギー価格で決まる。燃料は安ければ安いほどよいので、燃料には付加価値はほとんどつかない。人工光合成が作る人造石油が、まず狙うべき目標は燃料ではなく化学品とする必要がある。工業的な意味でまず経済合理性を得やすい付加価値の高いエチレン、プロピレンなどのオレフィン類を作ることを目標とする事業化の道を探り、その事業化の後により大規模な生産量(大幅なCO2排出削減)につながる水素を含めた燃料製造を考えるのが合理的であ。
3.化学品の大半は石油から作られている一方、北米でシェールオイルなどの非在来型の化石資源の産出量が急拡大している。生産規模から考えると石油にせよ、シェールガスやシェールオイルにせよ化石資源が化学品製造の原料である時代は当分続く。化学品の価格は当分の間、化石資源の価格に依存する。したが'って、人工光合成によって得られる水素を用いたCO2からの炭化水素の価格は化石資源由来の価格と同等程度でなければ競争にはなりえない。
4.現在使用している化石資源と将来使用したいソーラーH2が登場するまでの間をつなぐことが必要である。CO2排出量の観点から有効な手段として天然ガスのCH4に注目する。化石資源ではあるが、燃料目的に用いられており、また化学品に変換する場合においてもCO2排出量の少ないのがメリットである。まずはCH4を用いてCO2を化学原料化する。
5.その後に、人工光合成に移行する。CO2の化学原料化する。過剰分の水素をもつCH4を酸素で酸化して(酸素が電子を取って)6電子還元相当の炭化水素を作ることが可能であろう。この場合、電子を取りすぎないようにできれば、CO2は生成せずに済む。
6.ソーラー水素と二酸化炭素を利用した化学原料製造によってCO2排出量は減る。化石資源由来の(CH2)n、の場合には、採掘、輸送、製造に際して発生したCO2に加えて、製品を燃やした場合に発生するCO2を加算した「カーボンフットプリント」で表現する。
カーボンフットプリント(略称CFP:CarbonFootprint炭素の足跡)とは、「人間活動が温室効果ガスの排出によって地球環境を踏みつけた足跡」という意味で、一般的に製品が販売され、さらに焼却処分までを含めて排出される温室効果ガス重量をいう。
7.化石資源から製造したH2を用いて燃料電池自動車を走らせても、原料が化石資源である限りにおいては、H2の製造までにたっぷりとCO2が副生している。つまり、化石資源を原料としている限りにおいてはCO2排出ゼロなどという表現を使えば嘘になる。
8.ソーラーH2を用いた場合には水素雰囲気で反応させ、空気(つまり酸素)がない状態で反応するので、生成物のオレフィンが無駄に燃焼することもなくCO2が出ることもないメリットがある。このCO2削減量は、従来技術ではありえない驚異的な数字であり、カーボンプラス(CO2増加)のプロセスからカーボンニュートラル(CO2不変)どころではなく、一挙にカーボンマイナス(CO2減少)プロセスにまで達するのである。人工光合成プロセスは、まさに地球を救う化学プロセスであることがわかる。
9.人工光合成技術を導入したソーラーH2によるオオレフィンの製造コストは、ソーラーH2の値段として200円/kg程度が達成できれば、CH4とCO2を用いた場合を含む他の方法と十分に競争ができる。風力発電や太陽光発電を用いた、水の電気分解法による水素製造に比べても、人工光合成によるソーラー水素は、最も有望であるとの評価が得られている。


yuji5327 at 06:32 
共通テーマ | エネルギー問題
池上技術士事務所の紹介
261-0012
千葉市美浜区
磯辺6丁目1-8-204

池上技術士事務所(代表:池上雄二)の事業内容
以下のテーマの技術コンサルタント
1.公害問題、生活環境、地球環境
2.省エネ・新エネ機器導入
のテーマについて、
・技術コンサルタント
・調査報告書の作成
・アンケート調査・分析
・技術翻訳、特許調査
を承ります。
有償、無償を問わず
お気軽に下記にメールをください。
ke8y-ikgm@asahi-net.or.jp

工学博士、技術士(応用理学)、
公害防止主任管理者、
騒音防止管理者の資格で
お役に立ちたいと思います。

池上湖心 プロフィール
○略歴
大東文化大卒、
在学中 上條信山に師事
書象会に所属、書象会理事
審査会々員
○作品展の開催
・主宰している「さざ波会」
 作品展を毎年8月開催
(於:稲毛ギャラリー)
・土曜会(グループ展)
 作品展を毎年10月開催
(於:銀座大黒屋)
○公募展の受賞、入選
・日展入選
(平成28年度、国立新美術館にて開催)
・読売書法展(8月開催、現在理事)
 読売奨励賞
 読売新聞社賞
・謙慎展(3月開催、現在理事)
 春興賞の受賞:2回
○書道教室
・学生:月曜日
・一般:火曜日、水曜日





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