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イノベーション

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たまには憂鬱になる話をそれて、気分の良くなる話などを採り上げてみたい。以前もいろいろ採り上げたが、様々な新技術が今も次々に開発されている。ただし、このうちのいくつが本当に実用化されるかは未知だ。以前から、それこそ夢のような技術が様々発表され、専門家ではない報道機関が、その受け売りをそのまま報道するから、実際に実用化に当たってコストの低下が出来ないとか、手間がかかりすぎるとか再現性が低いとか、他の方法の方が優れているなど様々な理由で、いつの間にか消えてしまっている技術が無数にあるのだ。

ということで、下記のイノベーション技術も本当にどれだけ実用化されるのかは分からないが、まあ楽しみではあると言うことで。ただし、どれもこれも、本当に技術的に確立し、コスト、安全性、効率が従来の方法よりも優れていると確認された時点で、従来技術に代えるべきであり単に見込みだけで従来技術を手放してしまうのは愚かなことだ。足場も固めずに命綱を手放すようなものであり、今の脱原発派が陥っているような愚かな間違いはしてはならない。また、新しい技術が実用化されたとしても、従来技術で作り上げたインフラや周辺技術の資産があることも無視できない。

また従来技術のさらなる改良が新技術を凌駕するかもしれない。たとえば、あたらしいガソリンエンジン車の燃費は、ハイブリッド車よりも優れている場合がある。価格は当然非常に安ければ、敢えてハイブリッド車を買わなくても良いと言うことになる。

あたらしい技術とは、それら全てを包括して採用を考えるべきなのであり、なんでもかんでも飛びつけばよいと言う物ではない。

閑話休題。

赤文字は引用

東芝が世界初の55型裸眼3Dテレビ

 裸眼で視聴できる大型3Dテレビは、複数の視聴者の顔の位置を検出できるカメラを搭載しており、視聴者の位置に応じて3D映像を最適化する仕組みを取り入れた。また、「4K2K」と呼ばれるフルハイビジョンの4倍以上の解像度がある超高画質の液晶パネルを採用することで、通常の2次元画像もより鮮明に見られる。当初、欧州で5000台を販売する予定だ。
 
 今後テレビが3D化するのかどうかは分からない。ただ、ラジオがテレビになり、白黒がカラーになり、2Dが3Dになる可能性はかなり高いのではないか。しかも今までは眼鏡が要るものがほとんどだったが最近は裸眼で3Dが観られるのであればあとは価格が下がれば普及する物と思われる。そしておそらく価格は爆発的に下がるだろう。
 
 世界のテレビメーカーは実際こぞって3D化をすすめ、実際に各種の展示会などでその新製品を競って展示している。私は、最近は展示会で見たことはないが大型家電販売店で眼鏡式の大型3Dテレビを見た。韓国某社製と、国産P社製が並んで展示してあったが価格は確かに某社が安かった。が、画質はとうていP社の足元にも及ばないと思った。
 
 価格はまだ高いが、高いと言ってもこれだけの画質の違いを見せつけられるなら、将来でも3Dソフトが充実してきたり3D放送が始まったら当然P社製を買いたいと思う人が多いのではないか。そうでなければ、国産の2Dの大型をもうすこし観ていようとか。
 
 それに3Dもまだまだ発展途上であり、3Dをどうしても観られない人が居るようだ。左右の視力に大きな差があれば仕方がないが、それ以外でも長く観ていると頭が痛くなると言う人が私の周りにもかなり居る。
 
 本格普及はまだ先だと思うが、いずれにせよ、技術で国内メーカーが先行し、技術や期間部品を他国に売り他国製にして売らせるなどと言う形がまた出来るのではないかと思う。


温度変化で増殖する人工細胞 東大のチームが作製に成功自ら増殖する「人工細胞」

 「自ら増殖する人工細胞」の作製に、菅原正東京大名誉教授らのチームが成功した。使った原料は、簡単な有機化合物。地球に生命が誕生した謎に迫る手がかりになりそうだ。成果は5日の英科学誌ネイチャー・ケミストリー(電子版)に掲載される。

従来、既存のウィルスの部品などを組み合わせてあたらしいウィルスを作り出すなどは普通にやっていたが、人工で作り出した部品を組み合わせて新陳代謝をし増殖する人口細胞が出来たのだとしたら、生命の発生に関する基本的な問題が解決したことになる。あまり大きな扱いの記事ではなかったが、もしかしたらこれがたとえば食料生産や病気治療などに大きな意味をもたらすのかもしれない。

上記のテレビのようにすぐに生活に取り入れられる技術と違い、このような基礎科学は、やはり特定の国でしかできないようだ。パクリ国家では、金につながらない基礎科学研究をどうしてもしたがらない傾向があるからであり、これが結果としては彼我の大きな差を生み出すのだろう。今後の進展を知りたいものだ。 

超微細な穴でガスの種類検知 京大、蛍光センサー開発

2011年9月5日 02時12分

 超微細な穴を多数持つ構造体に、ガスの分子が吸着すると起きる穴の形やサイズの変化を蛍光発色の違いで見分けられるようにし、ガスの種類や濃度を検知するセンサーを京都大の北川進教授と植村卓史准教授らのグループが開発し、4日付の英科学誌ネイチャーマテリアルズ電子版に発表した。

 グループは「従来のセンサーは装置が大きく、応答も遅いなど多くの問題があるが、開発したセンサーは有害ガスや爆発性ガスを人の目で迅速、簡単に検出できる」としている。


これも有望な技術と思われる。ガスの検出は時に人の命に関わることで、トンネル工事などでも未だにカナリヤの籠を持って行くと聞いたが、暗い場所で光が即座にガスの存在を知らせるとなれば、カナリヤよりもよほど反応が早いだろうし、なにより、作業者各自や、現場の方々に設置できるだろう。カナリヤも死ななくて済む。

火山性ガスや腐敗性ガスなどが発生する場所はたくさんあり、そして毎年少なくない人が犠牲になっているのだ。

世界最小のインバーター開発 NEDOの委託先

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は6日、委託先の研究機関が世界最小のインバーターを開発した、と発表した。汎用型に比べて大きさは約25分の1の約500立方センチメートルに小型化。将来は電気自動車や鉄道への応用が期待されている。

なんと言ってもこれが有望なのは電気自動車だろうし、エアコンや冷蔵庫などインバーターの使用で省エネになっている家電製品は多い。このような技術でますまず省エネ家電や電気自動車の普及に拍車がかかると思える。

中国が技術協力要求、日本は懸念…レアアース

 李副首相は「日本はレアアースの開発と利用で優れた技術を持っている」とも指摘した。中国側は安定供給の見返りとして、レアアースを使う製品の現地生産も求めており、日本側にとってはレアアースを確保できる代わりに技術流出の懸念もあるため、難しい判断を迫られそうだ。

これは止めた方がよい。やはり国の安全保障にも関わってくるだろうし、何より相手が信用の出来ない中国だからだ。新幹線のような愚を二度と繰り返すべきではない。むろん、韓国やロシアも同じこと。それより、日本近海で発見されたという有望なレアアース鉱床の開発をもっと本腰を入れてやってもらいたいと思う。なにしろ、レアアースの価格は確かに上昇しているのだ。ただ、日本には大量の備蓄もあり、代替技術も進んでいるし、リサイクルにも拍車がかかっている。今中国と妥協しなければならない理由など無いだろう。

どうしても中国と取り引きするなら、中国から鉱石を輸入し、加工して渡してやればよい。技術は無限の価値があり、資源は有限だと中国も思い知るだろう。

新触媒使った燃料電池開発 世界初、九州大グループ

 自動車メーカーが開発にしのぎを削る燃料電池車の試作車には、水素から電子を取り出す触媒に高価な白金が使用されている。新開発の燃料電池は価格が白金の2千分の1以下のニッケルを触媒の主原料とすることで、大幅なコストダウンが期待できるという。

これが本当なら、(本当だろうが)燃料電池車の実用化で大きな進展と言える。ただし、現時点では水素インフラが問題で、燃料の水素を保管し或いは輸送するためには大きな技術的進歩が要る。ただし、燃料電池はたとえばメタノールや天然ガスなどでも燃料になるがなにしろ効率が悪いし、CO2も出る。大体が、燃料電池自体の発電効率が悪く、燃料電池車自体がまだまだ実用化(試作車は多数あるが)にはほど遠い。

いずれにせよ、十分に楽しみな技術だと思う。

ミドリムシは救世主!?…青のり味、栄養満点

 和名は「ミドリムシ」とあまりありがたくない名前が付けられているため、世間受けは今ひとつだが、栄養満点な上、バイオ燃料にも利用できることから、企業側では「先入観を抱かず、まずは食べてみてほしい」と訴えている。
 
 ミドリムシといえば、小学生の頃、顕微鏡で初めて見たのがミドリムシやゾウリムシだったと記憶している。まさかミドリムシが食べられるとは思わなかったが、考えてみればクロレラがもてはやされたのはそのころだった。あのころからクロレラが食糧問題を解決すると散々言われていたが、未だにクロレラが食糧問題を解決したという話は聞かない。どうもミドリムシもその口ではないか。
 
 食糧問題解決手段としては、もっと有望な物として昆虫食が推奨されている。昆虫は実際に世界中で貴重な蛋白源として食べられているし、タイなどでは大量に市場で売られている。日本でも一部の地方では、蜂の子、イナゴ、カイコ、ザザムシ、セミなどが普通に食べられているし、たまにスーパーなどでイナゴの佃煮や蜂の子の缶詰などを見かける。ものすごく高いが、昔本で読んだ内容が非常に印象に残っている。
 
 人間が稲を育て、そして食べるのは育てた稲の20%以下でしかない。しかし、その稲でイナゴを育てると、稲のほぼ100%が利用できしかも栄養価が非常に高まるので、稲を植えてイナゴを育てる方がよほど食料として優れている。またイナゴは他の雑草も食料に変えてくれるので積極的に食べるべきだというのだ。
 
 非常に説得力があるが、まあ食品は嗜好品なので、イナゴばかりも食べてはいられない。ちなみに私は祖母がイナゴを食べる地方の出身で、たびたびイナゴを送ってもらっては佃煮を作り私たちに食べさせた。母は悲鳴を上げていたが、父は喜んで食べていたし、私たち兄弟もイナゴ好きになっている。今でも折りがあればイナゴを食べている。
 
 話がずれたが、ミドリムシよりもイナゴの方が優れているような気がするが。
 
光吸収100倍の太陽電池を開発 岡山大、生活排熱で発電も

酸化鉄化合物「グリーンフェライト」を金属板に吹き付けた太陽電池の試作品
 光の吸収率が従来のシリコン製の100倍以上の太陽電池を、岡山大大学院自然科学研究科の池田直教授のチームが「グリーンフェライト(GF)」と名付けた酸化鉄化合物を使って開発している。

 
 これでよく分からないのが、光の吸収率が従来製品の100倍以上とはどういうことだろう。今仮に1m2でIkwの太陽光エネルギーがあるとして従来品の効率は10%前後と言われている。後述する一部の高機能品は20%を超す。いずれにせよ、光を100倍以上吸収しても、結果としてどのくらいの電力が発生するかだ。まさか発生電力が、100倍になるわけではあるまい。10%の効率が100倍になれば効率1000%、つまり1Kw/m2の太陽光で10Kwの電力・・・あり得ない。
 
 こういう説明を聞くと、やはり疑いたくなるがおそらく説明が悪いか、理解しないまま書いた記者が悪いのだ。

ホンダが太陽電池で加速!シリコン不要が武器

 光を電気に変換する効率を示す変換効率ではシリコン系が最高レベルで20%を超えているのに対し、ホンダが来年度初めに投入する商品は13%超で、まだ差は大きい。ただ、実用面ではその差は小さくなるという。

 太陽電池は高温になると発電量が落ちるが、CIGS薄膜式は材料の性質上、高温でもあまり落ちない。実際に屋根に設置した場合、表面温度は約80度に達する。この条件下では「シリコン系と比較し、CIGS薄膜式が2%発電量が高くなる」(ホンダソルテックの船川和彦開発センター長)。

 
 発電効率が上がるのは結構だが、シリコン不要で何かメリットがあるのだろうか。シリコン自体は極めて豊富な資源であり、枯渇する心配はない。あたらしい電池がもし資源問題を生むなら、むしろ豊富にある資源を有効に使う研究の方が有益ではないかと私なりに思う。むろん、そんなことは専門家は想定済みなのだろうが、何が本当のメリットなのか今ひとつぴんと来ない。
 
 
高速充電デバイス キャパシターの大容量化に成功

唐らは、米国ノースカロライナ大学のグループと共同で、エネルギー密度を飛躍的に向上させるため、比表面積が2630m2/gと従来材料に比べ格段に大きいグラフェンをキャパシター電極のベース材料とし、併せて電解液イオンがグラフェン表面に多量に吸着できるように、カーボンナノチューブをスペーサーとして挿入したグラフェン積層を開発した。このグラフェン積層を電極に用いることにより、エネルギー密度(電極材料)62.8Wh/kg、出力密度58.5kW/kgの高性能化を実現した。さらに電解液にイオン液体を用いることにより、155.6Wh/kgとニッケル水素電池と同等のエネルギー密度を得ることに成功した。

これが本当に実用化したら画期的だと思える。キャパシタの可能性は昔から言われていたし、なによりライデン瓶にさかのぼるほど歴史の古い技術だ。問題はここにも書かれているように蓄電容量の少なさだが、もしニッケル水素電池並みの蓄電能力が実現し、それがニッケル水素電池並み、或いはそれ以下のコストで出来るなら、電池自動車に大きな弾みが出来る。なにより、リチウム電池はコストが極めて高く、また寿命があり、さらにコントロールが難しくて爆発事故を起こすし、さらに可燃性であるため、厳重なパッキングがいるために図体が大きくなる。

さらに、充電に時間がかかりすぎ、一日走らせるために一晩充電が要るようではやはり完全な電池車の普及は難しい。なにしろ、ガソリンスタンドのように、気軽に電気スタンドに立ち寄って充電というわけに行かないのだ。

がキャパシタは全てを解決する。電気スタンドで、2,3分で充電できるなら、何も家に受電設備を置く必要はないし、ガソリンと違って、方々の駐車場などでコイン充電なども簡単に出来る。それなら町歩きには十分だし、当初は敢えてリチウム並みの航続距離も要らない。もし、構造が簡単だからリチウム電池よりも小型に出来るなら、たくさん積めば結局はリチウム電池並みの航続距離も得られるだろう。東京大阪間も、サービスエリアで2,3分の充電で済めば別に問題はないと思える。

是非実用化を急いで、コストを下げて欲しいものだ。このような技術が完成し、キャパシタ自動車がガソリン車に急速に入れ替わって行けば、当然膨大な電力需要が生まれる。とうてい脱原発派のお花畑の言う、節電でやりくり、電気の要らない生活などと言う戯言は意味が無くなる。

またこれが実用化されれば、自然再生エネルギーもそれなりに使いやすくはなるだろう。むろんベース電力源にはとうていなり得ないが。


上記に引用されているURLの記事を読む場合は下記の「続きを読む」をクリックしてください。ただし、参照用の資料ですので、確認をされる以外はあえて読む必要はありません。
以下は参照用の資料ですので、確認をされる以外はあえて読む必要はありません。

東芝が世界初の55型裸眼3Dテレビ

 東芝は1日、専用のめがねを使わずに3D(3次元)映像を楽しめる55型の大型液晶テレビを、世界で初めて今年12月から欧州市場で発売すると発表した。


 価格は8000ユーロ(88万円)で、今年度中に国内にも投入する予定だ。

 裸眼で視聴できる大型3Dテレビは、複数の視聴者の顔の位置を検出できるカメラを搭載しており、視聴者の位置に応じて3D映像を最適化する仕組みを取り入れた。また、「4K2K」と呼ばれるフルハイビジョンの4倍以上の解像度がある超高画質の液晶パネルを採用することで、通常の2次元画像もより鮮明に見られる。当初、欧州で5000台を販売する予定だ。

 東芝は昨年12月、裸眼で3D映像が見られる20型と12型テレビを国内発売している。今回、世界市場で55型を販売することで、高付加価値テレビ分野のシェア(市場占有率)拡大を図る。

(2011年9月2日10時25分 読売新聞)



温度変化で増殖する人工細胞 東大のチームが作製に成功自ら増殖する「人工細胞」


 「自ら増殖する人工細胞」の作製に、菅原正東京大名誉教授らのチームが成功した。使った原料は、簡単な有機化合物。地球に生命が誕生した謎に迫る手がかりになりそうだ。成果は5日の英科学誌ネイチャー・ケミストリー(電子版)に掲載される。

 研究チームは、脂肪酸に似た有機化合物を使って、水溶液の中で自然に球状になる器を作製。ここに、DNAやDNA合成酵素などを入れ、液の温度を95度に上げ、65度に下げるという作業を繰り返した。

 温度の上げ下げと合成酵素の働きで、DNAの複製ができ、20回繰り返すと約100万倍に増えた。

 DNAが増えた段階で膜の材料の有機化合物を加えると、DNAの一部が内壁にくっつき、そこが活性化されて球状に膨れた。膨れた膜は、細胞分裂するようにちぎれ、DNAも入った新しい「人工細胞」ができた。

 DNAはマイナスの電気を帯びており、そこにプラスの電気を帯びた膜の材料が集まり、DNAを中心に自然に増えたと考えられた。今回は大腸菌由来のDNAを使ったが、人工的に合成したものでも同様の増殖は可能だという。


超微細な穴でガスの種類検知 京大、蛍光センサー開発

2011年9月5日 02時12分

 二酸化炭素に反応し、青色に強く光る蛍光性物質(植村卓史京都大准教授提供)


 超微細な穴を多数持つ構造体に、ガスの分子が吸着すると起きる穴の形やサイズの変化を蛍光発色の違いで見分けられるようにし、ガスの種類や濃度を検知するセンサーを京都大の北川進教授と植村卓史准教授らのグループが開発し、4日付の英科学誌ネイチャーマテリアルズ電子版に発表した。

 構造体は「多孔性金属錯体」。多様なガスへの応用や数秒から数分での検知が可能で、ガスを抜けば再利用できる。

 グループは「従来のセンサーは装置が大きく、応答も遅いなど多くの問題があるが、開発したセンサーは有害ガスや爆発性ガスを人の目で迅速、簡単に検出できる」としている。

(共同)



世界最小のインバーター開発 NEDOの委託先


 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は6日、委託先の研究機関が世界最小のインバーターを開発した、と発表した。汎用型に比べて大きさは約25分の1の約500立方センチメートルに小型化。将来は電気自動車や鉄道への応用が期待されている。

 委託先は、産官学でつくる技術研究組合「次世代パワーエレクトロニクス研究開発機構」。

 インバーターは直流電力を交流電力に変換する装置で、モーターの回転を効率化できるため、家電などに使われている。直流電力である太陽光発電を交流電力の送電線につなぐ際にも必要だ。





中国が技術協力要求、日本は懸念…レアアース

 【北京=幸内康】日中経済協会訪中団の張富士夫団長(トヨタ自動車会長)と最高顧問の米倉弘昌経団連会長らは6日、中国の李克強筆頭副首相と会談した。

 張団長はハイテク製品に不可欠なレアアース(希土類)の中国側の供給削減に懸念を示し、「適切な解決を期待する」と改善を求めた。李副首相は「レアアースの利用で両国企業の協力を期待する」と述べ、日本側に技術協力を要請した。

 李副首相は「日本はレアアースの開発と利用で優れた技術を持っている」とも指摘した。中国側は安定供給の見返りとして、レアアースを使う製品の現地生産も求めており、日本側にとってはレアアースを確保できる代わりに技術流出の懸念もあるため、難しい判断を迫られそうだ。

(2011年9月6日23時05分 読売新聞)


どうしても中国と取り引きするなら、中国から鉱石を輸入し、加工して渡してやればよいだろう。技術は無限の価値があり、資源は有限。

新触媒使った燃料電池開発 世界初、九州大グループ

2011年9月13日 00時35分

 九州大の小江誠司教授(水中触媒化学)の研究グループは、ニッケルと貴金属ルテニウムを組み合わせた新触媒を用いた燃料電池を世界で初めて開発、ドイツの化学会誌「アンゲバンテ・ケミー」(電子版)に12日、掲載された。

 自動車メーカーが開発にしのぎを削る燃料電池車の試作車には、水素から電子を取り出す触媒に高価な白金が使用されている。新開発の燃料電池は価格が白金の2千分の1以下のニッケルを触媒の主原料とすることで、大幅なコストダウンが期待できるという。

(共同)







ミドリムシは救世主!?…青のり味、栄養満点

 東大OBや大学院生らでつくる新興企業が、世界的な食糧危機とエネルギー危機を解決する“救世主”になると売り出し中の、藻類「ユーグレナ」が注目を集めている。

 和名は「ミドリムシ」とあまりありがたくない名前が付けられているため、世間受けは今ひとつだが、栄養満点な上、バイオ燃料にも利用できることから、企業側では「先入観を抱かず、まずは食べてみてほしい」と訴えている。

 ミドリムシは、体長わずか0・05ミリ。植物と同じように光合成で成長する一方、自由に動き回ることもできるなど植物と動物の両方の性質を兼ね備えている。必須アミノ酸やビタミン類など59種類を含有しており食品としては栄養満点。ミドリムシを搾った油は、車や航空機などに使用可能なバイオ燃料の有望な原料としても注目されている。

 ミドリムシの商品開発を続けているのが、東大OBらが2005年に設立し、東京都文京区の東大本郷キャンパス内に本店を置くベンチャー企業だ。社名はそのままミドリムシの学名「ユーグレナ」を冠した。沖縄・石垣島でミドリムシの大量培養に世界で初めて成功し、健康食品や化粧品の開発など商品化に向けて試行錯誤を続けてきた。

 バイオ燃料は現在、トウモロコシなどの穀物から作られるのが一般的。同社ではミドリムシの方が二酸化炭素(CO2)を吸収する能力が高いとしており、食糧価格の高騰を招く穀物よりも燃料の原料に適していると主張。同社の出雲充社長は、「環境問題解決の大きな可能性を秘めている」としている。

          ◇

 どうすれば「ミドリムシ」を食べられるか――。

 乾燥させた粉末そのものはクロレラや青のりのような味でちょっと癖がある。この数か月、癖を抑える工夫をして、ハンバーガー、ラーメン、お菓子が次々と商品化された。

 8月から「みどりむしハンバーガー」(セットで1500円)を売り出し中の、レストラン「アゲマキ」(世田谷区三軒茶屋1)では、岩のりを生地に練り込んだイタリアのパンを参考に、パン1個当たりミドリムシ約1グラムを使用。メニューを編み出した池田太郎シェフ(32)は「怖いもの見たさで注文して、『意外とおいしい』『普通に食べられる』と好評です」と話す。

 東大本郷キャンパス前の「山手らーめん 安庵」(文京区本郷5)は7月から「みどりラーメン」(700円)を販売。オリーブオイルにミドリムシ、バジル、抹茶を混ぜ、豚骨スープと合わせた。うぐいす色のスープに、具は赤と黄のピーマン、キャベツをあしらったカラフルな一品で、安東正憲店長(34)は、「ほのかな磯の風味が人気」と語る。

 今月13日から、コンビニ店チェーン「ナチュラルローソン」が「ユーグレナきなこねじり」(250円)を首都圏90店で限定販売。発売元の札幌第一製菓(札幌市)は「豊富な栄養素が自慢です」と話している。(竹井陽平)

(2011年9月16日11時41分 読売新聞)


クロレラ、ゾウリムシ?


光吸収100倍の太陽電池を開発 岡山大、生活排熱で発電も

2011.9.19 16:38


酸化鉄化合物「グリーンフェライト」を金属板に吹き付けた太陽電池の試作品
 光の吸収率が従来のシリコン製の100倍以上の太陽電池を、岡山大大学院自然科学研究科の池田直教授のチームが「グリーンフェライト(GF)」と名付けた酸化鉄化合物を使って開発している。

 この太陽電池はこれまで吸収できなかった赤外線も発電に利用できる可能性がある。池田教授は「赤外線は熱を持つものから出ている。太陽光以外に、火を扱う台所の天井など家中、街中の排熱でも発電できるかも」としており、2013年の実用化を目指す。

 GFは粉末状で、土台となる金属に薄く塗る。1キロワット発電する電池を作るコストは約千円が目標で、約100万円かかる従来のシリコン製に比べて大幅に安い。パネル状になっている従来型では難しい曲げ伸ばしができ、煙突や電柱に巻き付けるなど設置場所は幅広い。

ホンダが太陽電池で加速!シリコン不要が武器

2011.9.19 12:00

 ホンダが太陽電池ビジネスを加速する。来年度初めに化合物系太陽電池で変換効率の高い商品を発売するほか、今後も効率向上と低コスト、環境特性などを武器に事業拡大をもくろむ。世界的に太陽光発電が普及し、中国メーカーなどの参入によって低価格化が進む中で、ホンダはシリコンを使わない商品で差別化し、競争を勝ち抜きたい考えだ。

 太陽電池は現在、原料にシリコンを使ったものが主流だが、ホンダが手がけるのは銅・インジウム・ガリウム・セレンという4種の金属化合物を使った「CIGS薄膜式」と呼ばれるタイプ。光が当たると、電気の元となるプラスの性質を持つ正孔がCIGS化合物に、マイナスの性質を持つ電子がCIGS化合物の上に重ねたバッファ層に集まる。両方の電極を結ぶと電気が流れる仕組みだ。

 光を電気に変換する効率を示す変換効率ではシリコン系が最高レベルで20%を超えているのに対し、ホンダが来年度初めに投入する商品は13%超で、まだ差は大きい。ただ、実用面ではその差は小さくなるという。

 太陽電池は高温になると発電量が落ちるが、CIGS薄膜式は材料の性質上、高温でもあまり落ちない。実際に屋根に設置した場合、表面温度は約80度に達する。この条件下では「シリコン系と比較し、CIGS薄膜式が2%発電量が高くなる」(ホンダソルテックの船川和彦開発センター長)。

さらに、CIGS薄膜式は電池セルを並列で接続しているため、パネルの一部に影ができても発電量はあまり落ちない。これに対しシリコン系は、セル1枚の電圧が低く直列接続してパネルを構成しているため、一部に影ができると電気の通り道がふさがれ発電量は低下する。CIGS薄膜式は高温と影に強いという特徴から、変換効率は低くても、「年間発電量ではシリコン系よりも大きい」(同)という実験結果も出ている。

 薄膜式の特徴はそれだけではない。低コストと環境特性が高い点だ。シリコン系に比べセルの厚さが80分の1と薄く、製造工程が半分程度で済むためで、製造時に排出される二酸化炭素(CO2)排出量も半分に抑えられる。製造時に使ったエネルギーを製造後に生み出すエネルギーで取り戻すのにシリコン系だと約1年半かかるのに対し、「CIGS薄膜式は11カ月足らずで取り戻せる」(同)。

 自動車メーカーのホンダが太陽電池に取り組んだきっかけは、オーストラリアで開催されるソーラーカーレースに自社製太陽電池パネルを積んだ車で出場するためだった。1996年から本田技術研究所で開発を始め、2007年には子会社「ホンダソルテック」を熊本県大津町に設立した。当時から主流はシリコン系だったが、後発だったことや変換効率の伸びなどを勘案しCIGS薄膜式を採用した。現在では特約店契約を結んだ住宅メーカーやホンダの販売店などで一般販売も行っている。

太陽光発電市場は現在、主流のシリコン系は世界的に中国製品などが多く流通し、供給過剰気味。これに伴い、「この四半期で価格も2割落ちた」(同)。ただ、金属化合物系の技術は日本勢が新興国を大きく上回っているとされ、昭和シェル石油も今年7月、化合物系電池の大規模工場をフル稼働させた。

 ホンダは今後も化合物配分の調整や高純度化によって、変換効率を「数年で15%にし、20%も狙える」(ホンダソルテックの数佐明男社長)と意欲をみせる。(大坪玲央)


高速充電デバイス キャパシターの大容量化に成功

航続距離の長い電気自動車、自然エネルギー利用に大いなる期待

2011.09.05
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独立行政法人物質・材料研究機構

NIMS 先端材料プロセスユニット 一次元ナノ材料グループは、電気を蓄える役割をする「キャパシター」のエネルギー密度を飛躍的に向上することに成功した。これは、シート状のナノ物質であるグラフェンを層状に積み重ね、その間にカーボンナノチューブを挟み込む新しい電極を開発することで実現した。

概要

1.独立行政法人物質・材料研究機構(理事長:潮田 資勝)先端材料プロセスユニット(ユニット長:目 義雄)の一次元ナノ材料グループ唐 捷(トウ ショウ)グループリーダーおよび程 騫(チェン チェン)NIMSジュニア研究員は、電気を蓄える役割をする「キャパシター」のエネルギー密度を飛躍的に向上することに成功した。これは、シート状のナノ物質であるグラフェンを層状に積み重ね、その間にカーボンナノチューブを挟み込む新しい電極を開発することで実現した。

2.現在、電力利用の効率化と省エネ化、再生エネルギーの効率的利用のため、ニッケル水素電池などのバッテリー開発が推進されている。キャパシターはバッテリーに比べ、出力密度が大きく急速な充放電が可能で、例えば自動車のブレーキエネルギーの大半を回収することができ、充電も短時間で完了する。さらに、耐久性に優れ長期間にわたり繰り返しの充放電が可能で、安全でもある。しかしながら、キャパシターはエネルギー密度が低く、大容量化が困難だという欠点があった。

3.唐らは、米国ノースカロライナ大学のグループと共同で、エネルギー密度を飛躍的に向上させるため、比表面積が2630m2/gと従来材料に比べ格段に大きいグラフェンをキャパシター電極のベース材料とし、併せて電解液イオンがグラフェン表面に多量に吸着できるように、カーボンナノチューブをスペーサーとして挿入したグラフェン積層を開発した。このグラフェン積層を電極に用いることにより、エネルギー密度(電極材料)62.8Wh/kg、出力密度58.5kW/kgの高性能化を実現した。さらに電解液にイオン液体を用いることにより、155.6Wh/kgとニッケル水素電池と同等のエネルギー密度を得ることに成功した。

4.本研究で開発されたキャパシターは、エネルギー効率・省エネ効果の大きい電気自動車用キャパシター、エネルギー変動の大きい再生エネルギー利用に適しており、低コストで量産性にも優れるので、実用化が大いに期待される。

5.本研究成果は、Physical Chemistry Chemical Physics誌に近日中に掲載される予定である。


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コメント

No title

このまま目覚ましい技術開発が続けば、遠からず原子力部門に革新的な発明が訪れるかもしれませんね。
以前どちらかの雑誌に、『他の部門はあらかた開発し尽くしたが、原子力部門はまだまだ開発の余地が大きい』との記述を見た覚えがあります。日本が原子力技術で後れを取っているならまだしも、先進的な技術を保有しているからこそ脱原発路線はもったいない選択だと思います。もっとも、脱原発を掲げているのは専ら左翼系と日本人非ざる人達ですが・・・。

No title

>2011-09-25 22:22 | どっかの右翼様

私が時々このような記事を書くのは、結局富は技術からしか生まれないと信じているからです。地面の下に埋まっている汚らしい石ころも掘り出して精錬すれば鉄になり金になり銅になりアルミになります。探すのも、掘り出すのも精錬するのも、そしてそれらの金属を加工して製品にするのも技術です。技術がなければそれらの汚らしい石は永久に価値を持ちません。

また同じ鉄でも、中国製の走る棺桶を作るか、日本製の省エネで壊れにくい車を作るかで、大きく価値が変わります。この日本、売れる天然資源はほとんどありませんが、無限の資源は技術です。技術こそが日本を豊かにしてきたし、私たちの生活を保障しているのであり、生産性を人命に優先しているなどと戯言を言う似非文化人に腹が立つのはそんなわけです。

閑話休題。

>このまま目覚ましい技術開発が続けば、遠からず原子力部門に革新的な発明が訪れるかもしれませんね。

当然そうでしょうね。より安全性が高まり、発電効率が上がり、コストが下がり、さらに燃料使用率が上がるなどいくらでも改善の余地があると思います。期待したいですね。

>以前どちらかの雑誌に、『他の部門はあらかた開発し尽くしたが、原子力部門はまだまだ開発の余地が大きい』との記述を見た覚えがあります。

そうですか。むろん、私は専門家ではないのでどの部分が改善の余地があり、どのような新技術が見込まれるのかは予想も付きませんが、仰るように日本は原発技術では世界トップレベルです。最先端技術を独占していると言っても過言ではありません。

しかし一般国民があまりに知らなさすぎるのは今回のような事態を引きおこす可能性があると知りました。なにしろ、政府自体がまるっきり素人でしたから。

原子力の技術発展の中にぜひ国民に対する広い知識の普及を入れて欲しいものです。一部の理解できる人対象でいいんです。自分で理解できない、或いは理解しようとしない人たちは、理解できる人が居れば周りに集まりますから。

>「日本が原子力技術で後れを取っているならまだしも、先進的な技術を保有しているからこそ脱原発路線はもったいない選択だと思います。

また、安全な技術を世界にもたらし、今後増える原発の安全性を世界規模で高める義務があると思います。

>もっとも、脱原発を掲げているのは専ら左翼系と日本人非ざる人達ですが・・・。

それと、自分で理解できない、しようとしない人たちですね。

叡智

> たまには憂鬱になる話をそれて、気分の良くなる話などを採り上げてみたい。

「たまに」と仰らず、ちょくちょくお採り上げ下さいませ。

> トンネル工事などでも未だにカナリヤの籠を持って行くと

そうなんですね。てっきりその道の人間(作業主任者とか)が乗り込むものと思っておりました。
この前行ったトンネル現場では、カナリヤと思しき鳥類は見かけませんでした。


先日も「ミドリムシクッキー」を売っているのを見ました。買いませんでしたけど。
わたくしは、イナゴは形を見ないでじゃないとなかなか食せません。慣れていないので。昆虫食も好きな方は好きで、定期的に食事会を開いているようですが、これもちょっときついです。大陸人が刺身を食えなかったりするのと同様で、まあ、とにかく慣れというか文化というか。

ともかくも、お書きになられたように多方面で技術開発が進展しているのはとても良い事ですし、まさに我が国の貴重な資源なわけで。ただの「バラマキ」は慎む必要はありましょうが、基礎科学、基礎工学にはもっと予算を振り分けて欲しいと思います。国家公務員宿舎よりも必要性がずっと高いと思います。

微力であっても自分自身何らかの貢献が出来ればと思って仕事をしておりますが、成瀬の分際では余りにも微力過ぎます。
何卒閣下の叡智をもって我が国に更なる発展をもたらして下さいませ。

叡智

>2011-09-27 03:12 | 成瀬謙三様

>> たまには憂鬱になる話をそれて、気分の良くなる話などを採り上げてみたい。

>「たまに」と仰らず、ちょくちょくお採り上げ下さいませ。

民主党が無くなったら。

>この前行ったトンネル現場では、カナリヤと思しき鳥類は見かけませんでした。

月給鳥がいたでしょうが。トンネルならいつもカナリヤなどとまた決め付けるのもどうかと思いますな。揚げ足鳥ですかい?
>
>まあ、とにかく慣れというか文化というか。

食文化なんだから当たり前です。

>ともかくも、お書きになられたように多方面で技術開発が進展しているのはとても良い事ですし、まさに我が国の貴重な資源なわけで。ただの「バラマキ」は慎む必要はありましょうが、基礎科学、基礎工学にはもっと予算を振り分けて欲しいと思います。国家公務員宿舎よりも必要性がずっと高いと思います。

それは同感ですな。ニュートリノが光より本当に速いのかどうかは物理学の根底を揺るがす問題ですが、あたしらの生活には直接には関係がない。でもそのような解明がいずれ生活を変えるのでしょうからね。たとえば、これで核融合とか、常温超伝導が実用化に結びつくとか。

って、こんなことを書けば、何か根拠があるのかとまた絡まれそうなんでね、思いがけない成果に結びつくのが基礎科学だと言いたいだけのことですよ。

>
>微力であっても自分自身何らかの貢献が出来ればと思って仕事をしておりますが、成瀬の分際では余りにも微力過ぎます。

自覚出来てりゃいいじゃないですか。

絡まれそう?

> って、こんなことを書けば、何か根拠があるのかとまた絡まれそうなんでね、

それは『被害妄想』というやつです。

絡まれそう?

>2011-09-29 01:34 | 成瀬謙三 様
>> って、こんなことを書けば、何か根拠があるのかとまた絡まれそうなんでね、
>
>それは『被害妄想』というやつです。

いや、実害が出ています。他コメントで追々明かします。

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