環境技術

東芝やIHIほか、「海流発電システム」の開発に着手

海流発電システム

海流発電システム

「海流発電システム」の開発に着手
NEDOが公募した「次世代海洋エネルギー発電技術研究開発」の委託予定先に採択

株式会社IHI、株式会社東芝、国立大学法人東京大学、株式会社三井物産戦略研究所は独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「風力等自然エネルギー技術研究開発/海洋エネルギー技術研究開発」に連名で応募し、委託予定先に採択されたと発表した。

黒潮の海流エネルギーを使って発電する「水中浮体方式の海流発電システム」の要素技術を開発し、実用化を目指す。

これには下記の特徴があるという。

(1)昼夜や季節による流れの速さ・向きの変動が少ない安定した海洋エネルギーを、長期かつ連続的に利用できることで、年間を通じて安定的な発電が可能で、大きな発電電力量も期待できる。

(2)発電装置を海底から係留し、海中に浮遊させることで、波浪の影響を受けずに安定した水深での 運用が可能となり、船舶の航行にも支障を及ぼさない。また,簡便な係留が可能となることから設置が容易であり、コスト競争力に優れている。

(3)対向回転する双発式の水中タービンを採用するため、タービンの回転に伴う回転トルクを相殺でき、海中で安定した姿勢を保持して、効率的に発電が可能である。

(4)保守整備時には,タービンの向きと浮力を調整することで、必要に応じて海上に浮上させることができるため、メンテナンスや修理が容易である。

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INAX、「保水セラミックス」を開発・実証試験中 ゲリラ豪雨抑制、ヒートアイランド緩和、ビル省エネ促進を目指す

保水セラミックス

保水セラミックス

保水セラミックスの作用。ビルの屋上に設置することで、雨の日は雨水を吸収し、晴天時は、気化熱でビルと都市を冷却する

保水セラミックスの作用。ビルの屋上に設置することで、雨の日は雨水を吸収し、晴天時は、気化熱でビルと都市を冷却する

INAX corporate information:News Release: ゲリラ豪雨抑制・ヒートアイランド緩和・ビル省エネ促進を目指して環境新素材「保水セラミックス」を開発・実証試験中.

INAXは新しい環境素材「保水セラミックス」の実証試験を行っている。「保水セラミックス」は、保水率60%以上と高い保水性能と蒸発性能を持つ新素材で、耐久性・耐候性に優れた新素材。都市部のビルの屋上などに敷設するもの。

ゲリラ豪雨による雨水を一時的に貯留し、局地的な大雨がいっきに下水道や河川に流出することを抑制し、都市型水害の防止に役立つ可能性があるという。

ゲリラ豪雨は、ヒートアイランド現象によって積乱雲が著しく発達して引き起こされる可能性が指摘されており、「保水セラミックス」は晴天時には、貯留した雨水の蒸発冷却作用によって建物や周囲の温度上昇を抑え、ヒートアイランドの緩和にも寄与できるとしている。

さらに、多孔質素材による断熱性能との相乗効果で、屋上スラブ(コンクリートの床板部分)の温度を一定に保つことができ、紫外線の直射を防ぐことから屋上防水層の劣化を軽減する。



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多孔性金属錯体のナノ粒子を簡便に合成、ガス分子を取り込む仕組みを明らかに

分子の取り込みにより構造を変える多孔性金属錯体のイメージ図。ゲスト分子の吸着に伴い細孔は押し広げられる。

分子の取り込みにより構造を変える多孔性金属錯体のイメージ図。ゲスト分子の吸着に伴い細孔は押し広げられる。

1つずつ分子を取り込む固体材料のナノ粒子化に成功 -ナノサイズの固体物質、ガス分離材料に新たな知見- — 京都大学.

京都大学 物質-細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス)の北川進 副拠点長と、ドイツアーヘン工科大学ドイツ・ウール研究所(DWI)の田中大輔 博士と ユルゲン・グロル博士らの研究グループは、環境負荷の少ない分離プロセス技術の開発などに大きく貢献できる可能性がある技術の開発に成功した。固体中に存在するナノサイズの細孔の形が変形して効率よく小分子を取り込む物質の特性を調べ、その粒子サイズを極限まで小さくすることで、分子を取り込む強さをコントロールする事に成功したという。均一なナノ粒子ではバルクと比べガス分子の吸着挙動が大きく変化したことも明らかにした。イギリスの科学誌「Nature Chemistry(ネイチャー・ケミストリー)」オンライン速報版で公開される。

今回、研究グループは、分子の取り込みにあわせて細孔の形を変える「ナノ孔物質」の合成および微粒子化を行い、粒子サイズと分子を取り込む仕組みの相関を解析した。

約1nmサイズの規則的な細孔を持つ「多孔性金属錯体」の中には、ガス分子を取り込む際に細孔の形をガス分子にあわせて包み込むように変化させるものが存在する。このように、ターゲットとなる分子にあわせて分子レベルで孔の構造が変わる物質は、排気ガスに含まれる二酸化炭素などの温室効果ガスや窒素酸化物(NOx)のような有害な小分子を効率的に取り込む分離剤として注目されている。

しかし一方で、孔の形が変形する際に重要となるファクターは未だ明らかにされていない。また分離に向けた精密な材料設計の指針を立てることは困難だった。

今回の研究では、新たに開発したナノ~メゾ領域(5~100 nm)の粒子サイズの合成手法を用いることで、多孔性金属錯体のナノ粒子を簡便に合成することに成功し、ガス分子を取り込む仕組みを明らかにした。

アーヘン工科大学DWIの研究グループは今回、界面活性剤を用いてナノサイズのエマルジョンを作成し、その内部を反応場として多孔性金属錯体ナノ粒子を合成した。特に、この反応溶液に超音波を照射することで、通常は1日程度かかる反応時間を10分以下に短縮することに成功した。

従来の合成方法(左)と本研究で開発した合成手法(右)。界面活性剤と超音波照射を併用して、反応溶液をエマルジョン化し、内部を反応場とすることで均一なナノ粒子の合成することができる。

従来の合成方法(左)と本研究で開発した合成手法(右)。界面活性剤と超音波照射を併用して、反応溶液をエマルジョン化し、内部を反応場とすることで均一なナノ粒子の合成することができる。

京都大学のグループは、今回合成したナノ粒子と従来の手法で合成した 0.1mm程度の大きな粒子サイズを持つ物質のガス吸着挙動を評価、比較した。その結果、ナノ粒子は従来知られていた相とは異なる中間状態を経由して、格段に早く構造を変化させ分子を取り込むことを発見した。

吸着速度の変化の様子。均一なナノ粒子化した多孔性金属錯体はバルク錯体と比較し、ガス分子は迅速に細孔内へ吸着され、応答速度は非常に速くなる。

吸着速度の変化の様子。均一なナノ粒子化した多孔性金属錯体はバルク錯体と比較し、ガス分子は迅速に細孔内へ吸着され、応答速度は非常に速くなる。

今回の研究では固体材料の粒子サイズをナノレベルまで微小化するだけで、分子を包み込む強さと速さが大きく変わることを示した。粒子サイズが不揃いであると細孔への吸着速度も遅い部分が生じてしまう。均一ナノ粒子化したことにより、ガス分子は迅速に細孔内へ吸着され、非常に速い応答速度を得ることに成功したのだという。

また分子を取り込む強さも粒子サイズによって変化することが示された。粒子のサイズを変えるだけで吸着挙動が大きく変わる性質は、他の吸着剤では報告されていない。これはこの研究で明らかとなった多孔性金属錯体特有の非常にユニークな特性であり、これまで分離が困難であった小分子ガスを簡便に除去する技術開発への応用が期待できるという。

また従来の多孔性金属錯体の合成法では、高温、高圧を要求する過酷な反応条件や、数日を要する長い合成時間を必要としていたため、この材料のナノ粒子化を実現するのが難しく、その基礎的な分子吸着特性に関する研究も充分に行えなかった。今回開発した界面活性剤と超音波照射を併用する方法は、従来の手法で制約となっていたナノ粒子調製の制約を大きく緩和させる。この手法を用いることで、今後より多くの多孔性金属錯体ナノ粒子の特性が研究されていくことが期待できるとしている。


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朝日新聞とパナソニック、新聞配送網で共同配送

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Creative Commons License photo credit: Pink Sherbet Photography

新聞配送網を活用した低公害車による共同配送を実施 | プレスリリース | ニュース | パナソニック企業情報 | Panasonic.

株式会社朝日新聞社とパナソニック株式会社は、朝日新聞社の新聞配送車両をパナソニックが製品やサービス部品の輸送に活用すると発表した。共同輸送による空回送距離の短縮と、低公害車の活用による環境負荷低減を目指す。既に1月19日より中型トラック1台を試験運行させており、4月19日より正式運行を開始する。

朝日新聞社が神奈川県の座間工場で印刷する朝刊を、静岡県内の新聞販売店に輸送した後の帰りのトラックで、パナソニックが携帯電話を製造しているパナソニックモバイルコミュニケーションズ株式会社静岡工場(静岡県掛川市)から、神奈川県や東京都の得意先向けの携帯電話修理用サービス部材、修理完成品や、同社事業所への宅配荷物を輸送するというもの。片道便であった新聞配送車両が往復便(ラウンド便)になる。

朝日新聞社は該当エリアでの新聞輸送に、2001年から中型CNG(圧縮天然ガス:Compressed Natural Gas)トラックを、2007年からはバイオディーゼルトラックを使用している。これらの低公害車両の帰り便をパナソニックの物流に活用することで、空車での回送距離を短縮し、輸送効率の向上と環境負荷低減の両立を目指す。CO2の削減効果は年間71トンとなるという。


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IBMとサウジアラビアKACST 太陽光エネルギー利用の海水脱塩研究構想を発表

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IBM 太陽光エネルギーを利用した海水脱塩研究構想を発表 – Japan.

IBMとサウジアラビア王国の国立研究開発機関であるKACST(King Abdulaziz City for Science and Technology)は、太陽光発電による電気を動力とする淡水化施設の設立を目的とする共同研究を行うと発表した。水およびエネルギーのコストが大幅に削減できるという。

IBMとKACSTが共同開発した超高効率集光型太陽光発電技術(ultra-high concentrator photovoltaic(UHCPV))を備えた新淡水化工場は、サウジアラビアのカフジ市に建設される。一日あたり3万立方メートルの生産能力があり、10万人分の水を供給できるという。

工場内の塩水の脱塩プロセスもIBMとKACSTの共同開発。水処理ナノ薄膜を用いて、塩水の脱塩および汚染物質除去を効果的に行うことができるという。

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ソーラーパネルで夜間照明の消費電力ゼロの「ecoる/ソーラー」自動販売機、コカ・コーラ

コカ・コーラ

日本コカ・コーラ|ニュースリリース:詳細.

日本コカ・コーラ株式会社は、「ecoる/ソーラー」自動販売機を開発し、2010年3月から本格的に設置していくと発表した。2010年度中に全国で、1,500台規模での設置・展開を予定している。

「ecoる/ソーラー」は、本体上部に設置したソーラーパネルで発電・蓄電し、夜間照明の消費電力量ゼロを実現した自動販売機。同社従来機の同年同機種と比較して、約40%の省エネを実現した。

そのほか製品ディスプレイ部分にはLED照明を使用し、既存の環境配慮型自動販売機と同様にヒートポンプ機能を搭載。ノンフロン冷媒や最新の真空断熱材を使用するなど環境に配慮したとしている。


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軽く曲げられるスリムな集積型太陽電池で世界最高の光電変換効率15.9 %を実現 産総研

集積型フレキシブルCIGS太陽電池と、その電力で発光するLED

集積型フレキシブルCIGS太陽電池と、その電力で発光するLED

引用元: 産総研:フレキシブルCIGS太陽電池サブモジュールで世界最高の光電変換効率を達成.

独立行政法人 産業技術総合研究所(産総研)太陽光発電研究センター化合物薄膜チーム 仁木 栄 研究チーム長、石塚尚吾 研究員らは、太陽電池材料の一つであるCIGS薄膜(多元系化合物半導体Cu(In,Ga)Se2の薄膜)を用い、太陽電池表面に金属導線のない集積型構造のフレキシブル太陽電池サブモジュールで世界最高となる光電変換効率(認証効率)15.9%(受光面積75.7cm2)を達成したと発表した。第57回応用物理学関係連合講演会ほかで発表される。

軽く、曲げることも可能なフレキシブル太陽電池は、従来の太陽電池では導入が困難だった場所への設置も可能になるなど応用拡大が期待できる。だが集積型構造のフレキシブル太陽電池モジュールで10%以上の光電変換効率を得るのは極めて難しかった。

今回、産総研は高精度なアルカリ添加制御や集積化のための技術課題に取り組み、実用レベルのサブモジュールサイズ基板を用いて、集積型フレキシブルCIGS太陽電池の光電変換効率を飛躍的に向上させることに成功した。

1枚のCIGS太陽電池から得られる電圧はグリッド電極型では一つの太陽電池分に相当する1V以下だが、集積型構造にして直列接続することで集積化された太陽電池の個数分となり10V以上の電圧も可能となるという。そのため、高い動作電圧を必要とするデバイスでも1枚の太陽電池による動作が可能となる。

また、この集積型太陽電池モジュールは受光面に部分的に影ができても機能するという。今後は企業各社との連携によって、更なる大面積基板への応用や、より低コストで高性能な集積型フレキシブルCIGS太陽電池モジュールの実現とその事業化に向けた研究開発を進めていく。

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大和ハウス、「住宅API」を使った「スマートハウス」の実証実験を開始 

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ダイワハウス|「スマートハウス」における共通ソフトウェアの開発および実証実験の開始について.

大和ハウス工業株式会社は、2010年2月19日より、奈良県奈良市の総合技術研究所において、「スマートハウス」の共通ソフトウェアの評価ならびに実証実験を開始すると発表した。経済産業省の公募事業「平成21年度スマートハウス実証プロジェクト」において三菱総合研究所から再委託の形で実施するもの。また、開発にあたっては、NTTコミュニケーションズ(株)ソラン(株)、東芝ホームアプライアンス(株)と協力している。

これまで大和ハウスでは近未来型のモデルハウス「D’s SMARTHOUSE(ディーズ・スマートハウス)」の開発や、携帯電話で宅内設備をコントロールする「留守宅モニタリングシステム」、トイレの中で健康チェックを行う「インテリジェンストイレ」などの研究開発や商品化に取り組んできた。

今回、家庭内で使用する家電製品や住宅設備機器の制御および運転状況・使用履歴などの情報を収集するための共通ソフトウェア「住宅API」を新たに開発し、その評価を目的に実証実験を行う。

「住宅API」を搭載したホームサーバーを活用することで各居室の家電・設備機器の使用情報を収集でき、エネルギーマネジメントや、ライフスタイルマネジメントが可能になり、その情報を活用した新たなサービス開発が容易になるという。

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具体的には「iPhone」や「デジタルフォトフレーム」を利用して、各メーカーの家電機器や住宅設備機器の遠隔操作や自動制御などの動作確認を行う。iPhoneで住宅内の家電製品や各居室の照明の操作ができたり、玄関先に設置した「デジタルフォトフレーム」で消灯や施錠をすることができる。携帯電話のインターネット接続機能を使って、外出先から家電製品・住宅設備機器の遠隔コントロールも可能で、帰宅前に各居室の照明をつけたり、エアコンをつけたり、お風呂を沸かすこともできる。

またスマートグリッド適用を想定した電力需給情報や外気温度情報をもとに住宅内の家電・設備のコントロールなど、エネルギーマネジメントの実験も行うほか、TOTO株式会社と共同で開発、2008年12月にリニューアルした「インテリジェンストイレⅡ」で測定した健康データを使った健康見守りサービスなどの実験も行うという。

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変換効率19.3%を達成する多結晶シリコン太陽電池セルを開発 三菱電機

三菱電機・多結晶シリコン太陽電池

三菱電機 ニュースリリース 多結晶シリコン太陽電池セルで世界最高の光電気変換効率を達成.

三菱電機株式会社は、光電気変換効率19.3%を達成する15cm角の多結晶シリコン太陽電池セルを開発したと発表した。同社が持つ世界最高効率記録を3年連続で更新した。セル1枚当たりの出力は4.20Wに向上した。

また、この技術を厚さ100μm、15cm角の超薄型多結晶シリコン太陽電池セルに適用し、18.1%の光電気変換効率を達成した。15cm角の多結晶シリコンの超薄型太陽電池では世界最高の光電気変換効率。

電力の一部は、電極とシリコンウエハー間の接続抵抗で熱となって失われるため、電極部分の電気抵抗の低減が重要となる。そこで電極形成前のシリコンウエハーに清浄化処理を施して電気的接触状態を改善し、接続抵抗を従来比で4%低減した。また、すでに開発済みの太陽電池セル表面の反射率を下げて太陽光の利用効率を高める「ハニカムテクスチャー構造」とセルを透過する赤外線をセル裏面で反射させて有効利用する「裏面反射構造」を今回のセルにも適用している。

三菱電機では今回開発した高効率化技術を量産技術に応用し、太陽電池モジュールのセル量産に順次導入していく。また高い電力変換効率のパワーコンディショナと組み合わせることにより、太陽光発電システムの高出力化を図るという。


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三菱化学、コンテナ野菜工場を発売開始

コンテナ野菜工場

2010 | ニュースリリース | ニュース・メディア | 三菱化学株式会社.

三菱化学株式会社は、野菜工場のシステムを40フィートコンテナにパッケージ化した「コンテナ野菜工場」を開発し発売開始すると発表した。第一号機は、中東カタール国への販売が決まっており、2010年4月に納入の予定。

「コンテナ野菜工場」は断熱仕様のコンテナに内部を適温に保つ空調設備、水を循環濾過して再利用する水処理設備、光合成の光源となる照明設備など、野菜の栽培に必要な各種設備を完備したもので、1日当たり50株程度の葉物野菜(レタスや小松菜など)を収穫することができる。

太陽電池とリチウムイオン二次電池のシステムも備え付けられ、商用電源とのハイブリッド稼動による省エネルギーも可能。将来的には太陽光発電のみによる稼動も視野に入れているという。今後、三菱化学株式会社は、カスタマイズを行いながらコンテナ野菜工場を広く国内外に販売していく予定。

なお同社によれば野菜工場には、

1)閉鎖された空間なので気候・天候の影響を受けない
2)多段式の棚で栽培するため空間を最大限に活用できる
3)病害虫の侵入がなく無農薬栽培も可能
4)水耕栽培のため連作障害や土壌汚染が発生しない
5)砂漠や寒冷地、都市や地下など多様な空間に設置できる

といった特長がある。

関連会社は下記のとおり。

三洋電機株式会社
結晶シリコン太陽電池とリチウムイオン二次電池システムの開発提供
(http://jp.sanyo.com  SES営業部 TEL: 03-6364-3664)

シーシーエス株式会社・株式会社フェアリーエンジェル
LED照明装置の開発提供・栽培ノウハウ提供等
(http://www.ccs-inc.co.jp/ ・ http://www.fairyangel.co.jp/ CCS広報セクション TEL: 075-415-8291)

日本フルハーフ株式会社
温度管理コンテナの開発提供
(http://www.fruehauf.co.jp/  営業推進部 TEL: 03-3474-5641)

コンテナ野菜工場外観

コンテナ野菜工場外観

コンテナ野菜工場の内部

コンテナ野菜工場の内部

完全制御型植物工場

著者/訳者:高辻 正基

出版社:オーム社( 2007-11-01 )

定価:

Amazon価格:¥ 6,318

単行本 ( 125 ページ )

ISBN-10 : 4274204723

ISBN-13 : 9784274204722


進化する日本の食 (PHP新書)

著者/訳者:共同通信社

出版社:PHP研究所( 2009-06-16 )

定価:

新書 ( 321 ページ )

ISBN-10 : 4569709044

ISBN-13 : 9784569709048


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