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

生命と非生命のあいだ ⑤

2024年11月08日 | ネオコンバーテック

彦根市ひこにゃんイラスト に対する画像結果
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
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ-。

【季語と短歌:11月8日】

         秋深し公孫樹青立ち敏満寺   
                高山 宇 (赤鬼)

✳️ 朝からドライブ。お目当てのカフェは駐車できず反転。「鶴亀そば」
 でランチ。玄宮園の紅葉も青立ちという。「異常が正常の季節なり」と
 詠嘆し千四百年前を偲ぶ。また、同期の企業戦士であり、「サニー・ボ
 ーイズ倶楽部会員」の今井博氏並びに神鳥武文氏を悼む。


 高分子ネットワークで人工光合成
11月1日、北陸先端科学技術大らの研究グループは、人工光合成ゲルの研
究について特集論文を発表。人工光合成[の研究では、有機/無機にかかわ
らず様々な物質群の探索と電子移動の向上に注力されてきた。しかし、そ
の反応が起こる液相では、分子集団としての振る舞いが無秩序のため、拡
散律速によるエネルギー損失が問題。一方、実際の光合成を行う葉緑体で
は、その内部に在るチラコイド膜によって区画されたナノ空間がある。こ
の膜上では複数の分子団の位置関係が絶妙に制御されており、化学反応場
として必要不可欠。このような空間制御を可能とするシステムとしてゲル
相は有用であり、ハイドロゲルの網目構造は高いポテンシャルを持つ(図)。

事実、光エネルギー捕集分子、電子伝達分子、触媒分子など複数の機能団
高分子の網目構造を精密に導入することで、能動的な電子輸送が可能と
なる
。例えば、光エネルギーによる水の分解には、同時に複数の電子が輸
送される必要があり、多数の酸化還元反応が伴います。この化学反応が起
こる場に、刺激応答性高分子の網目を導入することで、反応に伴った高分
子の伸び縮みを利用することができます。これによって電子の能動輸送が
実現する。実際、光エネルギーによって水を分解して酸素発生や水素発生
するゲルシステムが提案された。

この人工光合成ゲルは、外界からのエネルギーや物質の授受が可能な開放
系マテリアルで、生物に倣った物質システムです。今後も、高分子ネット
ワークを活用した機能性材料の設計は、様々なエネルギー変換システムの
構築など、持続可能な社会の実現に資するものと考えられる。

pr20241106-11.jpg

図 葉緑体にヒントを得た人工光合成ゲルの概念図。A. 葉緑体の内部では
チラコイド膜に4つのタンパク質が連携して酸化還元反応を起こし、電子
伝達が達成されている。B. 水の可視光分解に必要な4つの機能団を高分子
ネットワークに組み込んだ概念図。
【掲載論文】
・Chemical Communications (The Royal Society of Chemistry)
・Bioinspired hydrogels: polymeric designs towards artificial photosynthesis
10.1039/d4cc04033C


⬛  新素材がCO2回収効率を向上

11月3日、高弾性の高弾性の多孔質構造を持つ画期的な材料は、ネガティ
ブエミッションを達成するための取り組みを加速させる可能性がある。


人間の活動から発生する二酸化炭素(CO2)を回収・貯留することは、大気
中の温室効果ガスを削減し、気候変動を安定化するための鍵しかし、今日
の炭素回収技術は、発電所の排気ガスなど、炭素の濃縮源には適している
が、周囲空気からCO2を回収する効率は低く、濃度は煙道ガスよりも数百
倍低くなっている。
しかし、直接空気回収(DAC)は、CO2レベルの上昇を逆転させると期待さ
れており、CO2レベルは現在426ppmに達し、産業革命前よりも約50%高
くなっています。気候変動に関する政府間パネル(IPCC)によると、それが
なければ、世界の平均気温上昇を2°C(3.6°F)に抑えることは事実上不可能。
有望な道筋と思われるものとして、カリフォルニア大学バークレー校の
研究グループは、DACの新たなブレークスルーを報告。権威あるジャーナ
Natureに掲載された彼らの研究は、共有有機フレームワーク(COF)とし
て知られる多孔質材料について説明しており、既存のDAC技術の大きな制
限の1つである水やその他の汚染物質による劣化なしに、周囲の空気から
CO2を吸収する。

この材料の粉末を取り、チューブに入れ、バークレーの空気、つまり屋外
の空気だけを材料に通して、どのように機能するかを確認したと、カリフ
ォルニア大学バークレー校のオマール・ヤギは説明する。それは美しく、
空気中のCO2を完全除去した。パフォーマンスの面では他に類を見ないか
ら、ワクワクしている。これは、気候問題に取り組むための私たちの取り
組みに新たな地平を切り開くものだと。



前出のYaghi氏によると、新しい材料は、すでに展開されている、または
試験的に導入されている炭素回収システムに簡単に置き換えることができ
この材料は効率的で、わずか200グラム(0.4ポンド)で、1年間に20キログ
ラム(44ポンド)の木全体と同じくらいのCO2を隔離できる。
排ガス回収は、
CO2を大気中に放出しないようにするため、気候変動を遅らせる方法。ダ
イレクトエアキャプチャは、私たちを100年以上前の状態に戻す方法だと。
現在、大気中のCO2濃度は420ppmを超えだが、煙道ガス回収を完全に開
発して採用する前に、500~または550に増加。濃度を下げて300ppm~
300ppmに戻したい場合は、直接空気回収を使わなければならない。
世界
中の数十の観測所でCO2レベルを監視している米国海洋大気庁(NOAA)は
2024年までのデータで「pumphandle」アニメーションを更新。産業革命
以降の集中化は急速に進んでいるように見えるが、80万年前の地質学的な
長い時間スケールで見ると、垂直線になる。大気中のCO2のこのような急
激な変化は、地球の近年の歴史では前例がなく、通常、大規模な火山噴火
や小惑星の衝突などの壊滅的な出来事に関連しており。前回、CO2濃度が
420ppmに達したとき、海面は数メートル高く、生態系は今日私たちが知
っているものとは大きく異なっていた。


写真:Gigazine(11月3日)

ヤギ教授は、COFとMOF(金属有機構造体)の発明者であり、どちらも内部
に等間隔の細孔を持つ硬い結晶構造であり、ガスが付着または吸着するた
めの大きな表面積を提供。彼の研究室が開発したMOFの中には、乾燥し
た条件下でも空気中の水を吸着し、加熱すると水を放出して飲むことがで
きるものがあり、DACという言葉を耳にするずっと前の1990年代から、
CO2回収にMOFに取り入れている。

2年前、同チームは、CO2を吸着する非常に有望な材料であるMOF-808を
作製。しかし、研究者たちは、何百回もの吸着と脱着のサイクルの後、
MOFが破壊する。DACアプリケーションで劣化する理由を発見し、COF
-999と呼ばれるより強力な材料の設計を開始。

COF-999の細孔は、MOF-808と同様に、内部にNH2基(窒素原子が2つの
水素原子に結合した原子)であるアミンで装飾され、より多くのCO2分子を
取り込むが、MOFが金属原子により結合されているのに対し、COFは、自
然界で最も強い化学結合である炭素-炭素結合と炭素-窒素二重結合によっ
て結合されている。
空気中のCO2を捕捉することは非常に難しく。エネル
ギー的に要求が厳しく、二酸化炭素容量が高く、選択性が高く、水に安定
し、酸化に安定し、リサイクル可能な材料が必要。再生温度を低くする必
要があり、スケーラブルである必要がある。このCOFは、化学的および熱
的に安定した強力な骨格を持っている。必要なエネルギーが少なくて済み、
容量を損なうことなく100サイクルに耐えることができることを示す。そ
のような性能を発揮する材料は他にない。基本的には、直接空気捕捉する
のに最適な素材である。
人工知能が炭素回収やその他の目的で、特に結晶
構造の合成に必要な化学条件を特定することにより、さらに優れたCOFや
MOFの設計をスピードアップできる。


【掲載記事】
.
◾Carbon dioxide capture from open air using covalent organic frameworks.
 Nature635
, 96–101 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08080-x
◾Capturing carbon from the air just got easier - Berkeley News
https://news.berkeley.edu/2024/10/23/capturing-carbon-from-the-air-just-got-easier/
This powder removes as much CO₂ from the air as a tree - Los Angeles Times
https://www.latimes.com/environment/story/2024-10-23/this-powder-can-remove-as-much-co2-from-the-air-as-a-tree

⬛ 最新 特許技術情報

【鍵語】二酸化炭素 吸着 吸収炭素 吸着 吸収/金属有機構造体

1. 特開2024-150184 二酸化炭素吸着材、二酸化炭素の吸着・分離・回
 収用モジュール及び直接空気回収方法 旭化成
2. 特開2024-101951 二酸化炭素吸着材二酸化炭素吸着材の担持体及
 び二酸化炭素吸着材の製造方法 株式会社エフ・シー・シー他
3. 特開2024-118877 二酸化炭素吸着材および二酸化炭素吸収放出デバ
 イス

 今日の楽曲『チューリップス 心にしみるベスト曲

        ❤️『サボテンの花(歌詞付き)財津和夫』



    お・ま・け『ぼくがつくった愛のうた ~いとしのEmily~』



今日の言葉:
 アメリカで 聴くジョン・レノン 海のごとし民族は さびしい船である 
                           小島ゆかり
マイ・ブログ「72歳のジョン・レノン」2012年5月21日
  そういえば、トランプもドイツ系移民の子だったけ?!

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エネルギーと環境 ㊸

2024年10月27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
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ-。

 

【季語と短歌:10月28日】  

          秋風も伊吹の色も軒並みぞ   
                       高山 宇 (赤鬼)

【完全循環水電解水素製造技術概論⑰】
バイデン大統領政の元、9月19日、米国エネルギー省の高等研究計画局
(ARPA-E)の資金提供をうけ、エクエイティック社 加州サンディエゴで
酸素選択性負極生産開始しているというから、偶然だが、この連載と軌

をいつにしているから不思議で面白い。本日は、米国の研究・開発状況
を取り上げつつ開発動向を考察する。
尚、米国の「地中埋蔵されている水素」の採掘計画なども掲載している。

⬛ 塩水から高効率でマグネシウム回収
エチレンジアミン四酢酸(EDTA)をキレート剤として使用して、リチウムを
他の鉱物、特に塩水に多く存在し、除去が困難なマグネシウムから選択的
に分離するナノろ過システムの一種。
この研究は、中国江蘇省のモナッシ
ュ蘇州研究所およびとオーストラリアのクイーンズランド大学研究グル-
プはは、従来法のほぼ2倍の性能である90%のリチウム回収を達成し、抽
出に必要な時間を数年からわずか数週間に短縮。
リチウム抽出工程の環境
問題にも対処。乾燥地域でのな水資源枯渇懸念を避け、淡水を製造し、同
時に、マグネシウムを精製回収しする。
この技術研究は、中国の龍武湖と
東台湖の塩水で行われ、Nature Sustainability誌掲載。


図1. 電池の設計:(a)既存の300 Whkg商用リチウムイオン電池の質量構成
 (b)活性電極材料のエネルギー密度の増加と補助材料の質量の減少によ
 る実用的なリチウム電池のエネルギー密度の増加、(c)この作業に関与
 する700 Whkg電池の大量構成(via 
Constructing a 700 Wh kg−1-level re
 chargeable lithium-sulfur pouch cell

⬛ エネルギー密度700Wh/kgのリチウム硫黄電池
中国のGeneral New Energy(GNE)は、リチウム硫黄(Li-S)電池技術の大幅な
ブレークスルーを発表し、エネルギー密度が700Wh/kgのプロトタイプを
発表。
GNEの新製品は、既存のリチウムイオンバッテリーのエネルギー密
度だけでなく、走行距離・安全性の両方で大幅に改善。
リチウム硫黄電池
は、硫黄を正極、リチウム金属を負極として使用する、従来のリチウムイ
オン電池の有望な代替品です。理論的には、Li-S電池は最大2,600Wh/kgの
エネルギー密度を達成、これはリチウムイオン電池の5倍以上で、硫黄は
豊富で安価で環境に優しいため、コストと持続可能性の優位。
しかし、リチウム硫黄池は大きな技術的課題に直面。硫黄の電気伝導率の
低さはバッテリーの高速性能を妨げるが、電解質に溶解するポリスルフィ
ッドリチウムの「シャトル効果」は、電解質の粘度の増加、イオン伝導率
の低下、および容量減衰の加速につながります。さらに、硫黄と硫化リチ
ウムの密度差が大きく、充放電サイクル中に体積が収縮し、構造安定性が
損なわれます。

カナダ王立協会科学アカデミーなどの共同研究グル-プは、ノ材料コー
ティングや電解質添加剤を用いることで、硫黄の伝導性とイオン輸送性を
向上させ、シャトル効果を効果的に緩和。また、バッテリーのサイクル寿
命と安全性の両方を向上させる新しい電解質材料も開発した。これらのイ
ノベーションは、リチウム硫黄電池の商業化のための強力な基盤を築いた。

2022年に設立されたGNEは、効率的で環境に優しいエネルギー貯蔵ソリュ
ーションの開発する。、GNEは、Li-S電池技術に関連して、カソード、ア
ノード、セパレーター、電解質などの材料を含む複数特許を取得。
また、
Li-S電池とその補助材料の高度な生産ラインを持ち、研究開発から製造ま
での生産プロセス全体を完全に管理。GNEはまた、製品品質と性能保証のテ
ストチーム設立している



⬛ 「地中水素」の研究に総額約30億円の助成
エネルギー省が2007年に設立したエネルギー高等研究計画局(ARPA-E)に
よると、政府は総額2000万ドル(約30億円)の助成金を16のチームに分配
し、地中水素の採掘テクノロジーの開発を支援するという。この金額はさ
ほど大きなものとはいえないが、この助成プログラムは、天然の水素を対
象とした初めてのものという。

地中水素がどのように地下で生成されたかについてはさまざまな説がある
が、熱と水が酸化状態の鉄と混ざり合う連続的な化学反応の副産物である
という説が有力。地中水素は、米国の中央部を走るミッドコンチネント・
リフトなどの断層付近で多く発見され、米国地質調査所の初期推定では、
非常に豊富であることが示唆されている。(via Forbes

⬛ エクエイティック社 加州サンディエゴで酸素選択性負極生産開始
Equatic社は、米国エネルギー省の高等研究計画局(ARPA-E)からの資金
提供により、複合炭素除去とクリーンな水素生産をこれまで以上にスケー
ラブルで持続可能で、かつ海水の電気分解できる酸素選択性アノード(OS
A)を生産を開始する。最初の製造施設は、カリフォルニア州サンディエゴ
にある。
「従来の電気分解は、世界的な資源がますます不足している純水によって
のみ可能だったが、
EquaticのOSAは、プロセスの純水への依存を排除し、
代わりに世界で最も豊富な水資源である海を利用するもの。
2021年、塩素
ガスを生成しない海洋ベースの電気分解炭素除去および水素製造プロセス
の作成に着手。塩素ガスは、環境や人の健康に悪影響を及ぼし、大規模に
安全管理が難しく、海水の電気分解の障壁となる。22年6月、3年間で300
万ドル相当のARPA-E助成金を受け取った。研究の第一段階では、海水中の
塩と反応しない微細構造の触媒を用いた電極を開発。その結果、塩中の塩
素は安定して安全に保たれ、水素ガスは生成・回収され、クリーンエネル
ギーとして利用されます。このブレークスルーはまた、アノードの寿命を
延ばし、それらをよりリサイクル可能にします。3年後、アノードは、手頃
な価格で地球に豊富に生息する元素から作られた新しい触媒コートけで、
新品同様に良くなり、何十年も持続。
「このブレークスルーは、Equaticが
ギガトン規模に拡張する能力の核心であり、世界的な影響を及ぼす」と、
Equaticの最高執行責任者であるEdward Sanders氏は
「私たちの方法は、炭
素除去とクリーンエネルギー生産にの最大の障壁、つまり、地下帯水層、
CO2パイプライン、海水淡水化プラントなどの特定の地層の利用可能性と
いう高コストを取り除く。OSAの生産を開始したEquatic社は、世界中の沿
岸地域が地球の気候目標を達成するために重要な役割を果たすのを支援準
備ができている。」
Equatic社のプロセスは、電気分解と直接空気回収を組み合わせて2つの貴
重な製品を提供し、二重の収益源を生み出す。そのクリーンな水素生産は、
素除去のコストを助成するのに役立ち、2030年までに1トンあたり100ド
ル未満に急速に削減する。
OSAは、サンディエゴの電気めっき施設で製造。この施設には、電子およ
び医療機器業界で使用される重要なコンポーネントのコーティングの製造
に精通した高度に専門化されたチームがすでに配置されており、年間4,000
を生産し、2024年末までにフル稼働する予定。製造規模が拡大するに
れて、施設は拡大し、南カリフォルニア全体でトレーニングと雇用機会
創出する。また、同社は、シンガポールに近日オープン予定の実証規模
ラントであり、ケベック州初の商業規模プラントであるEquatic-1にOSAを
組み込む。この施設は、早ければ2026年に年間109,500トンのCO2を除
し、初期段階で3,600トンのグリーン水素を生成することができ、継続的
な研究により、OSAのコストを削減しながらパフォーマンスを継続的に向
上させ、製造のための持続可能な国内サプライチェーンを確保する(24.9.
19)
-----------------------------------------------------------------------------------
【関連特許】
1. 特表2022-537100 CO2をミネラル化し地球規模で炭素を管理するた
   めのアルカリカチオン濃縮及び水の電解  ザ  リージェンツ  オブ  ザ  ユ
   ニバーシティ  オブ  カリフォルニア

     総炭素除去2eドローダウンCO2換算排出 量CO2換算

ここで、排出量CO2換算具体化されたCOの合計が含まれます2材料およびエ
ネルギーの使用による排出量(例:電力のグリッド排出係数、電極製造など)
、および
ドローダウンCO2換算赤道溶解、CO2e 赤道固体、CO2e

https://cdn.prod.website-files.com/63b2d261224d1f4f233c389b/664dccbd8cafd0d77cbcb182_EcoEngineers-Equatic-Methodology-05152024.pdf
以上、詳しくは、上記pdfを掲載されたし。

 


図1.実証運転のシステム構成(協力:相馬市)
図1.実証運転のシステム構成(協力:相馬市)
 蓄熱式電気ボイラーによる余剰太陽光発電の貯蔵
東京の重工業メーカーである株式会社IHIは、太陽光発電所の余剰直流電力
カーボンフリーの蒸気に変換できる熱利用システムを開発しました。4
月に開始されたテストプロジェクトは、発電されたすべての電力を使用し
、安定して稼働していると同社は述べた。(
2024年9月23日)
日本のIHIコーポレーションは、太陽光発電所で以前に廃棄されたすべての
余剰直流(DC)電力をカーボンフリー蒸気に変換する熱利用システムのパイ
ロットが「安定したシステム性能を実証した」と述べる。


図2. 再エネ熱利用システムの電力利用状況の例(2024/6/29 協力:相馬市)

今日の寸評:日本の政治家は何を守ろうとしているのだろうか。
       今日1日、1食か2食しか食えない若者が増える中で

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エネルギ-と環境 ㉛

2024年10月08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
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ-。
                                           
モニタリングサイト1000 
環境省が2003年度から、里地里山のほか、高山や森林・草原、砂浜な
ど約1000か所で継続的に行っている生態系調査で、「モニタリングサ
イト1000」と呼ばれる。このうち里地里山の調査は約200か所を対
象に、同協会が市民参加型で実施しており、今回は22年度までの記録を
分析結果、環境省の絶滅危惧種の基準となる「年間減少率3・5%以上」

1.鳥類:オナガ(減少率14・1%)。オナガ(減少率14・1%)。
スズメ(同3・6%)など16種で、集計対象とした身近な種106種の
約15% 2.チョウ類;クロセセリ(同22・0%)が最も減少率が高
かった。「減少率3・5%以上」となったのは国蝶(ちょう)として知ら
れるオオムラサキ(同10・4%)やイチモンジセセリ(同6・%)など
計34種で、103種のうち約33% 原因: ①里地里山の管理放棄が
影響している可能性 ②球温暖化による気温上昇が大きな地域のほうが、
鳥類やチョウ類、植物の種の減少幅が大きい。チョウ類では南方に分布の
起源を持つグループは、個体数の増加傾向。③ノウサギやヘイケボタルな
ども減少。外来種のアライグマやハクビシン、食害が懸念されるニホンジ
カやイノシシは増加傾向。
 


【完全循環水電解水素製造技術概論 ⑫】
海水淡水化方法・海水資源回収技術へ挑戦 
❏ 液体金属 その新たな可能性
 
尚、液体金属手法は先回も掲載しているので詳細は省略。
❏ 海水による有価物質の回収事業の考察事例
海水に溶存する有価資源の回収とその利用、Recovery and Its Utilization of 
Valuable Resources dissolved in Sea Water、Hidekazu YOSHIZAWA、
海水中には,様々な物質が溶け込んでおり,総資源量では陸上よりも多い.
海水中に存在する元素の濃度は希薄であり,陸上資源の回収とは異なる新

たな技術が必要である.現在,実用回収されているのは,塩化ナトリウム
(食塩),塩化マグネシウム(にがり),臭素,ヨウ素などがある.ウラ
ン,リチウムも実用化に向けた研究が行われている.
 

Bull. Soc. Sea Water Sci., Jpn., 72, 207 - 211(2018)
Table 1 ナイカイ塩業製造する化成品の概要
 
ところで、海水中には,様々な物質が溶け込んでおり,総資源量では陸上
よりも多い海水中に存在する元素の濃度は希薄であり,陸上資源の回収と
異なる新たな技術が必要である.現在,実用回収されているのは,塩化ナ
トリウム(食塩),塩化マグネシウム(にがり),臭素,ヨウ素などがあ
る.ウラン,リチウムも実用化に向けた研究が行われており、回収方法の
種類として、
⓵吸着法 :選択性を示す吸着材に吸着させる.希薄資源の回収に向く.
⓶溶媒抽出法:海水と混じり合わない溶媒を加え,特定成分を溶かし出し

抽出する.
⓷イオン交換法:特定物質が,イオン種の入れ替えを行う現象を利用する.
④生物濃縮法 生物が,取り込んだ物質を生体内に蓄積する現象を利用する.
⑤共沈法:単独では沈殿しない物質を,他の物質で誘発して一緒に沈殿さ

せる.
⑥浮選法:特定物質を気泡に付着させて分離するがあるが、これに.脱二

酸化炭素+脱マイクロプラスチックと水素製造・貯蔵+再エネ発電を組み込
んで社会還元使用とするプランがこのシステム目的である。
 
 
尚、巻頭の写真は佐賀大学海洋エネルギーのリチウム回収基礎実験装置。
生物吸着濃縮はわたしも体験しており、例えば、これに水中プラズマを加
え有価金属の濃縮回収しても良いかも。例えば、人工合成有機樹脂の粒体
及び濾過膜に吸着濃縮回収しても良いかも。因みに、下記に海水から有価
物回収特許事例を示す。
1.特表2024-503733 水からリチウムを濃縮するためのシステム及びプロセ
ス キング・アブドゥッラー・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アン
ド・テクノロジー
【要約】 流れ中のリチウム(Li)濃度を高めるためのセル(100)は、
ハウジング(102);ハウジング(102)内に位置し、ハウジング(
102)を第1の区画(104)及び第2の区画(106)に分割する稠
密リチウム選択膜(108);第1の区画(104)に位置するカソード
電極(105);第2の区画(106)に位置するアノード電極(107);
第2の区画(106)に流体連結され、第2の区画(106)に供給流れ
(110)を供給するように構成された第1の配管回路(116);第1
の区画(104)に流体連結され、第1の区画(104)を通って濃縮流
れ(120)を循環させるように構成された第2の配管回路(124);
並びにカソード電極とアノード電極の間に電圧を印加し、アノード電極上
での酸化性電気化学反応及びカソード電極上での還元性電気化学反応を開
始するように構成された電源(109)を含む。稠密リチウム選択膜は、
400μm未満の厚さを有する。
   
【図1】稠密リチウム選択膜を通して海水からリチウムイオンを移動させ
ることによって、流れ中のリチウム濃度を高めるためのセルの概略図  
【符号の説明】100 セル 102 ハウジング 104 第1の区画
105 カソード電極 106 第2の区画 107 アノード電極 108 

リチウム選択膜 110 供給流れ 112 供給リザーバ  114 ポンプ
116 配管回路 120 濃縮流れ 124 配管回路 126 濃縮リザーバ
140 酸 142 酸リザーバ 144 ポート 150 リチウムイオン
160 水素ガス 161 水素ガス用ポート 162 塩素ガス 163 塩

素ガス用ポート 170 コントローラー 171 センサー 210 L
aに乏しい層 220 Laに富む層 300 格子内空間 310 保護層
410 第3の区画 412 アノード流れ 414 リザーバ 420 アニ

オン交換膜 505 銅中空繊維カソード 507 内部チャンネル 510
 CO2ガス 510 補助ガス 612 アニオン交換膜 614 カソード
流れ616 リザーバ 620 配管回路 630 ガス分配器 630  Pt
-Ru被覆銅中空繊維エレメント(請求前:電気透析法)  

図15 各段階で異なるイオン寄与したファラデ-効率を図示 

 ※このように特にリチウムの回収懸案がラッシュ段階にあり、これを契機
に実用化技術が進化していく前夜にあるため、この特集もタチャブルに掲
をつづける。
 
懐かしの音楽 『 Superstar
 
 
 
 
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エネルギ-と環境 ㉙

2024年10月02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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ-。


【完全循環水電解水素製造技術概論 ⑩】
 今回は水素貯蔵技術の製造事例研究を行う。
1.特開2016-124730 高圧水素製造法および製造システム 国立研
 究開発法人産業技術総合研究所
【要約】下図1のごとく、ギ酸脱水反応器から、二酸化炭素と水素を7.3M
Pa以上の高圧ガスを32℃以下にし、二酸化炭素のみを液化させた液相と、
水素を豊化させたガス相の二相にすることで、高圧状態のまま、より純度
の高い水素含有ガスを得る技術で、ギ酸脱水素反応器から二酸化炭素と水
素を含む高圧ガスを、100℃以下の温和な条件で、大幅な昇圧または減圧す
る工程を経ること無く、高圧状態のまま水素と二酸化炭素を分離し、精製
された高圧水素を供給する手法およびシステムを提供する。

図1 【符号の説明】

【発明の効果】  本発明の高圧水素製造方法および製造システムは、ギ酸
脱水素反応することによって得られる二酸化炭素と水素が100MPa以上の高
のガスとなり、更に、大きく減圧することなくそのまま気液分離器によっ
て純度の高い高圧の水素を簡便に供給することができる。多くの高圧水素
供給システムは、低圧で膜分離を介して水素を精製したのちに圧縮機で圧
縮して高圧水素を供給する手法が多いが、当該システムはこれらの機器類
や工程を必要としないことから、簡便なシステムが組める上、駆動に必要
なエネルギーも少なくて済む。特に、水素貯蔵剤にギ酸を用いたことから、
100℃以下の低い温度で駆動することから、将来、水素をエネルギーとし
たエネルギーシステムを構築する上で、安全なシステムを構築することが
できる。また、シンプルな構造故に、小型化も可能であり、大型水素供給
システムから、小型供給システムまで幅広いスケールでの対応が容易であ
る。

2.特開2013-29180 水素貯蔵用複合容器及び水素充填方法 JX日鉱日
石エネルギー株式会社
【要約】下図1のごとくライナー2を繊維及び樹脂4で補強した複合容器
であって、内部に、温度303K、水素の平衡圧35MPaであるときの
水素吸蔵能が0.5質量%未満である充填材料を1~25体積%存在させ
た、水素貯蔵用複合容器で、多量の水素を貯蔵でき、水素充填時において
プレクールを必要としない、もしくは、プレクールが少なくてすみ、従来
よりも簡便に水素を充填できる水素貯蔵用複合容器を提供すること。

【選択図】図1
【符号の説明】1…水素貯蔵用複合容器、2…ライナー、4…繊維及び樹
脂、8…多孔性炭素材料、12…口金、14,16…水素供給管、20…
充填材料。
【特許請求の範囲】
【請求項1】ライナーを繊維及び樹脂で補強した複合容器であって、内部

に、温度303K、水素の平衡圧35MPaであるときの水素吸蔵能が
0.5質量%未満である充填材料を1~25体積%存在させた、水素貯蔵
用複合容器。(後略)

3.特許第7472399 白金担持アルミナ触媒及びその製造方法ならびにそ
 の触媒を用いた水素化芳香族類の脱水素方法 千代田化工建設株式会社
【産業上の利用可能性】  本発明のエッグシェル型白金担持アルミナ触媒、
および均一型白金担持アルミナ触媒は、水素エネルギーキャリアとして利
用されるメチルシクロヘキサン等の水素化芳香族類の脱水素反応に好適に
利用でき、有機ケミカルハイドライド法水素貯蔵輸送システムの実用化に
資するほか、白金担持アルミナ触媒が利用されている既存の触媒反応プロ
セスに広く適用できる可能性があり、産業上の利用性が非常に高い発明で
ある。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 水素化芳香族類の脱水素反応に用いられる白金担持アルミナ

触媒であって、 アルミナ担体と、 前記アルミナ担体に担持された白金と、
を有し、 前記アルミナ担体は、表面積が200m2/g以上、細孔容積が
0.50m3/g以上、平均細孔径が60Å~150Åの範囲、かつ全細孔
容積に対して平均細孔径±30Åの細孔が占める割合が60%以上のγ—ア
ルミナ担体を含み、 前記γ—アルミナ担体には、前記白金の粒子が白金元
素(Pt)として0.1重量%~1.5重量%の範囲で担持されており、
 透過型電子顕微鏡を用いた直接観察により、前記白金の粒子の70%以上

が8~15Åの大きさを有する、白金担持アルミナ触媒。
【請求項2】 前記γーアルミナ担体には、硫黄または硫黄化合物が硫黄元

素(S)として0.5重量%~1.2重量%の範囲で含まれる、請求項1に
記載の白金担持アルミナ触媒。
【請求項3】 前記γ—アルミナ担体には、アルカリ金属が0.5重量%~

1.5重量%の範囲で担持され、 前記アルカリ金属が、ナトリウムおよ
びカリウムである、請求項1または請求項2に記載の白金担持アルミナ触媒。
【請求項4】 請求項1に記載の白金担持アルミナ触媒の製造方法であって、
 前記γ—アルミナ担体の調製において、 アルミニウムを含む酸性水溶液に

アルカリ性水溶液を加えて、水酸化アルミニウムとして得られるベーマイト
を乾燥した後に、250℃~400℃の範囲の温度かつ1~12時間の範
囲の時間で焼成する、白金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項5】 前記焼成後の前記γ—アルミナ担体に対し、白金試薬水溶液

として塩化白金酸水溶液を使用して、白金元素としての含有量が0.5重
量%~1.5重量%の範囲となるように前記白金を含侵させ、乾燥し、そ
の後に250℃~400℃の範囲の温度で焼成する、請求項4に記載の白
金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項6】 前記白金を含浸させ、乾燥し、その後に焼成した前記γーア

ルミナ担体を水素還元し、 前記水素還元の温度が、前記ベーマイトを乾燥
した後に焼成する前記温度よりも高く、前記白金を含侵させた前記γ—アル
ミナ担体を乾燥後に焼成する前記温度よりも高く、かつ300℃~450
℃の範囲である、請求項5に記載の白金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項7】 前記水素還元の時間が、1~15時間の範囲である、請求項

6に記載の白金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項8】 前記γーアルミナ担体には、硫黄または硫黄化合物が硫黄元

素(S)として0.5重量%~1.2重量%の範囲で含まれる、請求項4
から請求項7のいずれか1項に記載の白金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項9】前記焼成後の前記γ—アルミナ担体に対し、硫酸アンモニウ

ム水溶液を含侵させ、その後に、250℃~400℃の範囲の温度かつ1~
12時間の範囲の時間で焼成する、請求項4から請求項8のいずれか1項
に記載の白金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項10】硫黄を含まない前記γーアルミナ担体または硫黄を含む前

記γーアルミナ担体に白金を含侵させ、乾燥し、その後に焼成して白金担
持γーアルミナ担体を生成し、前記白金担持γーアルミナ担体に対し、ア
ルカリ金属が0.5重量%~1.5重量%の範囲で含まれるように含侵さ
せ、乾燥した後に焼成を行わずに水素還元し、前記水素還元の温度が、前
記ベーマイトを乾燥した後に焼成する前記温度よりも高く、前記白金を含
侵させた前記γ—アルミナ担体を乾燥後に焼成する前記温度よりも高く、か
つ300℃~450℃の範囲である、請求項5に記載の白金担持アルミナ
触媒の製造方法。
【請求項11】 前記アルカリ金属が、ナトリウムおよびカリウムである請

求項10に記載の白金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項12】 前記水素還元の時間が1~15時間の範囲である、請求項1

0または請求項11に記載の白金担持アルミナ触媒の製造方法。
【請求項13】 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の白金担持ア

ルミナ触媒を用いて水素化芳香族類を脱水素する、水素化芳香族類の脱水
素方法。
【請求項14】 前記水素化芳香族類が、単環芳香族類の水素化物、2環芳

香族類の水素化物、及び3環以上の芳香環を有する化合物の水素化物から
なる群から選ばれた1種又は2種以上の混合物である、請求項13に記載
の水素化芳香族類の脱水素方法。
【請求項15】  前記水素化芳香族類が、メチルシクロヘキサン、シクロ

ヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、デカリン、及びジベンゾトリオー
ルからなる群から選ばれた1種又は2種以上の混合物である、請求項13
に記載の水素化芳香族類の脱水素方法。

4.特許第7029742号 電解研磨液及びそれを用いたステンレス鋼の電解
 研磨方法並びに耐食性に優れるステンレス鋼の製造方法 株式会社アサ
 ヒメッキ他
【要約】下図3のごとく、リン酸及び少なくとも1種の有機スルホン酸の
みからなるステンレス鋼用電解研磨液であって、リン酸濃度が25~50
vol%、かつ有機スルホン酸濃度が50~75vol%の電解研磨液で
ある。電解研磨処理にパルス電圧印加処理、ミクロ曝気処理を併用できる。
不働態膜を被覆した耐食性を有するステンレス鋼の製造方法は、リン酸及
び少なくとも1種の有機スルホン酸のみからなるステンレス鋼用電解研磨
液で電解研磨する電解研磨処理工程と、不働態化処理工程が、少なくとも
2以上の独立した不働態化処理工程を逐次行うことを特徴とする。
  図3
【符号の説明】100 電解研磨装置 10 電解研磨処理槽 11 マイク
ロバブル発生装置 12 マイクロバブル送気管 13 マイクロバブル 
14 散気装置 15 コンプレッサー 16 送気管 17 旋回流 20 
パルス電圧発生装置 21 被研磨金属 22 導線 23 電解研磨液
31 不働態化皮膜 32 ステンレス鋼

【発明の効果】


5.特開ホウ化水素シート及び担体を含む組成物及びそれを
 用いる水素放出方法 
【要約】前記課題は、本発明のホウ化水素シート及び担体を含む組成物
あって、紫外光の透過度が0%を超えて100%より小さくなるよう、ホ
ウ化水素シート及び担体を、1:0.1~100の容積比で含む組成物に
よって解決することができる。
【図1】ホウ素及び水素からなるホウ化水素シート構造を3次元で示した
図(A)、及びホウ素、水素、及び酸素を含むホウ化水素シートの構造を
模式的に示した図(B)。


図2 実施例1の組成物における、水素の放出を模式的に示した図
  
図2 実施例1の組成物における、  図3 比較例1の組成物における、
  水素の放出を模式的に示した図    水素の放出を模式的に示した

【発明の効果】

以上、次回も水素素貯蔵の最新技術と光触媒の製造に係わる新規特許技術
情報のリサ-チを掲載。

❏ 赤色ナノ結晶LEDで世界最高水準の発光効率とデバイス寿命を維持し
 大幅な高輝度化に成功

9月2日、山形大学の研究グループが,赤色ナノ結晶LEDにおける世界最
高水準の発光効率とデバイス寿命を維持しながら,大幅な高輝度化に成功。
【概要】超小型・高精細な次世代のディスプレー技術が求められているが,
材料的な壁に直面し有効な解決法は見出されていなかった。
【要点】
1.赤色発光ペロブスカイト(CsPbI3)ナノ結晶をメタクリレート系のポ
 リマーバインダーに分散することで、LEDの発光安定性と発光効率を大幅
 に向上。
2.青色発光する窒化物半導体(InGaN)LED上にCsPbI3ナノ結晶膜を形成
 して赤色変換LEDを作製➲優れた外部量子効率(26.2%)とデバイス半
 減寿命(103時間)を維持しながら、一桁程度高輝度化(3.5 mW/cm2, 
 1.9 × 103 cd/m2)することに成功。
3.光の三原色(RGB:赤緑青)のLEDを一体集積化することで、次世代の
 マイクロLEDディスプレイに向けた研究の加速が期待されている。

【掲載論文】
論文タイトル: Highly stable and bright CsPbI3 nanocrystal red emitters based on 
         color-conversion from InGaN-based blue light-emitting diodes
雑誌: Applied Physics Letters 125, 133502 (2024). DOI: 10.1063/5.0227291

 懐かしの音楽 『ソレティア


ニール・セダカとフィル・コーディーによって作られ、もともとはニール・
セダカ自身がレコーディングしていた「Solitaire」は、これまで最もカヴ
ァーされてきた楽曲のひとつである。エルヴィス・プレスリーからトニー・
クリスティ、そしてザ・サーチャーズに至るまで、多くのアーティストに
よって解釈されてきた。その中でも間違いなく抜きん出ているのは、1975
カーペンターズによるカヴァー曲。

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エネルギ-と環境 ㉘

2024年09月30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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。

【季語と短歌:9月30日】

      九月尽すっかり変わり暗き朝  
                    高山 宇(赤鬼

浸水リスク地域に2600万人居住 河川氾濫 20年間で90万人増』とい
う(朝日新聞デジタル「出所:自社データ分析」)。それによると、全
国の3万以上の河川のうち、主に流域面積や洪水時の被害が大きな約3千
河川で、河川整備の目標とすることが多い「100年に1回程度」の大雨に
より浸水が想定されるエリア内の人口。国土交通省の国土数値情報に掲
載されている「洪水浸水想定区域」(23年度版)と、国勢調査の人口デ
ータ(00~20年)を元に推計)。原因として、高度経済成長期以降、ダ
ムなどの治水対策により、浸水リスクがある低地の開発が進み、相対的
に地価も安価なため、人口が流入。また、現在は一部規制が強化された
ものの、00年の都市計画法の改正で、住宅の建設が原則禁止される市街
化調整区域でも、自治体が条例で定めた地区は例外扱いとされたことも
影響したと言う➲筆者が掲載している『環境リスク本位制』下の「リ
スク・インパクト・マネイジメント」の欠如=「経済の社会への埋め込
み政策」の遅延・緩慢)の顕在化)。

 身の回りの災害リスクを確認しておこう。


パンデミックは必ずまた起こる

わたしの周りでもいろんなことを経験した。前後して、久保晴彦さん。
今井博さん、谷口三平さん、吉田百合子さん、有山美昭さん。桐井花子・
榮さん、池田修治さん、そして、実弟の龍作をなくし、今年、吉岡輝一
郎・吉岡幸雄さんら町内の仲間らを見送った。感慨深い月日が流れた。

【今日の短歌研究】
第六十回短歌研究賞受賞後第一作五十首(抜粋3)
                                            擁 腫
                                          井修一
     したためし遺書に封する紙ボンド 公証役場に行く時間なく
         痛深きゆふべ最終講義せり学への遺言秘せざる花よ
           十八で入学そして六十五同じ敷地で入院をする
         血液内科入院棟へ妻が来て四角い笑顔見せし二時間
    たらちねは老人ホームに呆けたり妻よ告ぐるなわれが逝くとも
    抗痛刻
 ドキソルビシンそのくれなゐがボーマン嚢めぐりて落つる春の便器に

                                脊髄注射
          まつぴるまパンツを下げて背を丸め髄往受けるわれは空蝉
      主任教授が「治る」といへば治るのか彼去りてながく眠られぬ夜
         シーラカンスの胸鰭のごと両腕をくるんと回すまだ眠られず
       目を閉ぢて樗をおもふなりわれもまた擁腫の日を楽しまむかな




【完全循環水電解水素製造技術概論 ⑨】
 今回は電解技術装置の製造事例研究(2件)をおこなう、
1.特開2024-125620 水電解の水素発生電極用触媒、水電解の酸素発
 電極用触媒及び水電解用触媒の製造方法並びに水の電気分解方法 立
 学法人弘前大学他
【要約】 本発明の水電解の水素発生電極用触媒は、電極基材上に触媒
を備え、前記触媒は、複合リン化物を含有し、前記複合リン化物は、Fe、
、Ni、Mn及びCuを有するリン化物である。本発明の水電解の酸素
発生電極用触媒は、電極基材上に触媒を備え、前記触媒は、複合酸化物
含有し、前記複合酸化物は、Fe、Co、Ni、Mn及びCuを有する
化物で、解時における過電圧上昇を抑制することができ、かつ、長期間
にわたって安定に使用することができる水電解用触媒をの供


【図1】実施例で得られた水電解用触媒における触媒部分のSEM画像
【図2】実施例1で得られた水電解用触媒1を電極として使用した
 の測定結果
【図4】実施例1で得られた水電解用触媒1及び実施例2で得られた水
 電解用触媒2の両方を電極として備えた電解槽を用いたリニアスイー
 プボルタンメトリーの測定結果

【5】比較例で得られた水電解用触媒を電極として使用したリニアスイ
ープボルタンメトリーの測定結果

【特許請求範囲】【請求項1】極基材上に触媒を備え、前記触媒は、複
合リン化物を含有し、前記複合リン化物は、Fe、Co、Ni、Mn及
びCuを有するリン化物である、水電解の水素発生電極用触媒。
【請求項2】電極基材上に触媒を備え、前記触媒は、複合酸化物を含有

し、前記複合酸化物は、Fe、Co、Ni、Mn及びCuを有する酸化
物である、水電解の酸素発生電極用触媒。
【請求項3】前記複合リン化物は、ミクロスフィア粒子である、請求項

1に記載の水電解用触媒。
【請求項4】前記複合酸化物は、ミクロスフィア粒子である、請求項2

に記載の水電解用触媒。
【請求項5】Fe、Co、Ni、Mn及びCuを有する前駆体をリン化

又は焼成することで水電解用触媒を得る工程を備える、水電解用触媒の
製造方法。
【請求項6】請求項1に記載の水素発生触媒及び/又は請求項2に記載

の酸素発生触媒を使用して電解処理を行う工程を含む、水の電気分解方法。

2.特開2023-140089 水素製造装置及び水素製造方法 住友重機械工業
 株式会社
【要約】下図1のごとく、上記課題を解決するために、電極間に陽イオ

ン交換体を配置した電解部を備え、電解部のアノード側には、塩化物イ
オンを含まない電解液を導入し、電解部のカソード側には、塩水を導入
、塩水電解により水素を製造する水素製造装置及び方法を提供する。本
発明によれば、アノード側では塩素ガス発生の要因となる塩化物イオン
が存在しない状態を維持したまま電解を行うことが可能となる。これに
より、水の電解による水素製造において、塩素の発生を抑制しつつ、塩
を水素製造の原料として用いることが可能となるとともに、水素製造装
置の大規模化に際し、低コスト化かつ環境負荷の低減が可能となる。
【図1】第1の実施態様における水素製造装置の概略説明図
【符号の説明】10A,10B,10C  水素製造装置、20  電解部、
21  処理槽、22a,22b  電極、23  陽イオン交換体、24a,
24b,24c  空間、25  FO膜、L1~L7  ライン、E  塩化
物イオンを含まない電解液


図2.本発明の第1の実施態様の水素製造装置における水素生成及び回

  収に係る工程を示す概略説明図


図3.本発明の第2の実施態様における水素製造装置の概略説明図


図4.本発明の第2の実施態様の水素製造装置における水素生成及び
収に係る工程を示す概略説明図

図5.本発明の第3の実施態様における水素製造装置の概略説明図



図6.本発明の第3の実施態様の水素製造装置における水素生成及び回
収、並びに二酸化炭素の固定化に係る工程を示す概略説明図


【発明の効果】本発明によれば、水の電解による水素製造において、塩
水を原料として用い、かつ塩素発生を抑制することができる水素製造装
置及び水素製造方法を提供することができる

【撤去請求範囲】
【請求項1】塩水電解により水素を製造する水素製造装置であって、電
極間に陽イオン交換体を配置した電解部を備え、前記電解部のアノード
側には、塩化物イオンを含まない電解液を導入し、前記電解部のカソー
ド側には、塩水を導入することを特徴とする、水素製造装置。
【請求項2】前記電解部のアノード側における電解液には、FO膜を介

して塩水から水分が供給されることを特徴とする、請求項1に記載の水
素製造装置。
【請求項3】塩水電解により水素を製造する水素製造方法であって、電

極間に陽イオン交換体を配置した電解部を用い、前記電解部のアノード
側に、塩化物イオンを含まない電解液を導入する工程と、前記電解部の
カソード側に、塩水を導入する工程と、
  塩素の発生を抑制した電解を行う工程と、を含むことを特徴とする、

水素製造方法。


Credit: University of Southampton
タイムカプセル「人類の記憶」のお話
DNA can now be stored for billions of years
人類存続の危機云々が2035年に始まるのではと心配されている時に
生物の生命のソフトウェアコードであるDNAが、地質学的時間スケール
で測定すると自然界では急速に劣化。情報損失の正確な速度は、温度、
pHレベル、光への露出などの環境要因により異なり、DNAの半減期は 521
年。1,000年ごとに残りの遺伝情報の75%が失われることを意味し、たと
えマイナス5℃の完璧な状態で保存したとして、DNA鎖の分子結合がすべ
680万年後には壊れる。しかし、ある研究では、遺伝情報を数十億年に
わたり保存できる革新的なデータ保存形式を開発しという(本当かいな
?)。サウサンプトン大学オプトエレクトロニクス研究センタ (ORC)の

科学者は、人類の寿命を延ばす永久保存可能なデータ保存媒体の「5D」
メモリ結晶にヒトゲノム全体の保存成功しまと。この画期的な技術は、
ナノ構造ガラスとフェムト秒レーザー書き込みを利用してデータを5次
元でエンコードし、前例のない保存容量と寿が実現すると(本当かいな
?)。
「永遠の結晶」と呼ばれるこの 5D メモリデバイスは、1 枚の小さなデ
ィスクに最大360テラバイトの情報を保存でき、最高 1,000℃の熱安定
性と室温での実質的な寿命を備えている。時間とともに劣化する従来の
データ ストレージ形式とは異なり、この結晶は地球上で最も化学およ
び熱耐久性のある材料の1つの溶融石英に相当。極端な高温と低温に加
えて、1 cm² あたり最大10トンの直接衝撃力と宇宙放射線への長期曝露
にも耐えることができる。
データは、超高速レーザーを使用して極めて短く強力な光パルスを生成
し、シリカ内に生成された自己組織化ナノ構造を介して記録。この方法
は、ナノ構造のサイズと方向および結晶内の 3次元位置の 5次元で情報
がエンコードする。特徴のサイズは 20ナノメートルと小さく、これまで
にもこの 5Dメモリ技術を使用して 300 kbのテキスト ファイル ( 2013 
年) や歴史的文書 ( 2016年) をエンコードし、この技術が長期データ保
存の可能性を実証。最新のブレークスルーはこれらの以前の成功を基に
現在、ヒトゲノム全体を単一の結晶に保存。これらの結晶の1つに完全
なヒトゲノム保存で、数千年、数百万年、あるいは数十億年後に人類を
絶滅から復活させる可能性のある青写真が今や得られる。遺伝情報のみ
を使用して完全に合成された人間を作成することは、現在の技術の領域
を超えるが、2010 年の合成細菌の作成など、この分野における最近の進
歩は、遠い将来にそれが実現可能になる可能性があるとピーター・カザ
ンスキー教授がかたる。この水晶は現在、オーストリアのハルシュタッ
トにある塩の洞窟内の特別なタイムカプセル「人類の記憶」に保管。
 
懐かしの音楽 『イエスタディ・ワンス・モア



「イエスタデイ・ワンス・モア」(Yesterday Once More)は、カーペン
ターズが1973年に発表したシングルである。リチャード・カーペンター
とジョン・ベティスの作。昔ラジオで聴いていたオールディーズを懐か
しむという内容の歌。

● 今日の寸評:


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エネルギ-と環境 ㉕

2024年09月27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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。

【季語と短歌:9月26日】 

     旅立だグリーン革命良夜かな 
                 高山 宇 (赤鬼)

【短歌研究::角川歌壇9月号 結城千賀子 選

笑いあい揺れあう傘の重なって少女の群れは紫陽花になる 
                                                神奈川県 風花 雫

〈ドラえもん〉のポケットからいま取り出したばかりの
                           やうだ春の仔犬は     川県 藪内 真由美

目の前に咲く花の名をぼくは知らない知らないままに戦場へ征く 
                                            茨城県  志賀 和彦

草千里 粛々と降る雨に濡れ百年後にも同じ淋しさ   
                                                  長野県 三好 碧
                       
第六十回短歌研究賞受賞後第一作五十首(抜粋)
                         擁 腫
                         坂井修一
歌やらむ仕事はやめむ AIに告ぐればぽつり「結をいそぐな」
ひさかたのひかりは春のGPT第二の人生まだだと答ふ
特任教授になりて四月に職つなぐあたふたと高齢初心者のわれ
散歩靴ちびてゆくなり資本家とAIだけが偉い世界に

※昨日は元気なく、俺も終わりかなと思ったが、夜半の涼しさが効をを

奏したのか。リゲイン(回復する)もののこの歌が目に入り再び考え込
んだが、ドジャ-スが勝ったので嬉しくなる。






図1.0.44型 フルHD OLEDマイクロディスプレイ

❏ SSS,業界最小のOLEDマイクロディスプレーを商品化
9月24日、ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社(以下、SSS)
は、業界最小※1となる5.1µm画素(約5,000ppi)と、最大10,000cd/m2
の業界最高※1輝度を両立した、0.44型のフルHD解像度のOLEDマイクロ
ディスプレイ(Organic Light-Emitting Diode Microdisplay)『ECX350F
商品化薄型化・軽量化や高い視認性が求められるAR(拡張現実)グラス
での活用を想定したOLEDマイクロディスプレイです。本製品では、小画
素化しても画素ごとの発光性能を高めるために、新設計のOLED構造とマ
イクロレンズを採用しました。これにより、小型の0.44型でフルHD解像
度を実現するとともに、従来製品※2比約2倍となる最大10,000cd/㎡の輝
度を可能にし、これまで難しいとされていた小画素化と高輝度の両立に
成功した。
主な特長
OLEDマイクロディスプレイは、画素を小さくすると発光効率が下がり
、画素あたりに流せる電流に制約がかかってしまうため、高輝度化が難
しいといった問題があった。本製品では、5.1µm画素と、その画素サイ
ズでの発光効率を最大化するマイクロレンズを製造するための半導体プ
ロセスを新たに開発しました。さらに独自設計のOLED構造を採用する
ことで、駆動電圧と発光効率の最適なバランスを追求し、小画素化と高
輝度の両立に成功。これにより、本製品は業界最小※1の5.1µm画素に
よるフルHD解像度の表示と、業界最高※1となる最大10,000cd/㎡の輝
度による優れた視認性を実現した。



■ 小型画素と狭額縁による外形の小型化
映像表示領域の周囲の非映像表示領域(額縁)には、駆動に必要な回路や

配線が実装されているが、従来技術では、ディスプレイデバイスとして
の信頼性や、回路部分の配線幅の要求から画面表示不良といった問題が
懸念され、狭額縁化は困難とされていた。本製品では、新たな回路設計
と組立工程を導入することにより、これらの問題を解決し、ディスプレ
イ長辺の額縁を上下でそれぞれ1.14mmまで小型化した。
画素の小型化とディスプレイの狭額縁化により、フルHDの画素数を維持

しながらも従来製品※2比24%減となる短辺サイズ7.99mmを実現し、ARグ
ラスの薄型化・軽量化に貢献できる。

図.OLEDマイクロディスプレイを用いたARグラスとその光学システム例
(イメージ図)

■ 入力解像度と表示位置の柔軟な操作をサポートする可変黒枠機能
フルHD以下の任意解像度の映像入力を受信した場合、デバイスの表示領

域内の任意の位置に映像を表示することができる「可変黒枠機能」を搭
載しました。一般的にARグラスにおいて、黒表示部分では実空間が透過
して視認されるため、表示映像と実空間を重ねた表示が可能です。本機
能は、従来製品※2においては前段の処理側(アプリケーションプロセッ
サ)で黒表示部分の映像信号を生成し入力することで実現していました
が、これを本製品内で行うことで、任意で設定した解像度による表示を
容易にするとともに、システムとしての低消費電力と低遅延に貢献。

❏ 8K8Kの正方形CISやAIを使うにおい判定センサ
9月17~18日、シャープの技術展示イベント「SHARP Tech-Day’24 “I
nnovation Showcase”」を開催し、8K×8Kの正方形CMOSイメージセンサ
(以下、8K×8K正方CIS)を展示。

FA-IMS方式の原理[クリックで拡大] 出所:シャープ

においセンサ技術では他にも、におい分子を膜に吸着させて計測する方
式がある。その場合、吸着した分子を脱離させるために何度も熱を加え
る必要があることに加え、使用を続けると脱離しにくくなるため、セン
サの性能が劣化するという課題がある。一方で、FA-IMS方式では、にお
い分子がフィルタ・電極や検出部に吸着することはないため、繰り返し
使用できる。


❏ 体積75%減の「世界最小」MLCCを開発 村田製作所
9月19日、016008Mサイズ(0.16×0.08×0.08mm)の積層セラミックコン
デンサーを「世界で初めて」(同社)開発したと発表した。現行の最小
品である0201Mサイズ(0.25×0.125mm)と比較して体積比で約75%小
型化。

図 016008Mサイズの積層セラミックコンデンサー  出所:村田製作所

✔ 昨今、電子機器の高性能化/小型化に伴い電子部品の搭載点数増加
や搭載スペースの縮小が進んでいる、積層セラミックコンデンサーにお
いても同様で、最新のスマートフォンでは1台で最大約1000個使用されて
いる。限られた搭載スペースで高密度な部品実装を可能に、超小型品へ
のニーズが高まっている。
懐かしの音楽『東京』


『東京』は、1974年10月25日に発売されたマイ・ペースのメジャーデ
ビューシングル。「東京」は累計で約100万枚のヒット。

● 今夜の言葉:継続は力なり。『大風呂敷』(構想力)も実現できえ

 うと言うことをこの『海水循環利用ビジネス概論』(掲載中)である。
 今朝のにニュ-ス「ツバル国での野作物が海水で栽培できない」「
 四国愛媛でマルコメ味噌があおさの陸上栽培実証中:との二つのニ
 ュ-スはこの構想で課題解決(必要用水の品質-水温。水質・コス
 パなど)できる。言うなれば優れた再エネ・膜・触媒・材料術・
 海洋・造船技術などに優れ、世界に先駆ける豊穣なノウウ・開発
 群がそれを担保する。
 


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エネルギ-と環境 ⑨

2024年09月05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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。

                  

【季語と短歌:9月5日】
                 天高しメタセコイヤの光浴び 
                            高山  宇 (赤鬼)
                   
【今日の短歌研究  ㉘】 
                        すばらしい日々
                      都築直子(日本歌人)
地上まで生ゴミさげてあるくとき朝の万緑せりあがりくる
植ゑこみのはたをのしのし跳ねあるくカラスごどきとまなこ合はさす
犬解いて犬走らする人びごのこゑはなやげり鉄柵のなか
なんの岩するどなけれど藤の幹ねぢくれたることど午後の空あり
チョモランマのベーヌキャンプよ五歩うごぐごどに息継ぎしつつうごきし
生きるって息をするっていふこどだあなのあくほどいきをしてみろ
禁を解き吸ひこむけむのぼ-ぽ-ど目ざまし鳴って眼球ひらぐ
腰据ゑる土地をもとめてころしあふにんげんらしいふるまひにして
食ひ終へて立っといふこど地の上にくりかへしをりて七曜ながる
川の面に跳ねては消えてゆくリング雨のにほひは神どろかしむ
できたての木漏日写真つぎつぎど撥ねる役所の手さばきは見つ
地上住メ-トルの空に突きあたりドローンはそこを動がすなりぬ
【作家略歴】
都築直子:(つづき なおこ、1955年8月12日 - )は日本の歌人、小説
家、スカイダイビング・インストラクター。東京都生まれ。上智大学外
国語学部仏語学科。1989年、「エル・キャプ」 により第53回小説現代新
人賞を受賞。2006年、日本歌人新人賞を受賞[1]。2007年、歌集『青層
圏』により第13回日本歌人クラブ新人賞及び第51回現代歌人協会賞を受
賞。2013年1月より12月まで、砂子屋書房のサイトで「一首鑑賞*日々
のクオリア」を連載。
参考:都築直子 – 橄欖追放:第101回 都築直子『淡緑湖


【完全循環水電解水素製造技術概論 ①】
環境リスク本位制時代にあっては、完全循環利用が設計理念となる。
再生可能エネルギーシステム・燃料電池・蓄電池・脱二酸化炭素
メタネ-ションシステム・電気自動車・水素燃料製造システム・水(
海水電解システム)など開発・生産段階から織り込んでだ設計(経済
の社会への埋め込み政策)をシリ-ズで考察していく。

❏ 最新特許技術編 ①
1.特開2024-856 爆発性混合ガス基質による水素細菌の培養装置、
 培養方法及び物質生産 国立大学法人東京工業大学
【要約】下図図2Aのごとく、水素濃度を爆発下限以下に維持した、
水素細菌を培養するための閉鎖気相循環培養装置であって、水電気
分解による低濃度水素を発生させるための水素供給部;二酸化炭素供
給部;空気供給部;水素細菌を培養するための培養液を含有する細胞
培養リアクター;及び気相循環を確立するための循環流路を備えた閉
鎖気相循環培養装置が提供される。さらに、本発明は、上記閉鎖気相
循環培養装置の使用に基づく、水素濃度を爆発下限以下に維持した水
素細菌の培養方法を非爆発性混合ガス基質による水素細菌の培養装置
及び培養方法を提供、

図2A、水素細菌を培養するための典型的な閉鎖気相循環培養装置を
示す。培地:MB、総体積:1L;全ガス循環流量:600mL/分;
撹拌:400rpm;循環ガス組成:H2:O2:CO2:N2(概
ね3:10:10:77)。
【発明の効果】本発明によれば、水素細菌の閉鎖気相循環培養により
低濃度水素を効率的に取り込んで物質生産に利用でき、PEM型リア
クターによる水電気分解と組み合わせることによって電気エネルギー
による高効率な物質変換を可能にし得る。

【産業上の利用可能性】  本発明では、水素細菌の閉鎖気相循環培養
により低濃度水素を効率的に取り込んで物質生産に利用できること、
及びPEM型リアクターによる水電気分解と組み合わせることによっ
て電気エネルギーによる高効率な物質変換が可能となることを示した。
配管素材の改善による水素の漏れ防止や、電子受容体として必要な酸
素も水電気分解で発生した酸素を供給するなどの改良により、さらな
る変換効率の向上が見込まれる。温室効果ガスの排出削減に向けた二
酸化炭素の資源化方法として、上述のように水素細菌とその利用に関
する研究開発は世界的に活発化しているが、水電気分解デバイスとし
て、精力的に研究開発が進められているPEM型リアクターと組み
わせた閉鎖循環型培養に関する報告はなく、重要な基盤技術と考え
れる。

2.特開2024-093404 水素製造装置 株式会社デンソー他
【要約】下図1のごとく、電気化学セル4から構成された水素製造装
置1である。アノード極23は、触媒層と、集電体とを有し、電解液
3に浸漬されている。触媒層がカチオンを有することで、尿素を含む
水溶液にアルカリ化合物を添加しなくても尿素及び水から水素を電気
化学的に生成することができる水素製造装置を提供する。
図1 実施形態1における水素製造装置の模式図
【符号の説明】 1  水素製造装置 2 電極体 21 カソード極
22 隔膜 23 アノード極 231 触媒層 234 カチオン 

3 電解液 4  電気化学セル
【発明の効果】上記水素製造装置は、アノード極の触媒層が導電性基
材と該導電性基材に担持されたカチオンとを有する。カチオンは触媒
層中で導電パスとなるため、アノード極内での水酸化物イオンの伝達
が促進される。これにより、たとえ尿素を含む水溶液にアルカリ化合
物が添加されていなくても電気化学セルでの電流量が増大し、尿素の
電気分解による水素生成が促進される。以上のごとく、上記態様によ
れば、たとえ尿素を含む水溶液にアルカリ化合物が添加されていなく
ても尿素及び水から水素を電気化学的に生成することができる水素製
造装置を提供することができる。


                    このシリ-ズつづく
懐かしの映画音楽 「E.T.のテ-マ」





● 今日の寸評:森を見て木を見ず 「蟻の一穴」







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エネルギ-と環境 ⑧

2024年09月04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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。
【季語と短歌:9月4日】


                 風の盆嵐の後の祭りかな    
                                       高山 宇(赤鬼)
【今日の短歌研究 ㉗】 
                                                    ゲルニカ
                                              菊池裕(中部短歌)
耳・鼻・眼・血は一音なれざ怨念のぱびこるゆゑに「身」を羽交絞め
蜜蜂の羽音が語源の無入植は俯瞰して待つヒト殺すため
千の眼は貴様をねらふ〈風刺画〉敗走すれば嗤うゲルニカ
色の無い空の色彩あらなくに生前葬に献花をたむく
加熱式煙草けぶれる昼下がり誰にも認証されてゐなくて
人生は自動化されたスプリクト「私はロボ"ットではありません」
いちにんのこどどしいへど多数派のなかのひとりとして暮れ泥む
                       角川短歌 8月号

※『ゲルニカ』(
Guernica [ɡeɾˈnika])は、スペインの画家パブロ・ピカソ
がドイツ空軍による無差別爆撃を受けた1937年に描いた絵画。即死者127
人、病院での死亡者150人超、負傷者300人超を数えた。因みに、ウクラ
イナ空爆での犠牲者数は。2024年2月15日時点で合計3万457人(国連人権
高等弁務官事務所)、米国の空爆による日本の爆撃被災者は約310万人、
死者は11万5千人以上、負傷者は15万人以上、イスラエルのガザ地区爆撃
の死者数は2万人超。

   
ヨーロッパ諸国による植民地制圧の手段として登場した空爆は、現代にい
たるまで、戦争の中心的な役割を果たし、その“負の発展”を支えてき
た。加害の側の力の圧倒的な優位性を背景に、とめどなく繰り返されて
きた破壊と虐殺の実態を追究。「早期に戦争が終結できる」など、脈々
と受け継がれてきた正当化論の虚構を浮き彫りにする。
【著者該歴】荒井 信一(あらい しんいち、1926年2月4日 - 2017年10月

11日は、日本の歴史学者。専攻は西洋史、国際関係史。茨城大学名誉教
授、駿河台大学名誉教授。大学退職後は、日本の戦争責任資料センター
共同代表、韓国・朝鮮文化財返還問題連絡会議を結成、代表世話人など
を務める。帝国主義や第二次世界大戦、戦争責任などを研究し、シンポ
ジウム出席やメディアへの執筆活動も行う。 2017年10月11日、胆管癌で
死去。91歳没。 第二次日韓協約は国際法上無効であるとする]。


❏ カーボンナノチューブの原子配列を制御して合成する手法
【要点】
カーボンナノチューブ(注1)の原子配列であるカイラリティを制御
 し合成可能な新触媒を発見。
・カイラル指数(6,5)のカーボンナノチューブを超高純度(≧95%)で合
 成することに成功。
30年以上未解決のカイラリティ制御合成に新たな道筋を示したことで、
 今後革新的半導体デバイス創出の可能性とその社会実装にが期待。
【概要】
9月3日、東北大学材料科学高等研究所(WPI-AIMR)研究グループは、CNT
sの新たな構造制御合成法の開発に成功。本研究では、これまで着目され
てこなかった多種類の元素を混合した新たなCNTs成長用触媒開発に取り
組み、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、鉄(Fe)を混ぜ合わせたNiSnFe触
媒が極めて特殊なCNTs成長触媒として作用することを発見。このNiSnFe
触媒を用いて合成条件を最適化することで、95%以上の超高純度で(カイ
ラリティCNTsのみを選択的に合成することに成功。


新たに発見した三元系触媒で実現した(6,5)CNTsの超高純度合成概念図

※カイラリティ、カイラル指数:ナノチューブを構成する際のグラフェ
ンシートの螺旋度に相当する構造因子。グラフェンシートを構成する六
員環の隣り合う二つの辺それぞれの法線の単位ベクトルをa1、a2、合成
ベクトルC=na1+ma2(n、mは整数)と表記する。カイラリティは、カー
ボンナノチューブを軸方向に展開したグラフェンシート構造において、
基準となる六員環が次に重なる位置のカイラル指数(n,m)で表現され
る幾何学構造。ナノチューブの電子状態はカイラリティによって決定す
る。炭素原子の六員環が平面状につながったグラフェンシートが円筒状
に丸まったカーボンナノチューブ(CNTs)は、優れた導電性や半導体特性、
光学特性、高い機械的強度を有することから、次世代のエレクトロニク
ス分野における新素材として大きな注目を集めています。特に一層のグ
ラフェンシートから構成される単層CNTsは、次世代半導体デバイス分野
において期待されている。産業応用に向けてはカイラリティと呼ばれ
炭素原子一つ一つの並びを制御できないことが大きな障壁であり、CNTs
の発見から30年以上未解決の究極の課題とされてきた。
【展望】
今後さらに様々な多元系触 媒を探索することで、他のカイラリティに対
しても単一カイラリティ制御合成 が実現できる可能性を示唆し。また、
実際に直接合成した超高純度(6,5)CNTs を超高性能半導体デバイスとし
て応用する研究も展開しており、既存デバイス の性能を著しく凌駕する
革新的半導体デバイス創出の可能性とその社会実装も 期待できる。
-------------------------------------------------------------
1.特許第7537792号 薄膜、バイオセンサ、及びそれらの製造方法 
 国立大学法人  東京大学
【要約】
下図1のごとく、本発明者らは、以下の態様を有する本発明により、上
記課題を解決できることを見出した。
《態様1》 以下の工程(a)~(e)をこの順に含む、薄膜の製造方法:
(a)導電性基板を提供すること、
(b)第1の前駆体を用いて、前記導電性基板の表面上に第1層を形成

すること、
(c)前記第1層から未反応の物質の少なくとも一部を除去すること、
(d)前記導電性基板の表面上又は前記第1層に第2の前駆体を電気化

学的に結合させることによって第2層を形成すること、及び
(e)工程(c)及び(d)を繰り返すこと。
《態様2》
工程(e)を2回以上繰り返す、態様1に記載の製造方法。
《態様3》
 前記工程(c)が、電気化学的に行われる、態様1又は2に記載の製造

方法。
《態様4》
 前記工程(c)が、超音波洗浄によって行われる、態様1又は2に記載

の製造方法。
《態様5》
 前記第1及び第2の前駆体が、同一の物質である、態様1~4のいずれ

かに記載の製造方法。
《態様6》
 前記第1及び第2の前駆体が、それぞれジアゾ芳香族化合物から選択さ

れる、態様1~5のいずれかに記載の製造方法。
《態様7》
 前記第1及び第2の前駆体の両方が、ニトロフェニルジアゾニウムであ

り、かつ第1層及び第2層を、電気化学的に還元処理することで、アミ
ノフェニル基に変換する、態様1~6のいずれかに記載の製造方法。
《態様8》
 前記導電性基板が、電気化学的バイオセンサの電極であり、前記薄膜が、

前記電極の表面上に形成される、態様1~7のいずれかに記載の製造方
法。
《態様9》
 電極を含む電気化学的バイオセンサの製造方法であって、態様8に記載

の方法で前記電極の表面上に前記薄膜を形成することを含む、電気化学
的バイオセンサの製造方法。
《態様10》
 前記電極を有する電界効果トランジスタ、又は前記電極に接続されたゲ

ート電極を有する電界効果トランジスタを更に備える、態様9に記載の
電気化学的バイオセンサの製造方法。
《態様11》
アミノフェニル基を有する層を含んでおり、かつ
前記アミノフェニル基の緻密性が、10分子/nm2以上である、薄膜。
《態様12》
厚みが10nm以下である、態様11に記載の薄膜。
《態様13》
 電荷移動抵抗(Rct)が、50Ω・cm2以上である、態様11又は

12に記載の薄膜。
《態様14》
態様11~13のいずれかに記載の薄膜を電極の表面上に含む、電気化

学的バイオセンサ。
《態様15》
 前記電極を有する電界効果トランジスタ、又は前記電極に接続された

ゲート電極を有する電界効果トランジスタを更に備える、態様14に記
載の電気化学的バイオセンサ。得られる薄膜の緻密性をコントロールす
ることができる薄膜の新規な製造方法及びそのような方法によって得ら
れうる高い緻密性の薄膜を提供する。

図1.電界効果トランジスタを備えるバイオセンサの構成を例示
【符号の説明】 10 バイオセンサ 11 センシング部 12 電界効
果トランジスタ(FET) 21 ゲート電極 22 薄層 23 容器
24 参照電極 32 金属電極 33 ゲート絶縁膜 34 ソース電極
35 ドレイン電極 36 金属線(配線) 37 電源 38 電流計
【発明の効果】
本発明の方法によれば、様々な物質に基づく様々な緻密性を有する薄膜

を製造することができる。薄膜の緻密性をコントロールすることによっ
て、例えばバイオセンサの分野において特定のターゲット分子のみを電
極に透過させることが可能になり、バイオセンサの設計に非常に有利で
ある。また、この方法によれば、従来技術では達成されなかった水準の
緻密性を有する薄膜を製造できる。
  (1-4.2  薄膜の絶縁性の評価:交流インピーダンス測定)
 0~3回の反復修飾における交流インピーダンス測定のナイキストプロ

ットを図6に示す。また、算出した電荷移動抵抗(Rct)を下表2に
示す。

(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の工程(a)~(e)をこの順に含む、薄膜の製造方法:
(a)導電性基板を提供すること、
(b)第1の前駆体を用いて、前記導電性基板の表面上に第1層を形成す

 ること、
(c)前記第1層から未反応の物質の少なくとも一部を除去すること、
(d)前記導電性基板の表面上又は前記第1層に第2の前駆体を電気化

 学的に結合させることによって第2層を形成すること、及び
(e)工程(c)及び(d)を繰り返すこと。
【請求項2】
工程(e)を2回以上繰り返す、請求項1に記載の製造方法。
【請求項3】
前記工程(c)が、電気化学的に行われる、請求項1又は2に記載の製

造方法。
【請求項4】
前記工程(c)が、超音波洗浄によって行われる、請求項1又は2に記

載の製造方法。
【請求項5】
前記第1及び第2の前駆体が、同一の物質である、請求項1~4のいず

れか一項に記載の製造方法。
【請求項6】
前記第1及び第2の前駆体が、それぞれジアゾ芳香族化合物から選択

、請求項1~5のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項7】
前記第1及び第2の前駆体の両方が、ニトロフェニルジアゾニウムであ

り、かつ第1層及び第2層を、電気化学的に還元処理することで、アミ
ノフェニル基に変換する、請求項1~6のいずれか一項に記載の製造方
法。
【請求項8】
前記導電性基板が、電気化学的バイオセンサの電極であり、前記薄膜が、

前記電極の表面上に形成される、請求項1~7のいずれか一項に記載の
製造方法。
【請求項9】
電極を含む電気化学的バイオセンサの製造方法であって、請求項8に記

載の方法で前記電極の表面上に前記薄膜を形成することを含む、電気化
学的バイオセンサの製造方法。
【請求項10】
前記電極を有する電界効果トランジスタ、又は前記電極に接続されたゲ

ート電極を有する電界効果トランジスタを更に備える、請求項9に記載
の電気化学的バイオセンサの製造方法

懐かしの映画音楽 He Was Beutiful
                 ディア・ハンタ-のテ-マより
『ディア・ハンター』(The Deer Hunter)は、1978年公開のアメリカ映
画。製作はEMIフィルムズ及びユニバーサル映画、監督はマイケル・チミ
ノ。脚本はデリック・ウォッシュバーン(英語版)。主演はロバート・
デ・ニーロ。第51回アカデミー賞並びに第44回ニューヨーク映画批評家
協会賞作品賞受賞作品(『ウィキペディア(Wikipedia)』)。




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ナノフッ素樹脂②

2024年08月11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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。

【季語と短歌:8月11日】

          夏雲や巨大地震の訪れか 

【今日の短歌研究 ㉑】


                        右手左手
                     外塚 喬(朝日
 
      日おもての遊に出づれば高高どそよぐ梢のつるばみの花

  ゆふばれの空のあかりにひどかたに飛ふものはみな羽かがやかす

  からだよりこころ少しくをちかへる濡れたる花のしづく浴びるに

  杖よりもあなたの手がよいど遅れ合ひの差し出してくる手ど手を

                            つなぐ

      連れ合ひのころばぬ先の杖どなるどきに右の手どきに左手

    どちらかが介護するのは当たり前夫婦なら別れられないかぎり

かぎりゐるいのちどあれば日いくにちくひせのごどくどざめておかひ

   ひかりにも重さあり午後の街蜀ゆく術後なる身の疲れやすくて


※ 外塚喬(とのつか たかし)略歴:1944(昭和19)年、栃木
県生れ。木俣修に師事。修没後、十年間「形成」の編集に関わる。「形
成」解散後、1994(平成6)年「朔日」を創刊。2008(平成
20)年より十年間「木俣修研究」を刊行。
主な著書:歌集『喬木』『火酒』『山鳩』『散録』他。
歌書『現代短歌の視点』『木俣修のうた百首鑑賞』『実録・現代短歌史

 現代短歌を評論する会』他。


❏ フッ素系オリゴアミドナノリング ナによる超純水② 
 
Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous inte-
rior surface.

DOI番号:10.1126/science.abd0966
※ フッ素による水輸送の高速化(要前処理工程:塩素イオン除去)
通常、パイプやチャネルの直径が小さくなると、表面積と体積の比率
が大きくなるため、断面積あたりの流量は減少する。伊藤らは、超分
 

子重合により有機フッ素基が密集したナノチャネルを形成する一連の 
フッ素系オリゴアミドナノリングを設計した (Shen の展望記事を参照)。 
強力な電気陰性度によって水クラスターの形成が妨げられるため、個々 
の水分子は、より大きなチャネルよりも小さなチャネルを速く流れる。 
塩化物イオンは強く反発され、チャネルを通過できない。
【要約】前回掲載済
 
-----------------------------
解説;天然タンパク質に勝る水のろ過性能
Yuexiao Shen著 •サイエンス• 2022年5月13日
フッ素系ポリマーのポリテトラフルオロエチレン (PTFE) は、密集し
た炭素-フッ素 (C-F) 結合が水をはじく、独特の超疎水性表面を提供
する (1)。それでも、個々の C-F結合は極性があり、極性官能基と静
電的に相互作用して水素結合 (H 結合) を形成できる (2)。この注目
すべき双方向特性は極性疎水性 (3) として知られ、すべての元素の中
で最大の電気陰性度と 2 番目に小さい原子サイズを含むフッ素の特性
に起因。フッ素系表面と水の相互作用は広く研究されてきた (4)。ラ
マン分光法に基づく最近の報告では、フッ素系化合物の近くにある水
クラスターが壊れて多くのヒドロキシダングリングボンドを生成する
のに対し、炭化水素類似体では生成されるダングリングボドがかなり
少ないこと示されている (5、6)。この観察結果は、PTFE のような超
疎水性内部表面を持つナノチャネルが、クラスター化されていない水
分子よりも拡散が遅いと思われる水クラスターの形成を抑制できるこ
とを示す。超分子重合して内径の異なるナノチャネル (FmNCns) を生
成する一連のフッ素系オリゴアミドナノリング (FmNRns) を開発した 
(図 1A)。 FmNRns と FmNCns を設計するために、C–F 結合の極性と疎
水性の性質を利用した。 C–F 結合は極性が非常に高いものの原子レベ
ルで分極するのが難しいため (3)、FmNRns の C–F 結合は隣接する極
性アミド基と静電的に相互作用して水素結合を形成できる (2)。この
特徴により、大環状骨格が剛性になり、C–F 結合が内側を向きます。
 FmNRns が炭化水素媒体中で超分子重合して溶媒疎水性フッ素系ナノ
チャネル (FmNCns) を形成できる場合 (図 1B)、その内部表面はフッ
素原子で密に覆われ、水クラスターを破壊できる (5、6)。



図 1.  一連のフッ素系ナノリングと膜貫通フッ素系ナノチャネルの
形成。 (A) 一連のフッ素系ナノリングの分子構造: F12NR4、F15NR5、
F18NR6、および F12NR6。ナノリングの内径は、ナノチャネルを通る
水浸透の MD シミュレーションによって得られた半径方向の水密度に
基づいて計算した (図 S37)。壁の位置は、水密度が最大値の 1% に
なる点として定義した。(B) 超分子重合された FmNRn が小胞リン脂
質二重膜に埋め込まれたフッ素系ナノチャネル (FmNCn) に重合され
た模式図。(C) 親水性および疎水性ナノチャネル内の水クラスターの
流れの模式図。 (D) 直径1.76 nmの仮想レナード・ジョーンズ(LJ)
チャネル内の水分子のダングリングボンド分布。LJチャネルの疎水性
はスケーリング係数(10)によって制御された。(E)異なる疎水性
レベルでのLJチャネル内の水分子の流量。



図 2. フッ素系ナノチャネルの形成。
(A~D) B3LYP/6-31G* 理論レベルでの DFT 計算により得られた (A)

 F12NR4、(B) F15NR5、(C) F18NR6、(D) F12NR6 ナノリングの CPK 
表現 (それぞれ図 S20、S22、S24、S26)。(E~H) ナノリングの静電
ポテンシャルマップ (E)

我々は、FmNCns の分子構造を用いて水透過の分子動力学シミュ
レーションを行った。その結果、FmNCns は非フッ素系よりもか
なり速く水分子を透過できることが明らかになった (図 S35 お
よび S36)。水透過性を評価するために、まず FmNCns を 1,2-
ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン (DOPC) 小胞に埋め
込み、ストップトフロー法と光散乱を組み合わせて (図 S38 お
よび S39)、対応する水透過プロファイルを分析した。この方法
は CNT (12) や AQP (13) の水透過プロファイルの分析に時折
使用されているが、透過プロファイルに大きな偏差が見られる
ことがわかった (図 S38、C ~ F)。この偏差は、流動性小胞膜
を通した自発的な水漏れによって生じた可能性が高いため、代わ
りに 1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン (DPPC)
 小胞を使用しました。この脂質は、室温を含む広い温度範囲で、
厚さ 3.7 nm の流動性の低いゲル相二重膜を形成することが報告
されており (14、15)、室温ではほとんど水を透過しません (16)。
ラウルダンアッセイ (17) に基づく膜流動性試験で観察されたよ
うに (図 S40)、チャネル形成 FmNRns は DPPC 二重膜の構造的
完全性を低下させませんでした。信号対雑音比を高めるために、
光散乱法を蛍光発光法 (18) に変更しました。これは、たとえば
AQP (19)、ナノリングで組み立てられた合成ナノチャネル(20)、
CNT (21) などの水透過性を評価するために使用されている。典型的
な例として、NaClのHEPES緩衝液([HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 500 mM)
を、F12NR4が埋め込まれたDPPC小胞([HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 100 
mM、[DPPC] = 2.9 mM、[F12NR4] = 0.079 μM)のHEPES緩衝液分散液に
加えました。その結果、DPPC小胞膜の外側([NaCl] = 300 mM)と内側
([NaCl] = 100 mM)の塩濃度は互いに異なりました(図3A、ii)。そ
のため、膜内に浸透圧が発生し、DPPC小胞は外向きの水の浸透によっ
て元の体積の3分の1に収縮しました。私たちは、浸透圧によってNaCl
の内向きの浸透が起こり、圧力が解放されるのではないかと考えまし
た。別の一連の実験により、NaCl の内向き浸透は外向きの水の浸透の
評価に影響を与えるには遅すぎることが確認された (図 4C および図 
S41)。既存の方法 (19–21) を参考に、カルボキシフルオレセイン (CF
、図 3A) を封入蛍光プローブとして用いて、フルオラス F12NC4 の水
の浸透を調べた。これは、CF の蛍光強度が濃度依存的であり、体積収
縮による自己消光の結果として減少するためである (図 S42A)。25°C 
のリン脂質二重膜に、チャネル形成 F12NR4 がパーセントモル分率 
χ 0.0018 (10) で含まれていた場合、>500 nm での時間依存的な蛍光
強度変化から、CF 蛍光 ([CF]0 = 0.5 mM) が 10 ms 以内に消光した
ことが示された (図 3B、赤)。対照的に、チャネル形成 F12NR4 が存
在しない場合には蛍光消光は起こらなかった (図 3B、黒)。これは、
以前に報告された DPPC 小胞の水透過性の欠如から予想されるとおり
である (16)。図 3B に示す消光プロファイル (赤) から、図 S42Bに
示す方法で較正した小胞収縮の速度論的プロファイルを評価し、浸透
圧水透過係数 Pf を χ = 0.0018 で 0.22 cm s–1 と計算することが
できた (10)。図 3C に示すように、Pf 値は χ が 0 から 0.0027 に
増加するにつれて直線的に増加し、実験的 χ 範囲での小胞収縮率は
チャネルを透過する水の量によって決まることを示している。同様に、
他のフッ素系 FmNCn の Pf値も図 3、D ~ F に示すように得られた。
フッ素系ナノチャネル FmNCn を通して水が浸透することを検証するた
めに、流体力学的直径 (Dh) が 0.4 ~ 3.2 nm のポリ (エチレングリ
コール) (PEG) の存在下で F15NR5 を使用した一連の水浸透実験を実施
した (22)。ポリマーによる目詰まりによる水浸透の妨害で一般的に観
察されるように、PEG の Dh が 1.1 ~ 1.8 の範囲で、F15NR5 の内径 (1.
46 nm) に近いときに Pf が大幅に減少した (図 S43) (10、23)。



図 3. フルオラスナノチャネルを介した水浸透速度を評価するための
ストップトフロー蛍光測定。(A) ストップトフロー蛍光測定セットア
ップの概略図。NaCl の HEPES 緩衝液 ([HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 
500 mM) を、CF を封入した DPPC ベシクル ([HEPES] = 10 mM、[NaC
l] = 100 mM) の HEPES 緩衝液分散液に加えた。ベシクルの外部 (30
0 mM) と内部 (100 mM) の NaCl 濃度が異なっていたため、ベシクル
のリン脂質二重膜に浸透圧が発生した。その後、ベシクルはチャネル
を通じて水分子を放出し、収縮すると予想された。この体積収縮イベ
ントは、ベシクルの内部環境での CF の濃度増加による蛍光消光を通
じて監視された。 (B) 25°C で DPPC 小胞に封入された CF の代表的
なストップトフロー蛍光減衰プロファイル。小胞リン脂質二重膜に F1
2NR4 が存在する場合 (赤、χ = 0.0018) と存在しない場合 (黒)。8 
つの減衰プロファイルを平均した。(C ~ F) DPPC 中の (C) F12NR4、
(D) F15NR5、(E) F18NR6、(F) F12NR6 のパーセントモル分率 (χ) の
、25°C での対応する小胞の浸透水透過係数 Pf への依存性。エラー
バーは、3 ~ 10 回の独立した実験から計算された平均値からの ± 
1 S.D.を表す。



図 4. DPPC 小胞のフッ素系ナノチャネルを通る水とイオンの透過性。
(A) F12NC4、F15NC5、F18NC6、F12NC6 の単一チャネル浸透水透過性 

pf と、CNT (21) および AQP1 (19) の浸透水透過性 pf。(B) F12NC4、
F15NC5、F18NC6、F12NC6 を通る単一チャネルの水透過性フラックス 
(f)。pf を水透過断面積で割って求めた。CNT (21) および AQP1 (19) 
の値も示されている。(C) F12NC4、F15NC5、F18NC6、F12NC6 の反射係
数 (棒グラフの値) と単一チャネル Cl– 透過性 bCl (棒グラフの軸の
下)。 ND は、値が検出限界以下であったことを表す。(D) 固有の水/
塩選択性 (Pw/Ps) と水透過性 Pw (cm2 s–1) のプロット。DOPC マ
リックス中の FmNCn、CNT、および AQP1 の再構成膜の Pw/Ps およ
 Pw 値は、報告された方法 (27) を使用して計算されました。プロ
ットの α 値は、チャネルが占める膜の面積の割合を示す。灰色の点
は、ポリマー脱塩膜 (10) の値です。灰色の破線と実線は、それぞれ
ポリマー脱塩膜 (10) の性能のトレードオフと上限の線を表す。 
                         この項つづく                            

                                                    


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海水循環利用ビジネス⑦

2024年07月02日 | ネオコンバーテック
https://optronics-media.com/news/20240628/92532/
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成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。 


【季語と短歌:7月2日】

          乱れ梅雨や家に籠もりて鬼仕事 


                        藤原龍一郎
                             1952年生・短歌人
                     夜と櫻と十人の女

        昭和、平成、令和の夜の夜楼の開に降臨せし芹明香
       満開の夜櫻並木を跳び去るは白狐憑きたる藤圭子なり
        梶芽衣子漆黒の喪の衣裳にて夜に顕ちたり櫻の夜に
         魔はつねに櫻の下の屍ぞ緑魔子なる女優のありき
        短散史に樹齢重ねし櫻木のかく発光す与謝野晶子は
        さなきだに櫻はエロス官能の横酔いなる岡本かの子
         浅川マキ唄う新宿鰍座の真夜に降る紙の櫻吹雪ぞ
       鈴木いづみは闇の櫻の化身なれ切断されし指の行方は
           
一九九三年四月二日 対神取忍戦 於横浜アリーナ
        鬼が憑く 北斗晶に鬼が憑く夜の櫻を喰らう鬼なる
             永遠に楼嵐は億むなかれ乃木坂46川崎桜

  

📚  
『今日のSDGs推進関連ニュ-ス
 kWhとΔkWの同時最適化を目指す「同時市場
❏ 住宅トップランナー基準を強化
 低炭素水素の普及を促す「価格差に着目した支援」
 生成AIブームでデータセンターが急増
 高性能フレキシブル有機太陽電池
 東芝ら,ペロブスカイト太陽電池を検証
❏ VR/MR用超高精細ディスプレーを開発 


📚 最新海水淡水化システム・装置技術③
【関連特許技術】
3.特開2024-1944 溶媒駆動装置および溶媒駆動モジュール 株式
会社アシュマラボラトリーズ③

【概要】 

吸水性駆動ゲル812aを用いる場合には、駆動溶液とは異なり、浸
透圧差に基づいた自発的な水の移動現象ではなく、高分子ゲルの強い
吸水力により、文字通り水が駆動される。図12に示す例では、移動
水は膨潤した吸水性駆動ゲル812b内に吸収される。このため、吸
水性駆動ゲル812bから淡水(浸透水L2)を得るには、膨潤した
吸水性駆動ゲル812bに対して熱や圧力等の外部刺激PWを与える
必要がある。また、図示されているように、淡水の分離工程の際に半
透膜モジュール814dから吸水性駆動ゲル812bを一時的に取り
外す必要性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】


【課題を解決するための手段】
発明の効果
 本発明によれば、FO法による溶液処理において、溶液から駆動装置

に引き出した溶媒を駆動装置から容易に分離することができる溶媒駆
動装置および溶媒駆動モジュールが提供できる。
【発明を実施するための形態】
(第1実施形態:溶媒駆動装置)
<溶媒駆動装置(その1)>


図2 溶媒駆動装置の正浸透実験について説明する図

図3溶媒駆動装置の正浸透実験について説明する図
【符号の説明】1A…溶媒駆動装置(その1)1B…溶媒駆動装置(
その2)1C…溶媒駆動装置(その3)10…駆動ゲル 10a上面
20…半透膜 h1,h2…高さ L1…海水 L10…食塩水 L

2,L20…浸透水

【0038】図2に示す浸透開始時においては駆動ゲル10の上面1

0aには浸透水L20は滲出していない。図3に示すように、浸透開
始から24時間後において浸透水L20が駆動ゲル10の上面10a
(食塩水L10の液面の高さh1と等しい)を超える高さh2まで達
しており、少なくとも、3.5wt%食塩水の浸透圧よりも高い浸透圧
が誘起されていることが確認された(正浸透では、浸透圧の低い側か
ら高い側へ水が移動する。)。これにより、寒天ゲルが、海水淡水化
を行う溶媒駆動装置1Aの駆動ゲル10として利用可能であることが
実証された。【0039】

なお、上記の例では、寒天の濃度を5wt%、ショ糖の濃度を50wt

%としたが、これは一例であって、他の濃度であってもよい。好まし
い濃度範囲としては、寒天の場合は、濃度1wt%~20wt%、シ
ョ糖の場合は、濃度30wt%~80wt%である。【0040】
また、上記の例では、ゲル化剤に寒天を使用したが、寒天の主成分で

あるアガロース(寒天の精製物)またはアガロース誘導体も寒天と同
様、あるいはそれ以上にゲル化剤としての作用効果が見込められるの
で、ゲル化剤として使用可能である。【0041】
また、駆動微粒子13の例である糖類分子についても、上記の例で

ショ糖を使用したが、ブドウ糖、果糖、麦芽糖等の他の糖類分子でも、
ショ糖同様に溶解性が高く、その水溶液は高い浸透圧を示すことが知
られており、駆動微粒子13として使用可能である。また、エタノー
ル(エチルアルコール)、グリセロール(グリセリン)、エチレング
リコール等のアルコール類分子、および塩化ナトリウム(NaCl)、
塩化マグネシウム(MgCl2)、塩化カルシウム(CaCl2)等
の塩類イオンも、それらの水溶液は高い浸透圧を示すことが報告され
ており、同様に駆動微粒子13として使用可能である。

【0042】<高さ方向の濃度分布>
上記説明した寒天の濃度(ゲル化度)やショ糖濃度は駆動ゲル10内

で均一としたが、こられの少なくともいずれかに濃度勾配を持たせて
もよい。例えばショ糖濃度について駆動ゲル10の高さ方向(上下方
向)で分布を持たせてもよい。一例として、駆動ゲル10における上
方から下方に向けてショ糖の濃度が漸減する構成にすることが挙げら
れる。ここで、濃度の漸減とは、連続的に濃度が低くなる場合のほか、
段階的に低くなることを含む(「漸減」について、以下の説明でも同
様)。【0043】
具体的な一例として、駆動ゲル10の上面10aから半透膜20の下

端と同レベルの位置までは50wt%、それ以降、連続的に減少させ
て駆動ゲル10の下面10b付近で0wt%となるように調整するこ
とが挙げられる。【0044】
駆動ゲル10の上方から下方に向けてショ糖の濃度を漸減させる構成

にすると、対象溶液から半透膜20を介して引き出された水が駆動ゲ
ル10に浸透し、ショ糖の漏出が抑制され、水が自重で下方に移動す
るにしたがい、水の移動速度が高まることになる。これにより、駆動
微粒子13であるショ糖の漏出を抑制しつつ、水を効率良く下方へ移
動させることができる。【0045】
寒天およびショ糖の駆動ゲル10内での濃度分布については、上記に
限られたものではなく、駆動ゲル10へ浸透した水の流速が最大とな
り、かつ、ショ糖の流出が抑制されるよう、適宜、設定すればよい。

【0046】また、濃度分布を調整するには、予め複数のショ糖濃度
のゾル状調製物を用意しておき、注入温度、注入量により制御すれば
よい。例えば、第1のショ糖濃度のゾル状調製物を型枠に注入し、温
度制御によって硬化(または半硬化)させ、次にその上に第2のショ
糖濃度のゾル状調製物を注入し、温度制御によって硬化(または半硬
化)させる、という処理を繰り返し、最終的にゲル状に硬化させる。
【0047】所定の濃度で型枠に注入するゾル状調製物の1回あたり
の注入量が少ないほど滑らかな濃度変化となり、1回あたりの注入量
が多いほどステップ的な濃度変化となる。これにより、高さ方向にシ
ョ糖の濃度分布を持った駆動ゲル10が作製される。【0048】

溶媒駆動装置(その2)>
 図4(a)および(b)は、溶媒駆動装置(その2)の構成を例示す

る模式図である。図4(a)には全体模式図が示され、図4(b)に
は(a)のB部の拡大模式図が示される。図4に示す溶媒駆動装置1
Bの駆動ゲル10は、ゲル化剤で形成された3次元網目構造体11、
3次元網目構造体11に保持された第2の溶媒の例である水12、
3次元網目構造体11に保持された駆動微粒子13に加え、繊維また
は繊維状材料による補強部材14を有する。【0049】

図4.(a)および(b)は、溶媒駆動装置(その2)の構成を例示
する模式図
ゲルは流体と固体との中間的な物質であるため、柔軟性に富む一方、
機械的強度は高くない。このため、ゲルを薄膜化した場合に強度不足
となりゲル膜の損傷を招く可能性がある。そこで、駆動ゲル10に補
強部材14を含めることで、駆動ゲル10の機械的強度を高める。補
強部材14としては、例えばバイオポリマーからなる繊維が挙げられ
る。【0050】
 溶媒駆動装置1Bの駆動ゲル10は、ゲル化剤と水12と駆動微粒子

13とを混合し、徐々に加熱撹拌してゾル状態に調整した後、ゾル状
調製物を所定の型枠内で補強部材14の例であるバイオポリマーの繊
維に含浸させ、冷却することにより作製される。【0051】
例えば、3次元網目構造体11を形成するゲル化剤としては寒天、駆
動微粒子13の例としてはショ糖、さらに、代表的なバイオポリマー
の例としてはセルロースの繊維からなるコットン(例えば、コットン
不織布)を用いることができる。寒天とショ糖を精製水中で加熱撹拌
してゾル状態にした後、ゾル状調製物をコットン不織布に含浸させ、
冷却することにより溶媒駆動装置1Bの駆動ゲル10が作製される。

【0052】 具体的には、駆動ゲル10の厚さ(第1方向D1の厚
さ)を約10mmとする場合、先ず、駆動ゲル10の厚さと同等の厚
さ約10mmの脱脂綿シート(コットン不織布の薄膜シート)を用意
する。次に、ゾル状調製物を準備した後、脱脂綿シートを型枠内に敷
く。次に、ゾル状調製物をその型枠内に均一に注入し、ゾル状調製物
を徐々に脱脂綿シートに含浸させ、その後、常温まで徐々に冷却して
ゲル化させる。
                        この項つづく 

【今日の注目技術】高性能フレキシブル有機太陽電池

理化学研究所らの研究グループは、高性能かつ伸縮可能な有機太陽電
池を開発。研究グループは透明電極として,導電性高分子材料「PEDOT:
PSS」に「ION E(4-(3-エチル-1-イミダゾリオ)-1-ブタンスルホン
酸)」を添加したところ,伸縮性が向上し,引張ひずみが増加しても
抵抗の増加を大幅に緩和した。また,大きな引張ひずみ下でも亀裂の
進行が著しく抑制された。ポリウレタン基板と透明電極との界面の特
性を評価したところ,ION Eを含まない導電性PEDOT:PSSの接着力は,
ION Eを含むものよりも大幅に低かった。堅固な界面接着により,透明
電極の面内亀裂の駆動力が減少し,亀裂の発生と伝播が遅れ,透明電
極の伸縮性が向上していることを確認。発電層は,二つの高効率ドナ
ー材料(PM6とD18)を混ぜてランダム三元共重合ポリマードナー「
Ter-D18」を合成し,近年有機太陽電池として使われている低分子アク
セプター材料「Y6」と混合してTer-D18:Y6を作製。Ter-D18:Y6から成
る発電層と透明電極とポリウレタン基板とを備えた複合フィルムは,
発電層の機械的特性が改善した。ION Eを添加した透明電極を含む複合
フィルムは,亀裂の伝播が著しく抑制され,ION Eを含む伸縮性の高い
透明電極は,伸縮性有機太陽電池全体の機械的完全性(高い伸縮性)
を保証することを確認。
【展望】優れたエネルギー変換効率を備えながらも伸縮性に課題を残
す、他の優れた発電層材料の伸縮性の向上にも適用可能で、本設計戦
略を利用することにより、高性能な伸縮性有機太陽電池の実現し、衣
服に貼り付けた環境エネルギー電源、ウエアラブルデバイスやe-テキ
スタイル]用の電源開発を実現する。


【掲載誌
"Intrinsically Stretchable Organic Photovoltaics by Redistributing Strain to 
PEDOT:PSS with Enhanced Stretchability and Interfacial Adhesion", "Intrinsically Stretchable Organic Photovoltaics by Redistributing Strain to PEDOT:PSS with
 Enhanced Stretchability and Interfacial Adhesion", Nature Communications, 10.1038/s41467-024-49352-4.
Nature Communications, 10.1038/s41467-024-49352-4
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海水循環利用ビジネス⑥

2024年07月01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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」

。 


【季語と短歌:7月1日】
         
      明日あさ逝くもラスト・ディケイドも向日葵よ 



【毎度おやじ鍋:塩鯖の檸檬鍋】
滋賀は鯖が旨いことは勿論、免疫強化に貢献するビタミンDをはじ
め、脳や神経の機能を活性化させるDHA・1、血中コレステロールや中
性脂肪を減らすEPA・2を豊富に含むさば。昧がしっかりしているので
ビワマスと双璧の鍋具材。
📚 最新海水淡水化システム・装置技術②
【関連特許技術】
3.特開2024-1944 溶媒駆動装置および溶媒駆動モジュール 株式
会社アシュマラボラトリーズ②

【概要】 

【0008】  吸水性駆動ゲル812aを用いる場合には、駆動溶液
とは異なり、浸透圧差に基づいた自発的な水の移動現象ではなく、高
分子ゲルの強い吸水力により、文字通り水が駆動される。図12に示
す例では、移動水は膨潤した吸水性駆動ゲル812b内に吸収される。
このため、吸水性駆動ゲル812bから淡水(浸透水L2)を得るに
は、膨潤した吸水性駆動ゲル812bに対して熱や圧力等の外部刺激
PWを与える必要がある。また、図示されているように、淡水の分離
工程の際に半透膜モジュール814dから吸水性駆動ゲル812bを
一時的に取り外す必要性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】

【0011】 前述したように、FO法には、駆動媒体に溶液を用い

る駆動溶液法と、吸水性ゲルを用いる駆動ゲル法との2つの方式があ
る。これらのうち駆動溶液法では、駆動溶液から淡水を分離するため
に、溶解度、熱、電気・磁気等のエネルギーが必要である。また、駆
動溶液には有害なものが多く、半透膜を通して逆流し、海水側に漏え
いして環境汚染を引き起こしかねない。
【0012】 また、駆動ゲル法では、高吸水性の高分子ゲルを利用し

ているため、ゲルの吸水性も高いが保水性も高い。このため、駆動溶
液の場合と同様に、駆動ゲルから淡水を分離するために、熱、圧力等
の外部刺激、すなわち、エネルギーが必要となる。また、淡水の分離
工程の際に、駆動ゲルを半透膜モジュールから一時的に取り外す必要
があり、分離工程が複雑となる。
【0013】 本発明は、FO法による溶液処理において、溶液から駆

動装置に引き出した溶媒を駆動装置から容易に分離することができる
溶媒駆動装置および溶媒駆動モジュール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】
【0014】 本発明の一態様は、半透膜を介して対象溶液に含まれる

第1の溶媒を浸透圧差によって引き出すための溶媒駆動装置であって、
ゲル化剤で形成された3次元網目構造体と、3次元網目構造体に保持
された第2の溶媒と、3次元網目構造体に保持された駆動微粒子と、
を有する駆動ゲルを備える溶媒駆動装置である。
【0015】 このような構成によれば、ゲル化剤で形成された3次元

網目構造体に第2の溶媒および駆動微粒子が保持された駆動ゲルによ
って第1の溶媒の駆動を行う。すなわち、この駆動ゲルと対象溶液と
を半透膜を介して配置することで、駆動ゲルと対象溶液との間の浸透
圧差によって対象溶液の第1の溶媒(例えば、水)が駆動ゲルの3次
元網目構造体に引き出される。駆動ゲルの3次元網目構造体は、溶媒
と強く結合する性質(例えば、溶媒が水の場合には保水性)と、溶媒
と弱く結合する性質(例えば、溶媒が水の場合には離水性)とを有す
るため、この溶媒と弱く結合する性質を利用して駆動ゲルに含まれる
溶媒を移動させて、駆動ゲルからの溶媒の分離が行われる。
【0016】 上記溶媒駆動装置において、ゲル化剤は、寒天、アガロ

ース、およびアガロース誘導体の群から選択された少なくともいずれ
か1つであってもよい。これにより、食品由来の環境性に優れた駆動
ゲルが構成される。
【0017】 上記溶媒駆動装置において、駆動微粒子は、糖類分子、

アルコール類分子、および塩類イオンの群から選択された少なくとも
いずれか1つであってもよい。これにより、食品由来の環境性に優れ
た駆動ゲルが構成される。
【0018】 上記溶媒駆動装置において、駆動ゲルは、繊維または繊

維状材料による補強部材をさらに有する構成であってもよい。ゲルは
流体と固体との中間的な物質であるため、機械的な強度不足になる可
能性がある。駆動ゲルに繊維または繊維状材料による補強部材が含ま
れることで、駆動ゲルの機械的強度が向上する。
【0019】 上記溶媒駆動装置において、駆動ゲルは、上方から下方

に向けた方向、および半透膜の近位から遠位の方向の少なくともいず
れか一つの方向に駆動微粒子の濃度が漸減する構成であってもよい。
駆動ゲルにおいて駆動微粒子の濃度が高いほど、半透膜を介して溶液
から溶媒を引き出す駆動能力は高くなるが、引き出された溶媒の移動
速度は低くなる。一方、駆動ゲルにおいて駆動微粒子の濃度が低いほ
ど駆動微粒子の漏出が少なくなる。このため、駆動ゲルの上方から下
方に向けた方向、および半透膜の近位から遠位の方向の少なくともい
ずれか一つの方向に駆動微粒子の濃度を漸減させる構成にすると、対
象溶液から引き出された第1の溶媒(例えば、水)が駆動ゲルに浸透
し、移動するにしたがい、駆動微粒子の漏出が抑制され、溶媒の移動
速度が高まることになる。
【0020】 上記溶媒駆動装置において、半透膜の近位から遠位の第

1方向に複数の駆動ゲルが設けられ、第1方向に複数の駆動ゲルのそ
れぞれにおける駆動微粒子の濃度が漸減する構成であってもよい。こ
のように、複数の駆動ゲルのそれぞれにおける駆動微粒子の濃度が第1
方向に漸減することで、対象溶液から引き出された第1の溶媒(例え
ば、水)が第1方向に配置された複数の駆動ゲルへ順に浸透するにし
たがい、駆動微粒子の流出が抑制され、溶媒の移動速度が高まること
になる。
【0021】 本発明の一態様は、ケースと、ケースに設けられた半透

膜と、ケースに収容され、半透膜と接する上記溶媒駆動装置と、を備
えた、溶媒駆動モジュールである。このような構成によれば、ケース
に半透膜と上記溶媒駆動装置とを収容した溶媒駆動要素のモジュール化
が行われる。【0022】 
上記溶媒駆動モジュールにおいて、ケースの下面には、半透膜を介し
て対象溶液から溶媒駆動装置に引き出された第1の溶媒を下方へ出す
ための下面開口部が設けられていてもよい。これにより、溶媒駆動モ
ジュールに対象溶液を導くことで、ケースの半透膜を介して対象溶液
から引き出された第1の溶媒(例えば、水)がケースの下面開口部か
らケース外へ分離されることになる。【0023】
上記溶媒駆動モジュールにおいて、ケースの上面には、半透膜を介し

て対象溶液から溶媒駆動装置に引き出された第1の溶媒を上方へ出す
ための上面開口部が設けられていてもよい。これにより、溶媒駆動モ
ジュールに対象溶液を導くことで、ケースの半透膜を介して対象溶液
から引き出された第1の溶媒(例えば、水)がケースの上面開口部か
らケース外へ分離されることになる。

発明の効果】【0024】
 本発明によれば、FO法による溶液処理において、溶液から駆動装置

に引き出した溶媒を駆動装置から容易に分離することができる溶媒駆
動装置および溶媒駆動モジュール提供できる。
【発明を実施するための形態】
(第1実施形態:溶媒駆動装置)
<溶媒駆動装置(その1)>

先ず、第1実施形態に係る溶媒駆動装置について説明する。 図1(a

)および(b)は、溶媒駆動装置(その1)の構成を例示する模式図
である。図1(a)には全体模式図が示され、図1(b)には(a)
のA部の拡大模式図が示される。
図1に示す溶媒駆動装置1Aは、半透膜20を介して対象溶液に含ま

れる第1の溶媒を浸透圧差によって引き出すための装置であって、駆
動ゲル10を備える。駆動ゲル10は、ゲル化剤で形成された3次元
網目構造体11と、3次元網目構造体11に保持された第2の溶媒の
例である水12と、3次元網目構造体11に保持された駆動微粒子
13と、を有する。【0028】


【符号の説明】1A…溶媒駆動装置(その1)1B…溶媒駆動装置(
その2)1C…溶媒駆動装置(その3)10…駆動ゲル 10a上面
10b…下面 11…3次元網目構造体 12…水13…駆動微粒子


3次元網目構造体11を形成するゲル化剤としては、寒天、アガロー
、およびアガロース誘導体の群から選択された少なくともいずれか
1つが用いられる。また、駆動微粒子13としては、糖類分子、アル
コール類分子、および塩類イオンの群から選択された少なくともいず
れか1つが用いられる。これにより、食品由来の環境性に優れた駆動
ゲル10が構成される。【0029】
本実施形態では、一例として、3次元網目構造体11を形成するゲル
化剤として寒天、駆動微粒子13として代表的な糖類分子であるショ糖
を用いている。駆動ゲル10は、ゲル化剤である寒天と、駆動微粒子
13であるショ糖とを精製水中で加熱撹拌してゾル状態に調整した後
(以下、「ゾル状調製物」とも言う。)、ゾル状調製物を所定の型枠
に注入し、冷却することで作製される。【0030】
このような駆動ゲル10を備えた溶媒駆動装置1Aを構成することに
より、対象溶液から溶媒を駆動することができる。すなわち、この駆
動ゲル10と対象溶液とを半透膜20を介して配置することで、駆動
ゲル10と対象溶液との間の浸透圧差によって対象溶液の溶媒が駆動
ゲル10の3次元網目構造体11に引き出される。【0031】
例えば、海水を対象溶液として、海水の淡水化を行う場合、駆動ゲル
10において、(1)ゲルの3次元網目構造体11内の駆動微粒子が
海水以上の浸透圧を誘起する。(2)水がゲルの3次元網目構造体11
内を移動可能である。(3)駆動微粒子13がゲルの3次元網目構造
体11内に束縛される。の3つの条件を満たせば、FO法の駆動溶液
と同様に、駆動ゲル10であっても浸透圧差に基づいた海水淡水化が
可能となる。しかも、駆動微粒子13は駆動ゲル10の3次元網目構
造体11内に束縛された状態なので、淡水の分離工程が不要となる。
【0032】上記の一例のように、図1で示す塊状の駆動ゲル10は、
寒天とショ糖とを精製水中で加熱撹拌してゾル状態にした後、ゾル状
調製物を冷却することにより作製される。すなわち、駆動ゲル10の
-例は、ショ糖含有寒天ゲルである。寒天は、食品分野でよく知られ
たゲル化剤で多量の水が保持可能な3次元網目構造体11を有するヒ
ドロゲルを形成する。また、ショ糖はグラニュー糖として寒天と同様
に食品分野でよく知られている代表的な糖類である。寒天との親和性
が非常に高く、水と一緒に多量に寒天のヒドロゲルの3次元網目構造
体11内に保持される。【0033】
ここで、ショ糖含有寒天ゲル(以下、単に「寒天ゲル」とも言う。)
が前記(1)~(3)の条件を満たす駆動ゲル10であることを以下
に説明する。(
A)ゲル内のショ糖分子の浸透圧誘起性
FO法の駆動溶液としてのショ糖水溶液の浸透圧については、従来の
報告例があるが(非特許文献3)、寒天ゲルの浸透圧については、従
来の報告例はない。そこで、本願の発明者は、前述の方法で作製され
た寒天ゲルについて浸透圧実験を行い、寒天ゲル内のショ糖分子がシ
ョ糖水溶液内のショ糖分子と同様に海水よりも高い浸透圧を誘起する
ことを実験的に確認した。詳細については後述する。【0034】
(B)寒天ゲル内での水の移動性
寒天ゲルは、その構造から離水性という特有な性質を有している。こ
れは、寒天ゲル内に保持された水には、強く結合された水と、弱く結
合された水との2種類の水があり、後者の弱く結合された水は寒天ゲ
ル内を比較的自由に移動可能で、最終的には寒天ゲルの表面から滲出
することが報告されている(非特許文献4)。この離水性という特徴
を利用すれば、半透膜を介して海水側から寒天ゲル側に移動してきた
浸透水を、寒天ゲル内部、さらには寒天ゲル外部に移動させることが
可能である。さらに加えて、重力により、下向きに浸透水を移動させ
ることもできる。【0035】
(C)寒天ゲル内でのショ糖分子の束縛性
寒天ゲルはゲル化率(寒天の濃度)が高くなると3次元網目構造の網
目サイズが小さくなる特徴がある。化学、医学の分野ではこの特徴を
利用して、寒天ゲルを分離媒体として使用している。例えば、電気泳
動技術では、ゲル化率の制御された寒天ゲルを使用して、種々のサイ
ズのDNA(デオキシリボ核酸)断片が混ざったサンプルから、一定
範囲のサイズごとにDNAを分離することが行われる(非特許文献5)。
具体的には、非特許文献6によれば、寒天ゲルの濃度が5重量パーセ
ント(wt%)以上になると、寒天ゲルに捕捉されるDNA断片の最
小サイズは10~20bp(base pair、1bp=0.34nm)、

すなわち、3.4~6.8nmとなり、ショ糖分子のサイズに近くな
る。さらに、寒天の濃度を7~10wt%に高め、網目サイズをより
小さくすれば、水分子(サイズ:0.28~0.38nm)のみを透
過し、ショ糖分子をほぼ完全にゲル内に束縛し、ゲル外への流出を抑
制することが可能となる。【0036】


<正浸透実験>次に、本実施形態に係る溶媒駆動装置1Aの正浸透実
験について説明する。図2および図3は、溶媒駆動装置の正浸透実験
について説明する図である。
正浸透実験として、次に示す寒天ゲルによる駆動ゲル10を製作した。
すなわち、粉末寒天を使用し、調整容器内の精製水に対して濃度5重
量パーセント(wt%)になるように仕込み、その内容物を80℃~
95℃まで徐々に加熱して流動性のあるゾル状態にする。その後、ゾ
ル状調製物に対して濃度50wt%になるようにショ糖を加え撹拌し、
再度、一様なゾルに調整した後、徐々に冷却する。そして、寒天のゲ
ル化温度以上の45℃~80℃で調整容器から所定の形状の型枠に注
入し、さらに常温まで徐々に冷却して完全に固化(ゲル化)させる。
これにより、塊状の駆動ゲル10が作製される【0037】

【符号の説明】
1A…溶媒駆動装置(その1)1B…溶媒駆動装置(その2)1C…溶
媒駆動装置(その3)10…駆動ゲル 10a…上面 10b…下面
11…3次元網目構造体 12…水 13…駆動微

Greensleeves「西部開拓史」





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海水循環利用ビジネス④

2024年06月28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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。 




【季語と短歌:6月29日】

       半夏生 指先切りて 医者通い 

草刈で左人先指を切ろ。マイピーシ作業に支障有るだけでなく、劇症
型溶連
菌が恐ろしい。ということで、全ての作業にブレーキ。

                        桑原正紀
                              1948年生・コスモ
                          結社   


「結社罪」ありし時代の暗闇をひきずるやうな「結社」といふ語
非合法集団ならね閉鎖的排他的ひびきを「結社」は持てり
とりあへず「結社」といふ語は棄てようよ緩くつながる集団でいい
同好の老若男女がへだてなく集ひゐしころの会なつかしき
SNSは簡便なれと肉声と素顔が歌の味を濃くする



❏ 海水脱塩膜システム
海水から淡水をつくる高性能な膜
2次元ナノチャネルを有するナノシート積層脱塩膜
この研究成果は、

酸化グラフェンナノシートと呼ばれる2次元ナノ材料を、化学的な還
元処理※5を施した後に、多孔膜上に積層することで、約50ナノメー
トル(1ミリメートルの1/20000)の厚みを有する脱塩膜を開発した。
開発した脱塩膜は、ナノシート同士の間隔や、ナシート表面の電荷
が制御されており、高性能な脱塩処理が可能。将来的には新しい脱塩
膜としての実用化や応用が期待している。
【要点】

1.2次元ナノシートを材料とする新規の脱塩膜の開発に成功。
2.酸化グラフェンナノシートを還元処理することで、ナノシート間
 相互作用を増強。
3.π−π相互作用によりナノシート積層膜の安定性向上とナノシー

 ト同士の間隔制御が可能。4.電子共役系と電荷を有するポルフィ
 リン由来の平面化合物をナ<ノシート間に導入することで、酸化グ
 ラフェンと平面化合物の負電荷による静電反発※9効果により、陰
 イオンのナノ  チャネル内における移動を制限。
5.開発したナノシート積層膜はNaCl水溶液からNaClを約95%カット

 でき、将来的には、本研究成果の応用により新規の海水淡水化用の
 高性能脱塩膜を創製する技術になり得る。


図1.開発したナノシート積層膜の断面電子顕微鏡写真

【成果】
炭素原子程度の厚みの2次元炭素材料を用い、それを積層することで
高性能な脱塩膜を開発。使用した2次元材料は、化学的な還元処理を
施すことによりπ電子共役系が付与された酸化グラフェンナノシート
でそのナノシートを、荷電官能基とπ電子共役系の両方を有するポル
フィリン由来の平面構造分子とともに、多孔膜上に積層することによ
り、約50ナノメートルの厚さの超薄脱塩機能層を形成した(図1)。
                       
形成された超薄脱塩機能層はナノシート同士の間隔(ナノチャネル)
が1ナノメートル以下に制御されており、高いイオン阻止性能を示し
た。また、その超薄脱塩機能層を有するナノシート積層膜は、ナノシ
ート間のπ−π相互作用により水中でもナノチャネル間隔が安定に維
持されるため、長期間使用することが可能。また、20 barの圧力下で
も、その優れた脱塩性能を損なわない。
                      
開発ナノシート積層膜内のイオンの輸送は、ナノシート表面の静電反
発により効果的に抑制されているを明らかにした(図2)。この静電
反発は、ナノチャネルの幅が最適に制御されたときに大きな効果を発
揮しする。本研究チームが用いたナノシート材料は、化学的還元処理
の度合いやポルフィリン由来の平面分子の導入率を制御することで、
そのナノチャネルの幅を制御できる。そのため、最適条件で作製した
ナノシート積層膜は、海水中のイオンの主成分でありながら、その透
過を阻止することが特に難しいNaClに対してでさえ、約95%という非
常に優れた阻止性能を実現できる


 
図2 ナノチャネルを介して透過する水 に入りにくく透過しにくい
イオンの模式図

【展望】
開発した2次元ナノシート積層膜の作製手法は、酸化グラフフェンシ
     
ートの還元度合いと平面構造を有する化合物の導入率を制御すること
        
で、ナノシート間の間隔とイオンの静電反発効果を制御できるため、
        
海水淡水化用の脱塩膜をはじめとし、様々な電解質分離膜の作製への
        
応用が期待できる。分離膜を用いた省エネルギーな脱塩技術は、水不
足の解消に不可欠な技術で、地球規模の水資源枯渇問題の解決への貢
献が期待されています。今後は、膜の実用化と高性能化を進める。
                        
 超純水製造システムに組み込めるし、持続可能社会構築に資す
 技術になり、これもノーベル賞級に値するのでは。
【特許技術】

1.6849969 水処理用膜 株式会社日本触媒 国立大学法人神戸大学
【要約】          
        
不純物を含む水の処理に用いられる水処理用膜であって、該水処理用
膜は、多孔質の膜がポリマーで修飾された構造を有し、該ポリマーは
1g当たり0.1g以上の中間水を有しており、ポリマー1g当たり
の中間水と不凍水との質量比(中間水量/不凍水量)が0.5以上で
ある水処理用膜。多孔質の膜が、ポリマーで修飾された構造を有し、
該ポリマーが式(1)で表わされる操り返し構造単位をを有する水処
理膜。
                      
                      
図(左)本研究のシミュレーションで扱ったイオン液晶分子とその、
分子集団が自己組織化して形成する双連続構造とカラムナー構造。
電荷をもったイオン性の官能基を赤・濃赤色で示しており、イオン性
官能基が自己集合して形成されたナノチャネルを赤色の連続領域で
(右)大規模分子動力学シミュレーションで得られた自己組織化イオ
液晶のナノチャネルと水分子の様態の拡大図。水分子が関連し、安定
化していてナノチャネルが伸びる方向に水分子は動きやすい。
【掲載誌】
雑誌名:「Science Advances」(2021年7月28日付(米国東部夏時間))
雑誌タイトル:Molecular insights on confined water in the nanochannels of 
self-assembled ionic liquid crystal
DOI番号:10.1126/sciadv.abf0669
 
 

❏ 水処理膜のナノチャネルがもつ特性を計算科学で解明分子
  動きを活発化させる水素結合の仕組
【概要】
大阪大学らの研究グループは、最新のスーパーコンピュータ群を用い
水処理膜の材料シミュレーションを行うことで、水処理膜の中の「
 ノチャネル」が、内部に含まれる水の割合に応じて水分子一
つ一つの動きを活発化させる水素結合の仕組みを解明し、その水素結
合状態を認識させてイオンを選択的に透過させるメカニズムの可能性
を示唆。
水を利用価値のある形へと転換して安全・安心な水を確保するため、

これまでさまざまな水処理膜が開発されてきた。水処理膜は微細な穴
をたくさん持っており、その穴の大きさと水に溶けたイオンのサイズ
を比較して、穴より小さいものが透過するという「分子ふるい」の仕
組みで理解されていたが実際には、水分子やイオンは、分子レベル
水素結合による「水和殻」を被っており、その殻の性質も考慮して
分<子ふるいのメカニズムを考える必要がある。また、水に溶けたイ
オンは電荷を持ちため、穴の中にプラスやマイナスの電気を帯びた
官能基があれば、電気的な相互作用が透過できるイオンの選択性に
大きく影響することがわかった。


【風瀟々と蒼き時代:White on White 
ダニー・ウィリアムズ(1942年1月7日 - 2005年12月6日)は、南ア
リカ生まれのイギリスのポップ歌手であり、その滑らかでスタイリ
ッシュなバラードの歌い方から「イギリスのジョニー・マティス」
というニックネームを得また。彼は、1961年にイギリスで1位になっ
た「ムーン・リバー」と、1964年にアメリカでトップ10ヒットとな
った「ホワイト・オン・ホワイト」で最もよく知られています。「
ホワイト・オン・ホワイト」はイギリスの歌手ダニー・ウィリアム
ズの曲です。この曲はアメリカでトップ 10 ヒットとなり、1964年
にビルボード ホット 100 で最高9位を記録した。 
 "The Comedy Is Ended"< 1964Traditional pop 2:15 United Artists 
Bernice Ross, Lor Crane






●今日の寸評:一度あることは二度ある②、

       1995年から今年6月までのマグニチード7以上の地
      震で甚大な被害が4回(29年)経験して、改めて
                   原発事故の危険性を考え55基とし、1基当たり
      千年当たり25回被災する(事故・テロ・戦争・ 
      その他の想定外の事故別)。とてもでないが事故
      ゼロとは思えないと。                 

   
コメント (3)
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海水循環利用ビジネス③

2024年06月27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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。




書道を学ぶ妻、家に帰るなり平仮名が書けず肩が詰まると嘆く。サク、
サクと落ち葉落ちるかのように書くは「かぎりとて別るる道の哀しき
にいかまほすきは命なりけり」と詠いなだめる。


【季語と短歌:6月27日】

          鬱蒼と咎あれこれと額の花 

笹川諒
短歌人
冥府行
その手には三つの石が載せられて一つを選べと言われて怯む
冥府、と口に出すとき声は葉の緑それから夢の紫
水鳥を「水鳥ちゃん」と呼ふひとがここはこの世の果たてだと言う
半分は死後の明るさ砂浜に永井陽子のうたを書きつつ
ひとすじの光を曳いて去り際のあなたは青いオーボエだった

沢口芙美
1941年生・渚
ピラミッドの中ヘ
四千五百年前に築かれし石積みピラミッドを呆と見上げつ
刀差し羽織袴の武士達もこの前に立ちし江戸時代末
身を屈め狭き隨道に足を置きピラミッドの中へ今し入りゆく
隨道の狭きに頭を打ちたどりつく玄室にひとつ石棺置かる
秒篠うけ歴史に耐へつつ王墓守るスフィンクスの思慮深き顔




【わたしの経済論⑱:為替と円安】
第15章 日本経済を蝕む七つの俗論
「社会保障制度の財源は、保険料や税金だけでなく、多くの借金に頼
っており、子や孫などの将来世代に負担を先送りしている。少子高齢
化が急速に進み、社会保障費は増え続け、税金や借金に頼る部分も増
えている。安定的な財源を確保し、社会保障制度を次世代に引き継ぎ、
金世代型に転換する必要がある。こうした背景の下、消費税率は10%
に引き上げられた」
だが、少子高齢化におびえる必要は全くない。ある程度、将来推計人

口もわかっているからだ。それを解説するに当たり、高齢化と少子化
を分けて論じよう。まずは高齢化だが、これはいずれ頭打ちになる。
一定値までは上昇するが、それ以上は変化が緩やかになり「飽和曲線
」となって鈍化してくる。これは日本の総人口に占める65歳以上の高
齢者数の割合、つまり高齢化率で考えればすぐにわかる。


当たり前だが、高齢化率が100%を超えることはない。では日本の
高齢化率は将来どこまで上昇するのか。その答えは、厚労省の『高齢
社会白書』に示されている。
それを見ると、2065年に38・4%になる。これを00~40年の間だ

け切り取って「17・4%から35・3%と約2倍になる」と恐怖をあお
る人もいるが、40~65年で切り取れば「35・3%から38・4%で約3
%しか増えない」という結論を導き出せる。
このように、どこかで頭打ちになるのは自然 つまり最低賃金を上げ

るには、まず雇用の確保が先決であり、そのためにはGDPギャップ
を縮小させなければいけない。これはマクロ経済学の基本である。
学者のなかには、「労働生産性を上げることか賃金の上昇につながる」

と考える人もいるが、相対的に労働生産性の高い人ほど高い賃金が得
られるのはミクロ的な見方であり、マクロとして全体の底上げにはな
らない。経済成長のもとで生じる人手不足こそが、賃上げには必要だ。

これは経済学で「合成の誤謬」といわれるもので、ミクロでは正しい
が、マクロでは思わぬ逆効果をもたらすという考え方である。岸田政
権はそういうマクロ経済の意識が欠けていて、最低賃金を実力以上に
引き上げてしまったのだ。



貧困女子を使った「格差・貧困論」でPV稼ぎするマスコミ

三つめに、誤った情報に基づいた「格差・貧困論一にも注意か必要

だ。しばしばマスコミは、まるで「世界で日本だけが経済格差や貧
困にあえいでいるといるかどうかという程度だが、それも女性や高齢
者の積極的な就業、人工知能(AI)による生産性向上などでカバー
できる。
むしろ人口が増えすぎるほうが問題だ。これは、イギリスの経済学者

トマス・ロバート・マルサスが1798年に著した『人口論』でも証
明されている。最近の経済成長理論でも、人口増加は一人当たりの資
本を減少させるため、貧困の原因とされている。ちなみに世界208
カ国において、各国の2000~17年の平均人口増減率を横軸に、平
均一人当たりGDP成長率を縦軸とすると、右下がりのグラフになる。

つまり、人□増加が進むほど貧しくなる傾向を示している。では、果
たして人口減少で困るのは誰なのか。その正体を探れば、危概論をあ
おっている黒幕がわかる。

主に人口減少の危機が取り沙汰されているのは、過疎化している地方

だ。一方で、地方から出た人のゆき先は東京や地方中核都市で、むし
ろ人口が増えている。つまり人口問題は、過疎地域の自治体だけの問
題だ。本来なら、住民がいなくなればその自治体を閉鎖すればいいだ
けだが、自治体側は自分たちの食い扶持がなくなると困るからそうし
たくない。だから人口減少危概論を唱える。つまり黒幕の正体は、地
方公共団体の関係者ということになる。  


日本経済を破滅へと導く「消費増税必要論」
七つの俗論の最後を飾るのは「消費増税必要論」だ。
過去のデータを見ても、増税が行われるたびにGDPを大きく低下

させてきた。そのため、ノーベル賞を獲った経済学者や著名エコノ
ミストのほとんどは、消費増税に反対の立場だ。
しかし、財務省色の強い岸田政権は、常に消費増税のタイミングを

虎視沈々と狙っている。たとえ国の税収が増えていようがお構いな
しだ。
22年11月、同年度の一般会計税収が68兆3500億円あまりと

なり、過去最高だった。コロナ禍にもかかわらず、なぜ税収が過去
最高になるのか疑問を持つ人も多いだろう。これは一言でいうと、
経済対策を講じたからだ。とくに大きいのは雇用調整助成金で、
これによって失業者が少なかったため所得税が増えた。また、コロ

ナ禍でダメージを受け年度実績を上回る見通しだと報じられた。
コロナ禍にもかかわらず、なぜ税収が過去最高になるのか疑問を持

つ人も多いだろう。これは一言でいうと、経済対策を講じたからだ。
とくに大きいのは雇用調整助成金で、これによって失業者が少なか
ったため所得税が増えた。また、コロナ禍でダメージを受けた飲食
業など以外の企業にもずいぶんお金をばらまいた。こういうのはダ
メだという人もいるが、税収が増えたのはばらまきの結果だ。
それに加えて、円安も好調の一因だった。 国は儲かっているにも

かかわらず、内閣府の税制調査会や財務省の財政制度等審議会では、
まるでお経を唱えるように「増税すべきだ」と言いまくっている。

とくに日本は消費増税という愚策によって、経済が落ち目になるの
繰り返しているにもかかわらず、さらに防衛費にかこつけて増税
ようとしているのだ。そもそも、なぜ財務省はそれほどまで増税
に躍起になるのか。その理由として、増税すれば財務省の予算権限
歳出権)が強くなり、各省に対して恩を売ることができる。その
結果、財務官僚たちの将来の天下り先の確保にもつながるからだ。
マスコミも岸田政権も、財務省の手のひらの上で踊らされているの

が本当によくわかる。こういう人々が「悪い円安論」を唱えて利上
げや増税をたくらみ、経済の悪循環をつくろうとしているのだ。

以上、高橋教授の本は上がりとなる。政権側からの集団的な圧力に
合わないか心配するが、「資本主義問題」としての「為替と円安」
と「経済成長論」に関しては継続掲載する。

「懐かしの映画音楽:ラ・クカラ-チャ」

メキシコ革命に活躍した女闘士ラ・クカラチャを描いたドラマ。イス
マエル・ロドリゲス、ホセ・ブラニョス・ブラドと、ホセ・ルイス・
セリスの共同脚本をイスマエル・ロドリゲスが監督。撮影は「激怒」
のガブリエル・フィゲロア、音楽をラウル・ラヴィスタが担当。出演
は「悪の決算」のマリア・フェリクス、「激怒」のペドロ・アルメン
ダリス、「雷雲」の監督エミリオ・フェルナンデス、ドロレス・隨道
の狭きに頭を打ちたどりつく玄室にひとつ石棺置かる秒篠うけ歴史に
耐へつつ王墓守るスフィンクスの思慮深き顔デル・リオ、アントニオ・
アギラ等。製作イスマエル・ロドリゲス。

1959年製作/メキシコ
原題:La Cucaracha
配給:松竹セレクト
劇場公開日:1959年12月2日 





❏ 有機ELディスプレー用塗布現像装置を発売 2024.06.26
SCREENファインテックソリューションズは,有機ELディスプレ
ー用の基板形成工程向け塗布現像装置の新製品として,第6世代
基板用の「SK-B1500G」および第8世代基板用の「SK-B2200G」を
開発。有機ELディスプレー製造装置群「Eシリーズ」の新たなラ
インアップとして,販売を開始すると発表した.



❏ 出光と韓国SK materials JNC,有機EL材料開発で提携 2024.06.25
出光興産は,韓国SK materials JNC CO., LTD.と,有機EL材料
である,ホウ素系蛍光青色ドーパント材料と,ホウ素系蛍光青色
ドーパント材料に最適な蛍光青色ホスト材料の共同開発を目的
とした覚書(MOU-Memorandum Of Understanding)を締結した
❏ JOLED/パナ/SCREEN,印刷方式OLEDで提携 2018.08.27
JOLEDおよび,生産設備の開発設計を行なうパナソニック プロダク
ションエンジニアリング,ディスプレー製造関連装置のSCREENフ
ァインテックソリューションズの3社は,主にテレビ向けを想定した,
印刷方式による大型有機ELディスプレー製造のための印刷設備の開
発・製造・販売・サービスに関する,業務提携契約を締結した。


図2:(a) 可視光照射による超原子融合反応、(b) 超原子融合の模式図
(白:共有Au原子、点線:M原子置換位置)、(c) M = Pdの結合距離
・角度、(d) M = Ptの結合距離・角度(紺:Pd、桃:Pt)

❏  光で「超原子分子」金属ナノクラスターを創出 
京都大学の研究グループは,価電子が閉殻な電子配置を有することか
ら「超原子」と呼ばれる金属ナノクラスターが光照射によって融合し,
二つの超原子間に三重結合を有する窒素分子のような電子配置を有す
る「超原子分子」と呼べる新奇な金属ナノクラスターを与えることを
見出した。
【展望】超原子同士を融合させて新たな超原子分子を創製する合成
手法を提供しただけでなく、超原子分子の通常の分子と類似する電子
遷移挙動について明らかにしました。今後、様々な金属の組み合わせ
や超原子の多重連結によって金属ナノクラスターを基盤とする新たな
Π電子系材料の創出につながる。
【論文情報】
Synthesis of N2-Type Superatomic Molecules, J. Am. Chem. Soc., 10.1021/j
acs.4c05611 (2024). 
● 今日の寸評:一度あることは二度ある。

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海水循環利用ビジネス概論②

2024年06月25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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。

【季語と短歌:6月26日】

  三途の川の向こう岸から手招きをまだ存命の父がしている
  柴犬を撫でても増えない通帳の残高のこと長い旅だね
  黒幕を探しながらの生活を知らぬ間にしていて貧乏はイヤ
  顔と頭は一枚の皮膚だと意識しながらすれ違う人を眺めよ
  貼らないカイロの文字を見ながら人類もいつか滅びる定めだと知る

                                    小坂井大輔
                         短歌ホリック
                                                                                                                長い旅

❏ 海洋中の二酸化炭素蓄積量(気象庁)



❏ MIT Scientists Unveil Incredible Carbon Capture Solution


❏ Ocean Carbon Dioxide Removal (CDR) - a ClimateWorks production



❏ [サイエンスZERO] 脱炭素!二酸化炭素回収技術


海水電解触媒の現状
二酸化マンガン被膜正極の実用性
2021年6月 1日海水電解において塩素を発生しない非貴金属触媒
✔ 詳細説明:電気めっき[5]と同じ方法で電極基材に被覆した二酸
化マンガン薄膜。マンガンは地球上に豊富に存在し、安価で環境負荷
が低い元素の一つ。この材料は、図1のようにナノシートの積層構造
からなり、層間にナトリウムイオンがサンドイッチをする。マンガン
酸化物薄膜を加熱処理(300℃以上)すると格子中に酸素欠陥が形成さ
れ、シートがバラバラに乱層化。
積層構造および乱層構造をもつ二酸化マンガンを被覆した電極を使っ

て海水と同じ濃度の塩化ナトリウム水溶液を電気分解したところ、積
層構造では酸素も塩素も発生せず、乱層構造では酸素が優先的に発生
しました。定電流電解(10 mA/cm2)を行い、塩素と酸素の生成量を調
べたところ、酸素発生のファラデー効率は90%近い値を示しました(図
2)。これは他の一般的な水電解触媒を使った同じ実験よりもはるか
に大きな値。従来、ほとんどの金属酸化物触媒において、反応中間体
(M-O、M は金
属)サイトへの塩化物イオン(Cl-)の吸着がH2O の吸着よりも有利なた
め、主に塩素が生成しますが、今回開発した触媒では、M-O の二量化
が起こった結果、酸素発生が優先したと推論。すなわち、酸素欠陥を
有するマンガン酸化物シート上で酸素発生反応の律速段階が変化した
ことが挙げられる。


図1.開発した触媒の構造


図2.開発触媒および一般的な触媒を使って塩化ナトリウム水溶液の
電気分解時、酸素発生および塩素発生のファラデー効率.電解液 0.5 
M NaCl、電解時の電流 10 mA/cm2.

【展望】長期耐久性試験、スケールアップを行い、実用化を目指す。
【論文】論文題目: Selective Catalyst for Oxygen Evolution in Neutral
 Brine Electrolysis: Oxygen-Deficient Manganese Oxide Film
著者: Hikaru Abe, Ai Murakami, Shun Tsunekawa, Takuya Okada, Toru 

Wakabayashi, Masaaki Yoshida, Masaharu Nakayama*
掲載誌: ACS Catalysis  /DOI: 10.1021/acscatal.0c05496

 ノーベル賞ものですね。水素が製造でき、塩素はハニカム吸着
などで除去し、酸素は海洋生物養殖などに使えるだろうし、ソーラー
洋上(洋中・浮体)風力が使用できるので、このビジネスは海洋国日
本に最適で。まさに完全自給自足できますよね

海水から水素を製造する高耐久性卑金属合金電極
2023年12月13日、9つの卑金属元素から構成された合金電極を開発し、
水電解装置運転中の劣化の原因とされる電源のON/OFFに相当する加速
劣化試験を行った。その結果、太陽光発電を利用した場合、10年間以
上アノード電解性能を維持できることをが示唆。
✔ 詳細説明:本研究では、9つの卑金属元素Ti、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Zr、Nb、Mo)からなる高エントロピー合金をアノードとして採用
レ産業で多用される一般的なアーク溶解法を用いて9種類の高純度の
金属インゴットを融解させて合金を作製。作製した合金インゴットは、
透過型電子顕微鏡などを用いて9つの元素が均一に混ざリ合っている
ことを確認(図1)。その後、合金インゴットを板状に加工し、各種
電気化学性能評価を行った。電解液には、海水を模擬した0.5M塩化ナ
トリウム水溶液と実際の海水(茨城県大洗町で採取、フィルターなレ
化学処理なし)を用いた。水電解中で劣化の原因とされる電源のON/
OFFに相当する加速劣化試験を行ったところ、両者ともに6000回のON/
OFFサイクルで、食塩水中では97帽生船保持、実際の海水では92%性
能保持し(図2)、太陽光発電利用時に換算した10年間以上(1日1
回ON/OFF、1年で365回ON/OFF)の電源のON/OFF実験では、アノード電
解性能の劣化をけば起こさないことが示されました。圭だ、印加電位
を一定とした定電位試験では、100時間以上アノード電解性能を維持
することが分かりました。耐久性に優れる一方で、酸化イリジウム電
極とアノード性能を比較すると、この9元合金電極は過電圧が0.58V
高く、実用的化に向けて改善の余地があることも明らかとなる。


図2 水電解装置における電源のON/OFFを模擬した電流電位における
加速劣化試験。黒が0.5MのNaCI水溶液(食塩水)中で試験した酸化イ
リジウム(|r02)基準電極、赤が0.5MのNaCI水溶液(食塩水)中で試
験した9元合金電極、青が前処理なしの海水中で試験した9元合金電
極。被綿が6000サイクル後のデータ

本研究では、9つの卑金属元素(Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Nb、
Mo)から頗る高エントロピー合金王2)をアノードとして採用レ産業
で多用される一般的なアーク溶解法を用いて9種類の高純度の金属イ
ンゴットを融解させて合金を作製しました。イ乍製しか合金インゴッ
トは、透過型電子顕微鏡などを用いて9つの元素が均一に混ざリ合っ
ているのを確認した(因い。その後、合金インゴットを板状に加工し、
各種電気化学性能評価を行いました。電解液には、海水を模擬した
0.5M塩化ナトリウム水溶液と実際の海水(茨城県大洗町で採取、フィ
ルターなレ化学処理なし)を用いました。水電解中で劣化の原因とさ
れる電源のON/OFFに相当する加速劣化試験を行ったところ、両者とも
に6000回のON/OFFサイクルで、食塩水中では97帽生船保持、実際の海
水では92%性能保持し(図2)、太陽光発電利用時に換算した10年間
以上(1日1回ON/OFF、1年で365回ON/OFF)の電源のON/OFF実験では、
アノード電解性能の劣化をけば起こさないことが示された。また、印
加電位を一定とした定電位試験では、100時間以上アノード電解性能
を維持することが分かりました。耐久性に優れる一方で、酸化イリウ
ム電極とアノード性能を比較すると、この9元合金電極は過電圧ま3)
が0.58V高く、実用的化に向けて改善の余地があることも明らかとな
った。



卑金属でありながらこれはどの高耐火性を発揮するメカニズムを、原
子レベルで理解することは、今後の貴金属代替卑金属電極設計の指針
に役立つ。そこで、機械学習分子動力学法と第一原理計算を組み合わ
せた反応シミュレーションを行った。アノード反応では、電極表面は
酸化されていることから、図3(a)のような9元合金モデルの表面を
酸化させ、酸化前後の9元合金モデルヘの塩化物イオンの吸着エネル
ギーを比較したところ、表面酸化した場合の塩化物イオンの吸着力の
強さは表面酸化していない場合と比べて半分以下となり、表面の酸化
膜が塩化物イオンの吸着力を弱めていることが分かリっ。また、酸素
発生が起こる触媒古|生サイトであるNiやCoに塩化物イオンを吸着す
るように配置してシミュレーションしたところ、図3(b)のように一
部は触媒活性サイトNiやCoではなく、触媒活性サイトに隣接したCrや
○へ化学結合を移動させることが明らかとなる。これは、塩化物イオ
ンがNiやCoの触媒活性サイトと結合するよりも、その隣のCrや○と結
合した方がエネルギー的に安定化するためです。これらのシミュレー
ション結果から、図3(c)に示したメカニズムが示唆した。つまり、
犠牲元素ぢ)(例えばCr)が多く表面に存在し、表面酸化されている
状況を作り出せば、塩化物イオンはそちらとの結合を優先し、その結
果、触媒活性サイトが守られ、その触媒性能を+分に発揮できるよう
になると考えられる。本卑金属電極の電解性能は貴金属電極には劣る
が、耐久性のある卑金属電極設計に非常に有用であり、この知見を基
に、貴金属電極が多用されている海水電解用アノードが、卑金属で代
用されることが期待される。

【展望】本研究では、高エントロピー合金を用いた直接海水電解用高
耐久性アノードの開発とその触媒メカニズムの解明を行いました。塩
化物イオン環境下でも高耐久な卑金属の設計指針を明らかにしたこと
で、海に面しか砂漠地帯など、再生可能エネルギーが豊富に得られるに
もかかわらず、淡水がないために水電解に向かなかった地城でも、安価
な卑金属電極を用いて海水から水素製造ができると期待されている。
まだ、洋上風力発電(イ列えば、茨城県にある日本初の本格的洋上風力
発電所ウィンド・パワーかみす第レ年上風力発電所など)と水電解を
組み合わせることができれば、県単位での水素の地産地消の実現でき

る。
掲載論文
【題名】  
Durable high-entropy non-noble metal anodes for neutral seawater 
   lectrolysis ;海水中で耐久性のある高エントロピー卑金属アノード    
【掲載誌】 
Chemical Engineering Journal 

【DOI】   10.1016/j.cej.2023.147862



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沸騰大変動時代(六十)

2024年06月14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、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」



❏ BASF、日本ガイシ、劣化率1%未満のナトリウム硫黄電池を発売
6月12日、BASFの子会社であるBASFのStationary Energy Storageと日
本のセラミックスメーカーであるNGKインシュレーターは、ナトリウ
ム硫黄
(NAS)電池の新バージョンを発売。
2019年、同パートナーが共同開発したコンテナ型NASモデルL24バッテ
リーは、従来のバッテリータイプと比較し、バッテリーセルの腐食低
減し、劣化率が年間1%未満と優れた特徴をもつ。さらに、バッテリー
モジュールの熱管理システムの改善で、長時間連続放電可能な特徴を
もち、NAS モデル L24 ユニットあたり 200kW-dc放電する場合、連続
放電時間は6時間である。NAS電池は日本ガイシが世界で初めて実用化
し、世界250カ所以上に導入、総出力720MW以上、総容量約5GWhの実績
をもる。新コンセプトは、UL1973やUL9540Aなどのエネルギー貯蔵設備
の最新安全基準に準拠する。
『ナトリウム硫黄電池の市場分析』
ナトリウム硫黄(NAS)電池市場は、予測期間13%年に約13%のCA
GRを記録すると予想されている。COVID-19パンデミックは、電力需
要の減少をもたらし、世界中のエネルギー貯蔵プロジェクトに直接影
響を与えたため、市場にマイナスの影響を与えた。NAS電池製造企業
は、2020年の収益が急落した。一例として、日本の業界リーダーであ
る日本ガイシ電池工業は、2020年に約4,419億5,600万円の収益を記録
し、2019年の収益のほぼ5%から減少した。世界のNAS電池市場は、
再生可能エネルギー・プロジェクトにおける使用量の増加や、高エネ
ルギー密度や長サイクル寿命といった技術的利点により、近い将来さ
らに強化されると予想される。しかし、ポリサルファイドナトリウム
は腐食性が高く、ポータブルモバイルアプリケーションには適さない
など、多くの制約によって市場成長は制限されている。
・室温NAS電池における効率的なNa2S電着のために、Mo5N6電極触
 媒で解決。
室温NAS電池における効率的なNa2S電着のために、Mo5N6電極触媒の
 形で解決
・モンゴル国ホブド県ミャンガド郡にモンゴル西部地域では初めての
 太陽光発電所となる「ホブド・ナル発電所」を建設し、2022年5月
 23日に発電所の稼働を開始(下画像)


画像:ホブド・ナル発電所

『関連特許事例』    1.特許第7278469号 電解セル、及びセルスタック装置 日本碍子  
【概要】下図1のごとく。電解セル10は、支持基板4と第1素子部
5aと第2素子部5bとを備える。支持基板4の内部には、水蒸気及
び二酸化炭素が流れる第1流路43が形成される。第2素子部5bは、
第1流路43内を流れるH2O及びCO2の流通方向において第1素
子部5aの下流側に配置される。第1素子部5a及び第2素子部5b
それぞれの水素極活性部61は、酸素イオン伝導性材料とニッケルと
を含有する。第2素子部5bの水素極活性部61が含有するニッケル
の粒径は、第1素子部5aの水素極活性部61が含有するニッケルの
粒径より大きい。性能を安定化させることのできる電解セル、及びセ
ルスタック装置を提供する。

図1.セルスタック装置の斜視図
【符号の説明】2 :マニホールド 21 :供給室 22 :回収室
4 :支持基板 5 :素子部 5a :第1素子部 5b :第2素子

部 6 :水素極 61,65,67 :水素極集電部 62,66,
68 :水素極活性部 7 :電解質 8 :酸素極 81 :酸素極活
性部 82 :酸素極集電部10,20,30 :電解セル 43 :
第1流路 44 :第2流路 100 :セルスタック装置

2.特許7236588 電気化学セルの製造方法 日本碍子    
【概要】下図5のごとく電解セル10は、支持基板4と第1素子部5a    
と第2素子部5bとを備える。支持基板4の内部には、水蒸気及び二    
酸化炭素が流れる第1流路43が形成される。第2素子部5bは、第    
1流路43内を流れるH2O及びCO2の流通方向において第1素子    
部5aの下流側に配置される。第1素子部5aの水素極活性部62は、    
酸素イオン伝導性を有する第1材料と、電子伝導性を有し、かつ、電    
極触媒として機能する酸化物系材料とによって構成される。第2素子    
部5bの水素極活性部62は、酸素イオン伝導性を有する第2材料と    
、電子伝導性を有し、かつ、電極触媒として機能する金属系材料とに    
よって構成され、素極の高い電解性能と活性低下抑制とを両立できる    
電解セルを提供する。(図5は割愛)    
❏ ナトリウム硫黄電池の仕組❏ 火災事故をきっかけに進化したNAS電池
❏ 自動車排ガス浄化用セラミックス

【最新ペロブスカイト太陽電池製造技術】
 特開2024-79311 太陽電池用反射防止膜及び反射防止膜を備えた太
  陽電池の設計方法、製造方法、及び設計プログラム 国立大学山形大学❏  特許7497539  光電変換素子の製造方法およびタンデム型太陽電池
  の製造方法  株式会社東芝❏ 特開2024-077606  正孔輸送性組成物、透明電極、光起電力素子 
  東レ株式会社❏ 特開2024-076411  フッ素化ポリイミド、フッ素化ポリアミド酸及
  びそれらの製造方法並びに前記フッ素化ポリイミドを適用した光学
  部品、半導体装置、プリント配線基板、電子・電気部品及びフレキ
  シブル太陽電池の製造方法 国立大学茨城大学
❏ 特開2024-071300 太陽電池 パナソニックIPマネジメント株式会社
❏ 特開2024-069366  電子デバイス及びその製造方法、並びに半導

  体層形成用塗布液及びその製造方法 三菱ケミカル株式会 
特開2024-06525ホール輸送材料及びホール輸送材料を用いた太陽電池
  株式会社アイシン
特開2024-062419 太陽電池及び光起電力モジュール ジョジアン 
   ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド
❏  特開2024-061707  軽量樹脂製でリサイクルが容易、畳んだり巻い
  たりもできる発電場所の汎用性を高めた太陽光発電モジュール 松山 太
❏  特開2024-058455 電圧整合タンデム太陽電池モジュール 株式会

   社豊田中央研究所 
                                                                                   この項つづく
                                                                                         

【わたしの経済論⑯:為替と円安】
 
4章 為替と物価のキホンのキ
「マンデル・フレミングモデル」で説明できる経済成長
  
経済対策には財政政策と金融政策の二つがあるが、いわゆる「財政出
動派」は前者のことしか考えておらず、後者を軽視している節がある
ノーベル経済学賞を獲ったロバート・マンデルとジョン・マーカス・

フレミングが提唱した「マンデル・フレミングモデル]によれば、財
政政策だけだと不十分だ。
その理由を簡県に説明すると、財政出動は国債を発行して行う政策の

ため、通常は金利も上昇する。日本なら、盆利か上がると日本円の人
気が高まり円高に振れる。円高はGDPを低下させるため、それをカ
バーするには金融緩和が必要となる。
マンデル・フレミングモデルは大学院で習うレベルのため、いろいろ

な予備知識が必要になる。通常は2~3回コースで4~5時間かけて
説明するような理論だが、わかりやすく図で解説しよう。
図b-1を見ると、線が3本あるが、それらの交点に経済が落ち着く
ことをまずは押さえておきたい。


右下がりの「IS曲線」は、実物心場の均衡を表している。モノやサ
ービスの市場において、総需要と総供給が均衡するような利子率と、
国民所得の組み合わせを表す曲線だ。
ミギ下がりになる理由は、金利が高いほど実物経済は投資が誠ってい
き、成長率が下がるからだ。逆に金利が低いほど、実物経済は投資が
増えてGDPが伸びる


右上がりの「MP曲線」は、金融政策ルールを表す曲線である。右上
がりになる理由は、実物経済がよくなりすぎると、過熱してインフレ
になり、それを受けて中央銀行が金利を高くする傾向にあるためだ。
このIS曲線とMP曲線の交点でGDPが決まってくる。
これだけなら胆純な言、アルだが、これに「BP曲線」というものも
加わる。BP曲線とは、国際収支が均衡する際の自国の国民所得と利
子率の組み合わせを表す曲線だ。世界の金利に国内の金利が収束する
ことを決している。
この三つの線の交点の下をたどるとGDPになり、左へいくと金利に
なる。
これをベースとして、実際にいろいろな政策をとったときにどう動く
か見てみよう。

図b―2は財政出動のみを行ったケースだ。
同じ金利でもGDPが少し増えるから、IS曲線が少し右にずれる。
そうするとMP曲線との交点が少し右上にくる(①)。つまり、GD
Pは仲びるが、金利も高くなるのだ。日本は変動相場制だから、金利
上昇により円高に振れて輸出が落ち込み、IS曲線がまた左に戻る。
その結果、GDPも落ちて交点が元の位置に戻ってしまう(②)。
こうした結果は財政出勤派にとって非常に不都合な事実だ。
だから財政出動だけを主張する人は、自分の主張が否定されてしまう
ため、マンデル・フレミング言、アルについては言及しない。ノーベ
ル経済学賞を獲った理論であるにもかかわらず、だ。
  
  
次に、金融政策のみを行った場合の図b-3を見てみよう。
金融政策を動かすとGDPが増えて金利が下がるから、MP曲線は右

にいって、交点が少し右下にくる(①)。金利が下がると円安になっ
て輸出が伸びるため、実物経済のIS曲線が右にシフトして、金利が
元に戻ってGDPだけが伸びることになる(②)。
財政政策とは違って、金融政策はそれだけでもかなり経済はよくなる

が、両者の合わせ技をするとどうなるか。その答えが図b‐4だ。
まず金融政策を行うと、金利が下がってGDPが伸びてMP曲線が右

にいき、交点が・干にくる そして円安になって金利が戻り、交点の
位置が②になる。そこから財政政策をすると、IS曲線が右にいって
金利は上がるがGDPも伸びて、交占が③に移動。そこから金融緩和
するとさらにMP曲線が右に移り、交点④に落ち着く。
つまり、GDPが仲びたまま金利がドがる状態になり、経済はものす

ごくよくなるということを証明しているのだ。

第5章目奏経済を蝕む7つの俗論
「財政破綻論」で増税を目論む財務省 
「悪い円安論」のほかにも、日本経済に悪影響を及ぼす言説は多い。
そんな七つの俗論を本りでは紹介しよう。
一つめは「財政破綻論」だ。21年11月、当時の矢野康治財務次官が月
刊誌『文藝春秋』に、「財務次官、モノ申す『このままでは国家財政
は破綻する』」という論文を寄稿して話題となった、財務省はこれま 
でもたびたび、「国民一人当たりの借金は1000万円」「借金のG 
DPに湿る占める割合は260%」などと、日本の財政危機をあおっ 
  
てきた経緯がある。
だが、金融工学の観点から見ても、日本の財政が危機的ではないこと
 

は明らかだ、
日本国債の5年クレジット・デフォルト・スワッブ(CDS)は、0・00188%、つまり、日本が5年以内に破綻する確率は1%にも満
 

たない。これは大学院レベルの金融工学の知識があればわかることだ。
次に、会計学の立場から見てみよう、日本の財政状況は、一統合政府
 

バランスシート「BS」見れば判断できる。
 
  

  

  
統合政府BSとは、政府および政府の子会社である中央銀行(日銀)
のBSを合体させ、左側に「資産」、右側に「負債」をまとめた表の
こと。95年ごろに大蔵省時代の筆者が、址初にこれを作った。
金融政策では、日銀は政府から独立しているが、会計的には連結対象

となる。これは世…脊のどの国でも常識とされていることだ。
固紋問題があると主張する人たちは、統合政府BSの右側(負債)だ

けを見て騒いでいる。しかし、大事なのは負債の総額ではなく、負債
と資産の差し引き額だ。続行政府BSを見ると、ざっくり資産が15
00兆円、負債が国債1500兆円、銀行券等が500兆円。銀行券
は無利子無償還なので、形式上は負債だが、事実上負債ではない。日
銀の負債と資産を合体させれば、政府の負債は相殺されるため、何の
問題もない。
ては、.体誰が財政危機をあおっているのかといえば、それは財務省

だ。なぜなら、財務省は隙あらば増税する機会を窺っているためだ
日本の財政が危機ということにしておけば、増税の根拠にできるとで
も思っているのだろう。財務省と関係の深い岸田政権下では、財政危
機をあおるプロパガンダが一層エスカレートしている。
                         この項つづく


  
【懐かしいのシネマ音楽】 
  
In The Heat Of The Night  
真夜中のバラード

  

  

  
  
 今夜の一言:ペロストロイカと天安門事変がその後の趨勢を決
                            めた。

  
                       
 
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