昨日をこぞと今日をことしと

  　

　　　                    　　　　　
９．子　罕　しかん
ことば------------------------------------------------------
「子、川上に在りて曰く、逝く者はかくのごときか。昼夜を舎かず」
（16）
「われいまだ徳を好むこと色を好むがごとくなる者を見ず」（17）
「譬えば山をつくるがごとし。いまだ一簣を成さざるも、止むはわ
が止ひなり」（18）
「後生畏るべし。いずくんぞ来賓の今にしかざるを知らんや」（22）
「三軍も帥を奪うべきなり。匹夫も志を奪うべからず」（25）
------------------------------------------------------------   
１７　わたしはまだ、美女を好むほどの熱心さで、徳の涵養につと
める男にお眼にかかったことがない。（孔子）

子曰、吾未見好徳如好色者也。

Confucius said,"I have not seen a person who loves virtue as
he loves a beauty yet."

１８　築山づくりにたとえてみよう。土があとひとかごだ、という
ところで止めてしまう。止めたのは自分である。地ならしにたとえ
てみよう。もっこで土を運ぶ。たとい一度運んだだけでも、運んだ
のは自分である。（孔子）

子曰、譬如爲山、未成一簣、止吾止也、譬如平地、雖覆一簣、進吾
往也。

Confucius said,"For instance, it is like making a mountain.
If you quit it just before finished, it will be your fault.
For instance, it is like smoothing the ground.
If you smoothed only a bucket of soil, it is a fruit of your
labor."

　小大君

【佐竹本三十六歌仙下句トレッキング；⑯】
#TheThirtySixImmortalPoets#Kookimi

いかに寝て起くる朝に言ふことぞ昨日をこぞと今日をことしと

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　後拾遺１

どのように寝て起きた朝に、区別して言うのであろう。昨日を去年
と、今日を今年と。

小大君（こおおきみ、天慶3年（940年）から天暦4年（950年－寛弘
2年（1005年）もしくは寛弘8年（1011年）頃）は、平安時代中期の
女流歌人。系譜が伝わらず父母については不明である。三十六歌仙
および女房三十六歌仙の一人。はじめ円融天皇の中宮藤原媓子に女
房として仕え、のち三条天皇（居貞親王）の東宮時代に下級の女房
である女蔵人として仕え、東宮左近とも称された。藤原朝光と恋愛
関係があったほか、平兼盛・藤原実方・藤原公任などとの贈答歌が
ある。『拾遺和歌集』（３首）以下の勅撰和歌集に20首が入集し、
特に『後拾遺和歌集』では巻頭歌として採られている。家集に『小
大君集』がある。散逸家集『麗華集』の断簡「香紙切」や、三十六
人集の断簡「御蔵切」の筆者に擬せられているものの、研究の進展
でこれらは院政期の筆跡と考えられている。

　
佐竹本三十六歌仙絵巻は、三十六歌仙を描いた絵巻物で、鎌倉時代
（１３世紀）に制作された。久保田藩（秋田藩）主・佐竹家に伝来
した、三十六歌仙絵の草分け的存在にして、代表的な作品である。
書は後京極良経、画は藤原信実によると伝わる。元は上下２巻の巻
物で、各巻に１８名ずつ、計３６名の歌人の肖像と住吉大明神が描
かれていたが、１９１９年（大正８年）１２月２０日に各歌人ごと
に切り離され、掛軸装に改められた。原型とは異なっているが、一
部を除き重要文化財に指定されている。

 

　 

【ポストエネルギー革命序論１０５】



　　

【集光型ソーラースタッグで超高温１５００℃達成④】

１１月２２日、ビル・ゲイツが支援するステルス・エネルギー会社
のヘリオジェン社が集光型太陽電池の大きく前進したことを公表し
ている。同社の特許技術は、クリーンで再生可能な太陽光で従来の
ダーティプロセスを駆逐し太陽光を水素や合成ガスなどの燃料に変
換が可能である。前回までは、まず、注目される背景経緯（卓袱台
返しのトランプ政策）に触れ、最新の①集光型太陽熱発電技術事例
→②蓄熱技術→③水素製造・炭化水素合成技術を俯瞰・紹介のスト
リームの①に関し記載。太陽熱発電システム・方法の最新国内特許
事例を俯瞰。つぎに、前記ストリーム②の最新蓄熱技術事例を俯瞰
し、合わせて、１１月２８日付グリーンテックメディア（Greente-
chmedia） の「グリーン水素の誇大広告の背後にある現実」を記載
し現状を俯瞰し、高温タイプの蓄熱材の最新技術の現況 を俯瞰して
きたが、今夜は太陽熱を利用し、水蒸気改質し水素製造する最新技
術を俯瞰する。

高温水蒸気電解
①特開2019-202917 乾燥水電解水素ガスの製造方法及び吸収液  国
立研究開発法人産業技術総合研究所

【符号の説明】 
１水電解装置 ２湿潤水素 ３マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
４三方弁 ５吸収塔 ６吸収液 ７三方弁 ８トラップ ９静電容量式露
点計 １０鏡面式露点計 １１乾燥水素 １２富吸収液 １３流量計
１４再生塔 １５送液ポンプ １６トラップ １７真空ポンプ １８排
気口 １９乾燥窒素ボンベ ２０流量計 ２１乾燥窒素 ２２湿潤窒素
２３排気口 ２４Ｔ字コネクター ２５マスフローコントローラ（Ｍ
ＦＣ） ２６コンプレッサ ２７水電解水素ライン ２８加湿塔 ２９
吸収塔 ３０流量計 ３１再生塔 ３２送液ポンプ ３３富吸収液 ３４
吸収液

【概要】
水素自動車の燃料、燃料電池車の燃料などの用途で水素ガスの需要
が増大している。例えば燃料電池車用の水素ステーションでは高圧
水素ガスを燃料電池車に充填する際に断熱膨脹により低温になる部
分があるため、水素ガスに水分が多いと、その低温部で水蒸気が凝
縮、凝固して、配管が閉塞するなどの問題が生じる恐れがある。そ
のため、用いる水素ガスの露点は低いほど望ましい。水素ガスの純
度や露点に関する規格として、Ｇ１グレードでは、純度が９９.９９
９９９体積％超で、窒素含有量が０.０５体積ｐｐｍ未満、露点が
－８０℃未満と規定し、Ｇ２グレードでは、純度が９９.９９９体積
％超で、窒素含有量が５体積ｐｐｍ未満、露点が－７０℃以下と規
定する。

一方、水素の製造方法としては、アルカリ水電解、固体高分子型水
電解などの、水を電解して水素を製造する方法がある。水電解によ
る水素の製造は、太陽光、風力などの再生可能エネルギーによって
得られる発電電力を用いることができ有益である。しかし、水電解
によって得られる水素には原料の水由来の水分が混入するため、こ
の水分を除去することが必要であり、除湿プロセスの研究がなされ
ている。例えば、特許文献１(特開2018-51543)では、本発明者らは、
水を電解して水電解ガスを得る水電解ガス生成工程と、前記水電解
ガス生成工程で得られた、原料水由来の水蒸気を含有する水電解ガ
スと、イオン液体を含有する吸収液とを接触させて、水蒸気を選択
的に前記吸収液に吸収させる吸収工程と、前記吸収工程で湿度の減
少した乾燥水電解ガスと、水蒸気を吸収した富吸収液を気液分離す
る分離工程と、を含む乾燥水電解ガスの製造方法を開示した。

気体の一般的な除湿プロセスとしては、水蒸気を含む混合気体をチ
ラーで冷却して露点を下げるプロセス、水蒸気を含む混合気体を吸
着剤や吸収液に接触させるプロセスなどがある。しかしながら、前
者の除湿プロセスを水電解水素ガスに適用すると、除去対象の水だ
けでなく、水電解水素ガスそのものも冷却しなければならず、余分
にエネルギーが必要となる。また、水電解水素ガスの水素ガスは、
除湿後に圧縮し、貯蔵や運搬することが多いが、冷却による水素ガ
スの分圧低下は、その後の圧縮工程の圧縮エネルギーの増加に繋が
り、エネルギー的に不利となる。

後者の除湿プロセスには、固体吸着剤と液体の吸収液を用いる方法
がある。ゼオライトなどの固体吸着剤を用いて除湿を行う場合、水
分を吸収した固体吸着剤の再生には、高温（～２００℃）で加熱処
理する必要がある。そのため、この除湿プロセスを水分の量が多い
水電解水素ガスに適用すると、必要とされるエネルギーが多大とな
る。また、一般に固体吸着剤による除湿はバッチ処理（２筒あるい
は多筒式）が行われている。このバッチ処理は、その都度バッチ処
理部の装置全体を加熱し、その後に冷却する必要がある。そしてこ
の処理においては熱交換が困難であるので、吸着剤のみならず装置
そのものを昇温および冷却する必要があり、エネルギーが多大とな
る。液体の吸収液を用いる場合には、水リッチな吸収液を再生塔に
送り込み、吸収された水を除去して、再生したリーン吸収液を吸収
塔に戻して、再使用することが可能である。この場合には、再生塔
は所定の温度に保てば良く、昇温および冷却を繰り返す必要はない。
くわえて、低温の水リッチな吸収液と高温のリーン吸収液との間な
どで熱交換が容易である。吸収液としては、トリエチレングリコー
ル（以下「ＴＥＧ」と略記）がガス吸収液や空気調湿液として知ら
れている。しかし、水電解水素ガスの除湿プロセスにＴＥＧを吸収
液として用いようとすると、吸収液自体が蒸気圧を有しており、水
素の高純度化の妨げになる。また、ＴＥＧは、可燃性であり、水素
ガスと併用するには不適であるなどの他の課題もある。したがって、
本発明の課題は、水電解により製造された、高湿度な水電解水素ガ
スから、効率良く乾燥水電解水素ガスを製造する方法を提供するこ
とである。

下図９のごとく、乾燥水電解水素ガスの製造方法は、水を電解して
水素と原料水由来の水蒸気とを含有する湿潤水電解水素ガスを得る
水素生成工程と、前記湿潤水電解水素ガスと、有機塩のイオン液体
と無機塩とを含有する吸収液とを接触させ前記水蒸気を選択的に前
記吸収液に吸収させて、湿度の減少した乾燥水電解水素ガスと水蒸
気を吸収した富吸収液とを得る吸収工程と、前記乾燥水電解水素ガ
スと、前記富吸収液を気液分離する分離工程と、を含むことで、水
電解により製造された、高湿度な水電解水素ガスから、効率良く乾
燥水電解水素ガスを製造する方法を提供する。



②特開2019-56155 水素製造装置及び水素製造システム 株式会社東芝

【概要】
水素製造方法の一つに、高温にした水蒸気を水蒸気電解装置で電気
分解して、水素ガスと酸素ガスとを生成する高温水蒸気電解法があ
る。従来から、水素吸蔵材料による水素吸蔵時の発熱を水素生成源
の水蒸気の生成に利用して、水素製造のエネルギー効率を改善した
水素製造技術が知られている。高温水蒸気電解法では、水蒸気の電
解時に電解セルを約６００度～８００度の高温に昇温して保持する
必要がある。なお、関連する技術として、再生可能エネルギーなど
変動する電源電力を利用して、その変動に応じて電解セルの接続数
を変更しながら水素を生成する水素製造技術が知られている。現在、
高温水蒸気電解法による効率的な水素製造を実際に実現するための
具体的な製造装置の開発が求められている。また、上述した従来の
技術では、起動時及び停止時における電解部周辺の温度の昇降に起
因して、水素製造装置の構成機器に熱延びが生じてこれら構成機器
が劣化するおそれがあるという課題があった。

下図２のごとく、水素製造装置１０は、ベースに起立するように固
定された柱部１８と、柱部１８に密着して柱部１８を一側面にもつ
炉内閉空間２０を形成する加熱炉筐体と、炉内閉空間２０の外部か
ら炉内閉空間２０の内部に水蒸気を供給する水蒸気供給管２６ａと
、水蒸気供給管２６ａから供給される水蒸気を分解して水素を生成
する電解セル２５ａと、生成した水素を炉内閉空間２０の外部に取
り出す水素排出管２６ｂと、柱部１８に一部が固定されるとともに
自由端を有して電解セル２５ａを載置する架台２７と、を備えるこ
とを特徴とする。

 JP2019056155A

【符号の説明】 
１００…水素製造システム、１０…水素製造装置、１１…水供給機
構、１２…水素回収機構、１３…電流供給機構、１４…酸素回収機
構、１６…ヒータ、１７…加熱炉筐体、１８…柱部、１９…加熱炉、
２０…炉内閉空間、２２…ベース、２３…ローラ（平行移動機構）、
２４…支持柱、２５（２５ａ）…電解部（電解セル）、２６（２６
ａ～２６ｅ）…配管、２６ａ…水蒸気供給管、２６ｂ…水素排出管
、２６ｃ…酸素排出管、２６ｄ…水蒸気供給支流管、２６ｅ…水素
排出支流管、２７…架台、２８…支持台、２９…調整部。

以上、２件を俯瞰し、日本の技術力は最先端であることが了解でき
た。水蒸気タービン製造技術もそうだろうと考えおり、さらに、水
素製造・貯蔵技術も同様に考えられる。残りは、廉価な水素からナ
フサ変換技術ということになるが、ここはドイツが先行しているが、
キャッチアップ及びブレークスルーも時間の問題だと考える。思え
ば、この事案プラント設計のＥ２Ｅを考える時、中国プラント（国
産シャドーマスク製造設備：大日本スクリーン製造株式会社）を思
い出す。感慨一入である。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項了


図１　従来の外部加熱方法およびマグネトロン式のマイクロ波加熱
と、本研究における半導体式のマイクロ波を用いたバイオマスの加
熱方法の比較

マイクロ波を用いバイオマスの超急速熱分解
１１月２５日、東京工業大学の研究グループはマイクロ波を用いて
バイオマスの超急速熱分解に成功したことを公表。半導体式マイク
ロ波発振器と円筒型空洞共振器を用い、マイクロ波の照射条件を精
密制御してバイオマスに強電界を印加により、稲わらを最大毎秒330
℃に急速昇温できた。従来のマグネトロン式のマイクロ波装置を用
いたバイオマスの熱分解では、バイオマスに集まる電界強度が低い
ため、マイクロ波の吸収性が高い熱媒体を添加する必要があった。
今回は半導体式のマイクロ波を用いて高い共振状態を作り出すこと
により、熱媒体を用いることなくバイオマスを600 ℃以上に急速昇
温できた。

【要点】
①マイクロ波発振器とシングルモード型空洞共振器でバイオマスを
高効率加熱　
②稲わらを最大毎秒330 ℃で超急速に昇温し熱分解に成功
③共振周波数測定によりマイクロ波加熱中に急速熱分解による炭素
化を観測

バイオマスの急速熱分解によって、合成ガス（一酸化炭素および水
素の混合気体）、バイオオイル（タール）、バイオチャー（炭素材
料）などの有用な化学物質を得ることができるが、バイオマスは熱
伝導率が低く、水分含有量が高いため、効率的に加熱するためには
バイオマスを微粉末化して熱伝導性を高めつつ、高温に加熱した熱
媒体と接触させる必要があり、プロセスの効率向上が求められてい
た（図1A）。マイクロ波加熱はバイオマスの加熱効率を高める方法
として検討されてきたが、従来のマグネトロンを用いたマイクロ波
加熱方式では高い電界強度を得ることができないため、マイクロ波
吸収性のよい熱媒体として炭素やシリコンカーバイド（SiC）を添
加する必要があった（図1B）。そこで、半導体式のマイクロ波発振
器を用いてマイクロ波の照射条件を精密に制御することにより、高
強度のマイクロ波をバイオマスに集中し、熱媒体を用いることなく、
省電力での急速なバイオマスの熱分解を検討した（図1C）。

研究成果
今回の研究ではバイオマスのモデル原料（セルロースとアルカリリ
グニン）と実際に排出されるバイオマス原料（稲わら）に対して、
共振周波数の自動追跡が可能な半導体発振式のマイクロ波加熱の効
果を検証。この装置を用いた場合、マイクロ波照射後１２秒以内に
稲わらが600 ℃以上に加熱され、最大の昇温速度毎秒330 ℃に達し
た（図2A）。また、バイオマスの熱分解反応中に炭素化が進行する
過程を共振周波数の変化を追跡することで、直接観測することがで
きることを見出す。急速昇温が生じる間に共振周波数が大きく低下
していることから、昇温に伴いバイオマスの急激な炭素化が進行し
ていることが確認された（図2B）。これらの結果から、半導体式の
マイクロ波発振器を用いて高度に制御したマイクロ波を用いること
により、熱媒体を使用せずにマイクロ波のエネルギーをバイオマス
に直接伝送し、超高速に熱分解できることを実証した。

 

図２　半導体式マイクロ波装置を用いた稲わらの急速昇温。マイク
ロ波加熱時の（A）温度変化、および（B）共振周波数の変化

今後の展開今回、開発した技術は林地残材や農業残滓などのバイオ
マスだけでなく、プラスチックや食品、汚泥、医療系ゴミなどの廃
棄物の分解にも応用することができる。今後、化石資源由来のエネ
ルギーから太陽光や風力発電などによる再生可能エネルギーへの転
換が期待されている中、マイクロ波加熱は電気エネルギーを用いて
駆動することができる。クリーンなエネルギーを用いた効率的なマ
イクロ波加熱により、低消費電力で二酸化炭素の排出削減が可能な
プロセスで未利用炭素資源から有用化合物が製造できると期待する。



図３. 半導体式マイクロ波加熱装置を用いた未利用バイオマス資源
から有用炭素化物の製造

☈技術的には種々が考えられるが、①物質収支、②エネルギー収支、
③コスト収支、④二酸化炭素収支など要事前評価。また、回収した
シリコンは半導体用としてリサイクルできるはず。

貴金属使わずアンモニア合成触媒となる新物質
１１月２５日、東京工業大学の研究グループらは貴金属を使わずに
低温でアンモニア合成活性を示す物質を見いだすことに成功した。
ことを公表。ペロブスカイト型酸化物（BaCeO3）の酸素の一部を窒
素や水素（ヒドリドイオンに置き換えた新物質「BaCeO3-xNyHz」の
合成により実現。BaCeO3のような金属酸化物だけではアンモニア合
成触媒の活性を示さないためルテニウムなどの貴金属ナノ粒子を表
面に固定していたが、BaCeO3-xNyHzはルテニウムなどを固定しなく
ても触媒として働くことを解明。さらにBaCeO3-xNyHz表面に鉄やコ
バルトなど安価な金属ナノ粒子を固定すると、ルテニウム触媒より
低温で優れたアンモニア合成活性を示すことも見いだす。

【要点】
①BaCeO₃の酸素の一部を窒素と水素に置き換えた新物質を低温で合成
②ルテニウムなどの貴金属を使わずに高いアンモニア合成の触媒活
性を発見
③窒素イオンと水素イオンが活性点として働く新しい反応メカニズ
ムを提唱


図2. BaCeO_3-xN_yH_zとBaCeO₃のアンモニア合成活性（反応温度：400 ℃、
圧力：9気圧）

図3. CoやFeを固定したBaCeO_3-xN_yH_zのアンモニア合成活性と他の触
媒との比較 （反応温度：300 ℃、圧力：9気圧）

❦　交通安全パトロールとＯＢ会に掛け持ちとなった。後者では久
　　しぶりで、油絵の手ほどきを受けた梅本さん、竹下さんと再会。
これに、稲垣さん、小松原さんが加わるとよかったと感動する。わ
たしがかって働いていた実験棟は、かＳ３－３（エス・キューブ・
スリー）半導体製造洗浄装置の新工場に変わっていた。石田明さん
と挨拶を交わし帰宅。月日は百代の過客にして、行かふ年も又旅人
也。日々旅にして、旅を栖とす、である。