持続可能な製造能力③

 
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で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。愛称「ひ
こにゃん」


山形 駒太郎　大漁　
Screen Rich Haul  1995/S30年　182cm×364cm

   



●技術的特異点でエンドレス・サーフィング
   
【再エネ革命渦論 96: アフターコロナ時代 297】




持続可能な製造能力③:人工光合成のプロセスの課題
太陽エネルギーの利用方法で最も普及しているのは太陽電池（太陽光
発電）です。時計や街灯、電卓の電源として、また、アウトドアや災
害時の補助バッテリーとして暮らしの中に浸透している。大規模な太
陽光発電システムを目にする機会も増えた。これらの一般的な太陽電
池では光を電気に変換する割合（エネルギー変換効率）が15～20％程
度と言われている。対して、人工光合成では変換効率3％以上を目標に
研究が進められている。小さい数字に見えますが、植物の中でも変換
効率が高いサトウキビでも2.2％程度。藍藻類のスピルリナで0.5％程
度、トウモロコシでも0.8％程度。太陽エネルギーの利用方法で最も普
及しているのは太陽電池（(太陽光発電）。時計や街灯、電卓の電源と
して、また、アウトドアや災害時の補助バッテリーとして暮らしの中
に浸透している。大規模な太陽光発電システムを目にする機会も増え
た。これらの一般的な太陽電池では光を電気に変換する割合（エネル
ギー変換効率）が15～20％程度と言われている。対して、人工光合成
では変換効率3％以上を目標に研究が進められている。
小さい数字に見えますが、植物の中でも変換効率が高いサトウキビで
も、0.2％程度。　藍藻類のスピルリナで0.5％程度、トウモロコシで
も0.8％程度である。



二酸化炭素の分離・回収・貯留・利用技術 CCSは、“Carbon dioxide
Capture and Storage”の略語で、二酸化炭素（CO2）を分離・回収し、
地中などに貯留する技術のこと。CCUSは、同じく“Carbon dioxide
Capture, Utilization and Storage”を略したもので、回収したCO2の貯留
に加えて利用しようというもの。これらは地球温暖化の大きな要因で
あると考えられている大気中のCO2濃度を削減する必要があることから
注目が高まった技術、活動である。CO2の分離・回収、地中や海底への
貯留、運搬、直接利用、燃料や化学製品への変換による資源化、炭素
循環（カーボンリサイクル）全体の仕組みなどを対象としたさまざま
な研究が展開されている。CCS／CCUSの基盤となる技術は以前からあっ
たが、特にUtilization（利用）が加わったことで技術の選択肢が格段に
増えた。CO2の分離・回収、資源化の技術、それらを組み合わせた経
済的で合理的なサイクルを構築するため、さまざまなチャレンジが始
まっています。 CO2を分離・回収するだけでなく、利用する 排出源に
合わせたエネルギー効率の良い回収技術 である。
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【関連技術論文】
※特開2023-17130 水素分離装置と水素分離方法 三菱ケミカル株式会社
【要約】
図１のごとく、素、酸素、及び水蒸気を含む混合ガスを通過するガス
流通路と、該ガス流通路の下流に水素を分離する分子篩膜を備える水
素分離装置であって、このガス流通路内に、平均粒子径200～1700μ
ｍの球状脱湿剤が含まれている、水素分離装置で、水素、酸素、及び
水蒸気を含む混合ガスから、水蒸気を低減できること、及び該混合ガ
スが安全性高く取り扱えること、を両立する装置を提供する。


【符号の説明】
１ 導入口 　２ 回収口 　３ 排出口　 １０ 分子篩膜 　１０ａ 分子
篩膜の一方側の表面 　１０ｂ 分子篩膜の他方側の表面 　１１ 外壁
材 　１２ 外装体 　１５ 無機多孔質基材　 ２０ 細隙材 　２０ａ
充填剤（脱湿剤）　 ２１ ガス流通路 　３０ 水分解反応器 　４０
気液分離膜 　５０ 水素分離体 　


※150℃以下の低温でCO2からCOを選択的に合成できる新触媒技術
  大阪大学,科学技術振興機構　2021.5.27
モリブデン酸化物に白金（Ｐｔ）ナノ粒子を担持した触媒をの 水素
化反応に用いると、従来よりも低い１４０℃という低温でもＣＯ が
高効率かつ選択的に生成されることを発見。さらに、触媒に光を照射
すると反応速度は最大で４倍程度まで向上し、また、今回発見した
光照射による触媒反応の促進は、モリブデン酸化物の表面プラズモン
共鳴効果に由来していることを実験的に裏付けた。

 
※低温で二酸化炭素からメタノールを合成できる触媒 産総研 
  2021.01.14
【概要】
カーボンリサイクルに向けた基盤的な触媒技術
１．低温・低圧で二酸化炭素水素化による高選択的メタノール合成が
　可能な触媒の開発
２．二酸化炭素からのメタノール合成の高効率化に向けた新たな触媒
　設計指針を提示
３．カーボンリサイクルの実用的反応プロセスにつながる触媒技術課
　題．希少金属イリジウムからグリーン材料への切り換え

※特許第6092426号 太陽放射から利用される合成ガス生成セルによ
る、二酸化炭素の炭化水素燃料への変換　サウジ アラビアン オイル
カンパニー　2016年４月14日 
【要約】 
図１のごとく、熱エネルギーおよび電気を生成するために、太陽熱発
電システムで利用される太陽エネルギーを使用して、二酸化炭素を炭
化水素燃料に変換するためのプロセスであって、燃料供給流を加熱す
るために、熱エネルギーを使用し、加熱された燃料供給流は二酸化炭
素および水を含み、二酸化炭素は燃焼排ガス流から捕捉され、一酸化
炭素および水素を生成するために、合成ガス生成セル中で二酸化炭素
および水を変換し、合成ガス生成セルは、固体酸化物電解質を含み、
触媒反応器中で一酸化炭素および水素を炭化水素燃料に変換する。少
なくとも１つの実施形態では、合成ガス生成セルは、固体酸化物燃料
電池である。少なくとも１つの実施形態では、合成ガス生成セルは、
固体酸化物電解槽セルである。 



図：超高速水透過と脱塩を両立するフッ素化ナノチューブ
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海水を飲み水に変える「極細チューブ」
水を超高速で通し、塩を通さないフッ素ナノチューブを開発
次世代超高効率水処理膜の実現に向けて
持続可能な社会を実現する上で海水の淡水化は必要不可欠な課題。こ
れまでさまざまな水処理膜が開発されたが、地球規模の飲料水不足を
解決するには、現在用いられている水処理膜の能力を破格に高める必
要がある。昨年5月13日、東京大学らの研究グループは、テフロン表面
のように内壁がフッ素で密に覆われた内径0.9ナノメートルのナノチュ
ーブ（フッ素化ナノチューブ）を超分子重合により開発した。このナ
ノチューブは塩を通さないが、これまでの目標であったアクアポリン
の4500倍の速度で水を透過。一般に高い水透過能と高い塩除去能を同
時に満たすことは極めて難しいが、ここでは、密なフッ素表面が水分
子の結合を切断し同時に塩化物イオンの侵入を阻止するために、これ
までにない圧倒的なスピードでの塩水の脱塩が実現された。この成果
は、地球規模の飲料水不足に対応するための超高速水処理膜の開発に
つながると期待されている。
【要点】
１．内壁がテフロン表面のようにフッ素で密に覆われたナノチューブ
　を超分子重合で開発。
２．このナノチューブは塩を通さないが、これまでの目標であったア
　クアポリンの4500倍の速度で水を通した。
３．海水を高速で真水に変える次世代水処理膜の開発に貢献する。

【関連論文】
雑誌名：「Science」（オンライン版：5月12日）
論文タイトル：Ultrafast water permeation through nanochannels with a de-
nsely fluorous interior surface.
著者：Yoshimitsu Itoh, Shuo Chen, Ryota Hirahara, Takeshi Konda, Tsubasa
Aoki, Takumi Ueda, Ichio Shimada, James J. Cannon, Cheng Shao, Junichiro
Shiomi, Kazuhito V. Tabata, Hiroyuki Noji, Kohei Sato, and Takuzo Aida
DOI番号：10.1126/science.abd0966  



全ては、『第二次量子革命』 に包括される！　でしょうか？
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●　今夜の一冊

 2022年12月に第三者上空飛行が可能となる改正航空法が施行され、ド
ローンの本格的な社会実装、事業化が始まる。未来社会を変えるドロ
ーン、物流・観光活用・災害対策・設備点検…。人手不足を補い、こ
れからのビジネス・地域創生を担うドローン。航空法が改正され、ド
ローンの社会実装の拡大や次世代モビリティへの期待が高まるなか、
ビジネスシーンはもちろん教育現場や自治体でドローンを事業に活か
すために必要な知識ををまとめた学生・実務者必携の一冊。

【目次】 
第１章　次世代エアモビリティの社会実装に向けて（ドローンへの期
　待；ドローンの歴史とその技術　ほか） 
第２章　社会におけるドローン活用（次世代エアモビリティ―人が中
　心となる活用に向けて；政府の取り組み　ほか） 
第３章　産業に活かすドローン（日本のドローン産業―歴史と課題；
 ドローン配送実現に向けて　ほか） 
第４章　教育現場でのドロー　ンの可能性（教育テーマとしてのドロ
　　ーン；　ドローンと「ハサミ」　ほか） 
第５章　近づく人とドローンの距離（次世代エアモビリティの特徴；
　社会受容の仕組み　ほか）

【著者略歴】
鈴木真二：
東京大学未来ビジョン研究センター特任教授、同大名誉教授、工学博士。
1977年東京大学工学部航空学科卒業、1979年同大学院工学系研究科修
士課程修了。豊田中央研究所などを経て、1996年東京大学大学院教授。
2000～01年同大総長補佐、2009年同大航空イノベーション総括寄付講
座代表、2014～2017年同大広報室長、2019年同大スカイフロティア社
会連携講座代表、2019年より現職。日本航空宇宙学会会長、日本機械
学会副会長などを歴任
中村裕子:
 東京大学大学院工学系研究科スカイフロンティア社会連携講座特任准
教授、工学博士。2003年東京大学工学部システム創成学科卒業、2004
年パリ中央工科大学校産業システム工学特別修士課程修了、2006東京
大学大学院工学系研究科環境海洋専攻修士課程修了。日産自動車株式
会社勤務を経て、東京大学総括プロジェクト機構（航空イノベーショ
ン総括寄付講座）。2017年8月より現職。アーバンエアモビリティ自
治体ネットワーク（UIC2‐Japan）発起人
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　　2.2.1　広がるドローン市場一農業からイベント開会式まで
　ドローンの活用の幅は測量・農業・インフラ点検などにも広がっ
　ており，これからは技術の質の向上が期待されている．空撮利用
　は既に全国的に定着し、ドローンによる測量も各地で行われてい
　る．測量にはレーザーの使用や撮影データの3Dモデル化などの技
　術が活かされている．農業分野では，農薬散布以外にもドローン
　の活用方法が現れてきた．たとえば，専用のカメラでの空撮によ
　って生育のむらを把握し，均一化につなげるというものがある。
　インフラ点検においては，送電線の点検のような高所や狭陰部で
　の利用が始まっている．その他，2021年に開催された第32回夏季
　オリンピック東京大会開会式でのドローン飛行など，多様な分野
　での利活用の事例が出てきている。


　図2.1は，日本国内のドローンサービス市場の動向である．活用
　の幅の広がりとともに急速な市場の拡大を見せている．民間の調
　査によれば，市場規模は，2016年度の154億円から2021年度数は
　約７倍の1129億円，さらには2025年には4360億円と10年で約30倍
　の市場に達すると見込まれている．分野別にみると，特に測量・
　点検等の成長は著しく，2025年度においては，1962億円と，ドロ
　ーンのサービス市場全体の半分近くを占めると予想されている。
　政府としても，成長が著しいドローン産業に関して，活用拡大と
　安全・安心の確保の両面から政策を推進することが必要であると
　考えており，内閣官房小型無人機等対策推進室が関係省庁と連携
　した対応を行ってきている。

　　　2.2.2　ドローンの飛行レベル
　ドローンに開するビジネス展開と技術開発に対応しつつ，課題を
　解決していくには，関係する幅広い関係者の知見を結集し，継続
　的に取り組む体制が必要である．このため，政府では，2015年よ
　り官民の専門家・関係者が一堂に会する「小型無人機に係る環境
　整備に向けた官民協議会」を開催している。

　官民協議会では，ドローンの飛行について，飛行する地域の条件
　や操縦の方法などに基づいてレベル分けを行っている．それが以
　下のドローンの飛行レベルである．このうち，2022年度の実現が
　目指されてきたのがレベル４である．レベル４は，ドローンの利
　活用について，重要な１つの目標であり，
　そこで可能になるのは有人地帯における袖助者なしでの目視外飛
　行，たとえば現在はまだ認められていない第三者の上空を飛行し
　ての荷物輸送等が可能となるレベルである．この実現は，ドロー
　ンビジネスの幅を広げるためには不可欠のステップといえる．


　レベル４の実現については，2021年に閣議決定された成長戦略実
　行計画や成長戦略フオローアップに必要となる制度整備，技術開
　発，社会実彼等に関する方針が記載されている．政府はこれらに
　よって，少子高齢化や過疎化，担い手不足といった課題を克服し
　たいと考えている．に把握できるようにする他，安全性に問題の
　ある機体の所有を抑止するといった目的がある.2021年12月20日か
　ら事前登録が始まり，2022年６月20日からは登録が義務化された．
　また前述のように2022年12月からの施行となる機体認証と操縦ラ
　イセンスについては，これまで以上に機体の安全性や操縦者等の
　技能を確保する必要性から検討・創設されることとなった．

　続いて技術開発の取り組みである．１つは安全・安心な機体の開
　発である．政府・公共部門においても，測量やインフラ点検，捜
　索等，ドローンを利活用した業務のニーズが拡大している．こう
　したニーズに対応するため，安全性や信頼性を確保したドローン
　の開発を政府としても支援している．具体例には，ＮＥＤＯ（国
　立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）が実施す
　る事業として，高いセキュリティを実現するドローンの開発があ
　る.

　2021年12月より株式会社ACSLより市場へ役人されているSOTEN（
　蒼天）がその成果である3）.また，2021年10月，多種多様な行政
　ニーズに対応するためのドローンの開発を支援するための検討会
　が立ち上げられ，検討が進められている．さらに　ドローン運航
　管理システム（ＵＴＭ）の分野でも技術開発に取り組んでいる．
　経済産業省とNEDOが行うＵＴＭの実証実験等を通して得られた課
　題を分析し，今後の制度の検討も進められていくこととなる. 最
  後の社として社会実装がある．ロードマップでは，物流と防災・
　災害対応の分野，そして自治体の連携強化のための取り組みに焦
　点を当てて計画を立ててている．物流分野については，実証実験
　の段階から持続可能な事業形態として実装することを目指してい
　る．そのために2021年にガイドラインを整備レ　ドローン物流の
　事業の導入方法や配送手段，関係法令等についてまとめた5）.今
　後もそのガイドラインを更新していく予定である．



　防災・災害対応の分野に関しては，運用ルール等の環境整備や運
　航管理等に関わる技術開発を行うとともに先運的な取り組み事例
　を他の地域にも横展開していくことを目指している．また，2022
　年10月現在では，地域で実装を進めていくための検討や実証実験
　が，ＪＵＴＭをはじめとするさまざまな主体にて行われていると
　ころである6）.　自治体の連携強化については，情報共有のプラ
　ットフォームとなるウエブサイト「ドローン情報共有プラットフ
　ォーム」の開設を2022年４月に行い、2022年９月，兵庫での開催
　を第１回とする定期的なドローンサミットの開催した．既にドロ
　ーンの利活用に関する実証実験を行っている自治体では，効果や
　課題の検討が行われているが，得られた知見を自治体間などで共
　有できる揚が充実していないという状況がある．そこで，情報を
　集約できるプラットフォームを創設するとともに　ドローンサミ
　ットを開催することとした。これらを通じ，関係者が連携してド
　ローンの社会実装に向けて取り組む機運を高めたいと考えられて
　いる．
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風蕭々と碧い時代


Jhon Lennon　Imagine


BLUE GIANT ．2



●今夜の寸評：（いまを一声に託す）デッドラインを越えたか？！