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
せたせて生まれたキャラクタ。
❦ 世界初「3Dプリントウナギ」
1月18日、イスラエルのフードテック企業であるステークホルダー・フーズは植
物由来原料の「3Dプリントウナギ」製品を開発（2023年12月27日に発売）。自社
開発の3Dプリンターによる精密な積層技術と独自の素材で「ウナギの複雑な食感
を正確に再現した」と同社。3Dプリントウナギは白身にたれがかかり、かば焼き
の風味を再現したもの。植物由来の代替ウナギとしては日清食品ホールディング
スが2023年5月にプラントベースうなぎを発売したが、3Dプリンターで作成した
ウナギ製品は世界初とみられる。同社は「独自の3Dプリンターと“インク”を提
供し、3Dプリントウナギを販売するパートナー、協力関係を模索している。競争
力のある価格帯での大量生産が可能。現在の世界的なウナギ価格によるコストの
課題に取り組める」と販売協力先を求めている。さらに同社が持つ細胞培養技術
を活用して今後は養殖ウナギの細胞から3Dプリントウナギ開発も進める計画。
世界のウナギ市場は2022年に43億米ドル、年平均成長率2・19％と推計さ
れるが、主に天然のシラスウナギ資源に依存する。同社は「ウナギ産
業は消費の大部分を占める日本での乱獲や絶滅の危険性などいくつかの
重大な課題に直面する。ウナギの複雑なライフサイクルに起因する繁殖
の難しさや規制、密漁や闇取引などの問題が状況をさらに悪化させてお
り、持続可能な代替手段の必要性が高まっている」と指摘する。なお同
社は、シンガポールの培養魚肉開発企業であるウマミ・バイオワークス
社と協業し、ハタの細胞から3Dプリントした培養ハタの切り身製品を202
3年5月に開発。イスラエルのネタニヤフ首相が同製品を試食し、「世界
で初めて3Dプリントの培養魚を食べた首相」として話題になった。
via みなと新聞 2024.1.18
イスラエル 世界で３番目に人工肉販売承認国
1月17日、培養肉、または「実験室で栽培された」肉は、10年以上前から
存在しているが。ロンドンのチームがこのコンセプトを初めて世界に紹
介したのは2013年、価格25万ポンド（約38万4000ドル）のハンバーガー
を調理して試食するイベントの際だった。 それ以来、コストは桁違いに
下がりました。 新しい技術により、外観、食感、風味が向上し続けてい
ると同時に、利用できる肉のカテゴリーの範囲も拡大。これには、鶏肉、
豚肉、牛肉のさまざまな部位に加えて、魚も含まれます。 持続可能で
倫理的に生産された代替肉の需要が世界的に高まる中、現在150社以上の
企業が研究開発に携わっている。しかし、実験室環境では多くの技術的
進歩が達成されているが、市場で広く受け入れられ、消費者に培養肉が
採用されるまでの道のりは、独自の課題に直面。最も大きなハードルの
1つは規制当局の承認。
これまで培養肉の商業販売を認めていたのは２カ国だけだった。 シンガ
ポール食品庁は2020年12月、イート・ジャストという会社にゴーサイン
を出し、同社の「GOOD Meat」チキンを都市国家の消費者が入手できるよ
うにした。一方、米国食品医薬品局（FDA）は2022年11月にUPSIDE Food
sの鶏肉の安全性を確認し、2023年6月に全面承認を与えた。スーパーミ
ートというイスラエルの企業は、鶏の細胞から直接育てた肉を提供する
レストランを2020年11月にオープンした。 ただし、これはまだ開発段階
にあり、商業的な運用ではなく、訪問者が製造プロセスを観察できる「
テスト」キッチンとして機能しています。 しかし、別の企業が躍進し、
イスラエルは培養肉の販売を許可する3番目の国となった。 イスラエル
保健省（MoH）はこのほど、アレフ・ファームズが開発した「アレフ・カ
ット」と呼ばれる培養牛肉ステーキを承認した。 前述のシンガポールと
米国の製品は鶏の細胞由来であるため、これも商業的に販売可能な世界
初の培養牛ステーキとなる。
「どて焼き」を取り上げるよていだったのだが、日本で開発された人工
肉よスルーディプリンタのニュースで急遽こちらに変更。「安全・環境
（生物多様性）」への「リスク・インパクト評価」をパスすれば拡大し
ていく技術時代。こんなことを書いていると故・田中豊一さんを思い浮
かべた。「鯰養殖肉事業」も可能な時代にはいったと、近じか報告して
おこう。
半導体市場は2030年に1兆ドル規模
AI／車載用途がけん引
SEMIジャパンは2023年12月12日に開催したプレス向け説明会にて、半導体／半導
体装置市場の予測を発表した。半導体市場は2024年と2025年に10％以上の成長が
予測されていて、2030年には1兆米ドル規模に達する見込み。
➲EE Times Japan 1.16
半導体市場は、2023年に市場規模が前年比11％縮小すると見込まれるが、2024年
／2025年にはいずれも2桁台の成長が予測されている。その後成長率はやや鈍化
するものの、2023年から2030年までの年平均成長率は約10％で、2030年には市場
規模は1兆米ドルに達する見込みだ。AI（人工知能）関連技術や車載用途での需
要が成長を支えると考えられる。半導体製造装置の市場規模は、2023年は前年比
6％減の1000億米ドルに着地する見込みだ。内訳を見ると、前工程製造装置は前年
比4％減、テスト装置は同16％減、後工程製造装置は同31％減となっている。
2024年には、後工程製造装置とテスト装置の回復により、半導体製造装置市場は
同4％増となる見込みだ。さらに、2025年には同18％増となり、1200億米ドルを
超える規模に成長すると予測している。
2022年から2026年に操業開始する工場［クリックで拡大］
出所：SEMIジャパン
Anytime Anywhere ￥１/kWh era
防災害処理工学 ② ｜災害対応の脱炭素化
先回までは被災対応住宅について考えてみた。今回は「電源確保」にて関して考
えてみる。
画像： Sesame Solar社➲ナノグリッドは 15分でセットアップできる。
セサミソーラー社は、災害対応とオフグリッド電力を脱炭素化が可能。
水、電気、そして住居。 地震、異常気象、突然の難民危機のいずれが発生して
も、災害が発生した場合これら３つすべてが非常に重要となる。初期対応者に
３つすべてを提供でき、太陽光発電の機動性を実証る。太陽光発電は成熟した
技術ではあるが、緊急対応には比較的新しい技術。 太陽光発電技術進歩
と低価格化により、非営利企業や民間企業が太陽光発電を導入する傾向
にある。例えば、2017 年 9 月、ハリケーン マリアが米国領土のプエル
トリコを襲い、破壊と約 3,000人の死者を出した。エネルギーインフラ
は破壊され、島住民の90％以上が停電。
同社は、2011 年に設立され、ザンビアの遠隔地の学校に太陽光発電提供
する慈善団体として始まる。 9 か国で 80 以上の太陽光発電およびエネ
ルギー貯蔵プロジェクトに導入。ハリケーン・マリアが襲来したとき、
いち早く太陽光発電を導入機会となる。通常、緊急対応の災害救援組織
ではないが、ハリケーンの後、消防署に太陽エネルギーを蓄電。そうす
ることで、消防署は活動を継続かつ再活動できなった（その理由：消防
署の多くは故障／発電機に使用されていたため 職員の効果的な派遣で
きなかった）。
なぜ太陽光発電なのか？
プエルトリコにおける太陽光発電の利点は信頼性。つまり、一部のディ
ーゼル予備発電機が故障しただけでなく、交換部品も最悪のタイミング
で故障が発生していたことで、災害によりサプライチェーンと供給ルー
トが制限され、ディーゼル発電機が故障し、部品供給ができなかった。
太陽光発電は信頼性が高く、再生可能、汚染しない長所が魅力的である
・ 他の慈善団体や企業と協力して、プエルトリコの 11 の消防署に太陽
電池アレイを設置。 この慈善団体は、2023年8月初旬に米国島で山火事
が発生した後、ハワイのマウイ島のコミュニティにも太陽光発電支援を
提供。マウイ島では、災害時太陽光発電に対する革新的なアプローチと
して、「パワーフィールド バケツ」と呼ばれる 寄付されたTesla Powerwa
ll 蓄電池設備に接続されたソーラー モジュール設備があり、それはす
ぐに援助物資配布サイトに電力供給配備され、冷蔵庫や照明に電力を供
給。この慈善団体は可能な限り地元の太陽光発電会社と協力し、地域の
太陽光発電産業に新たな機会提供できる救援活動である。できる限り地
域社会に近い地元の[エンジニアリング、調達、建設会社を利用し、地元
の能力向上に貢献。設計に参加できるが、すべてが可能な限りローカル
なレベルで行われるように努め、可能な限り国内でハードウェアを調達
するよう努め、コストが法外にかかる米国からアフリカへのモジュール
輸送する必要はなくなる。災害の文脈で太陽光発電について議論する際
に浮上するもう一つの要素がコスト。ディーゼルは太陽光発電モジュー
ルよりもはるかに安価であり、再建費用に直面している地域社会では現
金は貴重な資源。電気照明 には、資金援助提供する多様な支援グルー
プが存在し、特に OpenSola社による貢献は多大であり、ソーラー設計
ソフトウェア会社は年間収益の 1% を慈善プロジェクトに寄付されてい
る 。
この非営利団体は大まかに、2 kW ～ 10 kW のディーゼル発電機の代替
を目指す。したがって、そのマイクログリッドはその範囲内およびその
周辺で動作する。 これは、危機時に携帯電話の充電に便利な 2 kW以下
の設備、または10 kW ～ 20 kW の太陽電池アレイと 100 kW の蓄電池を
搭載した改造された輸送用コンテナを意味する。 フットプリント プロ
ジェクトのこれまでで最大のマイクログリッドは、容量約 80kW で、マ
ウイ島のナピリ公園にある。フットプリント プロジェクトによるとこれ
らの太陽光発電設備は救援活動に電力を供給するだけでなく、初期対応
者の生活の質を向上させる。太陽光発電設置時の初期対応者が最も頻繁
に挙げる利点の一つが騒音低減、同非営利団体はデシベルレベルを記録
する方法を検討していると述べた。ディーゼル発電機を悩ませるのは音
だけではなく、発電機の周囲で作業する初期対応者は頭痛を訴えること
が多く、低級一酸化炭素中毒症状。 化石燃料発電機がどこでどのように
使用されるかにより、状況がさらに悪化する。ハリケーン・ローラが（
メキシコ）湾を襲った後、ハリケーンそのもので亡くなった人よりも、
ガレージで家の電力を供給するためにガス発生器を稼働させたことによ
る一酸化炭素中毒で亡くなった人の方が多かった。さまざまな理由から、
これは健康上の大きなリスクと指摘されている。
via. pv magazinet 2024.1.20
● 収縮しやすいアノード材料急速サイクル 全固体リチウム電池
【要約】
全固体環境では、リチウム (Li) とアノードの材料との間の界面反応は
よく理解されていない。この論文では、そのような界面における材料の
収縮感受性という新しい現象を明らかにする。この現象を利用すると、
大量の厚いリチウム金属層の迅速なめっきと剥離をホストするアクティ
ブな三次元足場の設計が容易になる。ここでは、よく知られたアノード
材料であるシリコン (Si) に焦点を当て、従来の固液界面での強力な Li-
Si合金化ではなく、マイクロメートルサイズのSiのリチウム化反応が固
相界面で大幅に抑制される可能性があることを実証。界面は、反応誘起
の拡散制限プロセスにより、Si粒子の薄い表面部位でのみ発生する。
制約付きアンサンブル計算アプローチによって予測され、Si、銀 (Ag)、
およびマグネシウム (Mg) の合金で表される、一連のアノード材料の表
面リチウム化と Li めっきの間の動的相互作用は、したがって、アノー
ド材料の電流密度をより均一に分布させることができます。高面積容量
でのリチウム金属の急速サイクル。これは全固体電池の用途に関して重
要である。
【掲載論文】
・Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible
anode materials
・Nat Mater S 2024 Jan 8. doi: 10.1038/s41563-023-01722-x
● エアロゾル支援溶媒処理:
ペロブスカイト太陽電池の性能と安定性向上させる普遍的な方法
【要約】
メタルハライドペロブスカイト太陽電池 (PSC) は、10 年ほど前に初め
て実証されて以来、再生可能エネルギーの状況に変革的な影響を与えて
きた。デバイスの構造的、組成的、形態的制御によって性能が大幅に向
上することが実証されており、製品化が現実のものとなっている。ここ
で、PSC の性能と安定性を向上させるための普遍的な方法としてエアロ
ゾル支援溶媒処理を紹介し、PSC の便利で拡張性と再現性のある堆積後
処理としての方法論を実証結果は、電子欠陥とイオン欠陥の減少を促進
する根本的な物理的変化として、結晶性と粒子サイズの改善とそれに伴
う粒子サイズ分布の狭小化を特定。 これらの変化により、電荷キャリ
アの寿命が延長され、最終的にはデバイス効率が向上する。 このプロ
セスの多用途性は、厚い（>1 µm）活性層、大面積（>1 cm2）、さまざ
まなデバイスアーキテクチャと活性層組成を備えた PSC で実証されてい
る。 この単純な堆積後のプロセスはペロブスカイトの分野全体に広く
応用可能であり、これらの材料の将来の設計原則が改善され、大面積で
安定した効率的な PSC が開発される。
【概論】
メタルハライド ペロブスカイト材料は、さまざまな新興オプトエレク
トロニクス プラットフォームに大きな影響を与えており、太陽光発電
(PV) での初期の研究[1]を超えて、発光ダイオード、光検出器、薄膜ト
ランジスタの研究分野に混乱をもたらすまで広がっています[2-]。 4]
PV 分野では、ペロブスカイト太陽電池 (PSC) 開発の進歩は、薄膜堆積
[5、6]、組成変更[7-9]、電荷選択性中間層の変更、[ これらの戦略の多
くは、中間層の厚さだけでなく、添加剤やドーパントの濃度も正確に制
御する必要があります。[12] このような添加剤/ドーパントの濃度は信
じられないほど低いため[17、19]、したがって、これらの改善戦略は意
図せずして将来の大量生産に重大な制約を課す可能性があり、ほぼ確実
に実験室規模のデバイスの再現性に課題を引き起こす可能性を示す。
粒界 (GB) は溶液堆積 PSC では避けられませんが、望ましくない微細構
造の特徴です。これらは潜在的に、空孔、格子間原子、アンチサイトな
どの結晶欠陥をホストする可能性があり[20]、これらはすべて電子トラ
ップとして機能するバンドギャップ内状態を作成します[21]。基板に対
して垂直に配向した GB は、i) イオン輸送の高速チャネル [22、23]、
したがってデバイスのヒステリシスに大きく寄与する [24]、ii) 酸素
の侵入経路 [25]、および iii) 酸素の影響を受けやすい領域であるとも
報告されている。不純物相の形成。[26] 一方、GBが基板に平行であると、
電荷輸送に対してさらなる障壁が生じる。[6] 現在まで、添加剤工学に
よる GB の不動態化 [27、28]、方向性のある結晶成長 [29、30]、より
大きな粒子形成の促進 [31、32]、および GB は完全に単結晶から PSC
を製造することによって行われます。 [33, 34] しかし、前述したよう
に、これらのアプローチの多くは大規模プロセスに移行することが非常
に困難であり、添加量の正確な制御または長いプロセス時間のいずれか
が必要であるか、または適用できるのは 狭い範囲のペロブスカイト組成
または加工ルート。
今回、ペロブスカイト薄膜の結晶性を大幅に改善する、つまり粒子サイ
ズを大幅に向上させたり、GB濃度を低減したりする技術として、新規か
つ迅速かつ
拡張性の高いエアロゾル処理法を紹介する。 得られた PSC は、調製し
たままのフィルムや別の方法で処理したフィルムと比較して、電力変換
効率 (PCE) が著しく向上し、安定性が向上し再現性が大幅に向上した。
重要なのは、活性層の厚さが 500 ～ 1300 nm の範囲の CH3NH3PbI3
(MAPbI3) PSC、大面積 (>1 cm2) デバイス、およびさまざまなデバイス
アーキテクチャにこの技術を適用することで、この技術の多用途性を実
証していることです。 治療の普遍性を十分に実証するために、Cs0.1FA
0.9Pb(I0.95Br0.05) デバイスの性能向上も示す。
【結果及び考察】
２． 結果と考察
２.１ デバイスのパフォーマンスを最適化するための
エアロゾル処の調整
エアロゾル処理は、加熱したグラファイトブロック上に基板を配置した
円筒形の石英反応器内で実行されます (図 S1、サポート情報)。溶媒エ
アロゾル、この場合は N,N-ジメチルホルムアミド (DMF) は、反応器の
外側で圧電ミスターを使用して生成され、N2 キャリア ガスによって反
応器内に運ばれます。 ガス/溶媒混合物は反応器を通って流れ、排気口
に送られる前に基板と相互作用する。
処理パラメータ、つまり温度、流量、処理時間は容易に制御でき、高度
に制御可能で再現性の高いプロセスを実現。 円筒型反応器内の流量の
3D 数値流体力学 (CFD) シミュレーションを実行し、流量分布の側面図
を図 １a に、断面図を図 1b に示す。 データは、ペロブスカイト膜上
に安定した層流が形成されていることを示している。重要なのは、この
流れの層流の性質により、エアロゾル流と基材の間に流量がゼロの静的
な空気力学的境界層が形成され、蒸気の凝縮などの望ましくない問題を
防ぎながら、境界層を通る蒸気の拡散のみ可能となる。 これにより、
溶媒とペロブスカイト膜のより均一な相互作用が可能となる。
図１．エアロゾル処理のメカニズム、膜形態および PSC 性能の調整。 a
) エアロゾル処理中のエアロゾル流 (0.5 L min-1での N2 流量) の3D
CFDシミュレーションの側面図。ガス流の速度分布を示しています。 基
板上に境界層が形成されていることに注目。 挿入図は、研究で使用され
た円筒形石英反応器の写真を示す。 b) CFD シミュレーションの断面図
。 c) 境界層を通る溶媒蒸気の拡散を示す概略図。その結果、小さな粒
子が優先的に消費され、その後大きな粒子が成長する一方、溶媒液滴の
凝縮は防止されます。 d – g）上のパネル：未処理のペロブスカイトフ
ィルム（0分）および2、5、および10分のエアロゾル処理後のペロブスカ
イトフィルムの表面走査SEM画像（スケールバー= 1μm）。 下のパネル
: 対応する断面 SEM 画像。 (スケールバー = 200 nm)。 h) SEM 画像か
ら測定された横方向の粒度分布の統計データ。 i）（d–g）に示されてい
るのと同じ時間間隔での典型的なPSCの太陽光発電パラメータ（JSC、VOC、
FF、およびPCE）。データは、1 太陽の強度でシミュレートされた AM1.5
照明下で、スキャン速度 50 mV s-1の逆スキャン J-V曲線から得られる。
以下、保留
----------------------------------------------------------------
ＥＶ向け充電器、「差すだけ」で識別
東京大学生産技術研究所は、公衆エリアに設置された電気自動車（ＥＶ）
向け普通充電器の認証・決済を簡便化する基礎技術を、多様な事業者向
けに提供する方針だ。同研究所の馬場博幸特任准教授が手法を考案した。
交流２００Ｖ充電器に固有の番号を割り振り、その情報を定格を超えな
い範囲で電流値（Ａ）を変化させてＥＶ側に伝える。これにより、電源
プラグを差し込むだけで認証が可能となる上、充電事業者の枠を超えた
一元的な充電サービスも可能となる。既存ハードのソフトウエア書き換
えなど小幅な改修で導入できる点も特長をも
つ。
図１．日本のある地域・時期の需要曲線
kg/kWh、18時において0.5kg/kWhである。（出所：馬場氏の資料を基に
日経Automotiveが作成）
装備の追加不要でEVと充電器を識別
馬場氏が考案した技術では、充電器に流す電流値に指令を与え、実際に
流れた電流を充電器、EVで計測しそれらの波形からパターンの一致を確
認する。充電電流そのものに情報伝達の役割を担わせる。普通充電時の
最初の数分程度に、識別するための電流を流すことを想定している。
図２．EVと普通充電器を個体識別する仕組み
まず、充電器に指令を出し、特定の波形パターンになるように電流を変
調させる。充電器とEVの双方で実際の電流波形を確認し、パターンが一
致すれば両者が接続されていると判断する。（出所：馬場氏の資料を基
に日経Automotiveが作成） [画像のクリックで拡大表示]
波形のパターンも国内の充電器の数であればまかなえると試算している。
具体的なひも付けの処理方法は、数理処理を専門に扱う研究室とともに
開発したいとする。すでに相関係数や基本的な数式を用いて個体を判別
できることはわかっているという。同技術の利点は「追加の装備が不要
であること」（馬場氏）である。同氏によると、これまでにもQRコード
やカメラ、GPS（全地球測位システム）を使用して個体を識別する試みは
あった。しかし追加の投資が必要になったり、精度が低かったりすること
から普及には至っていない。充電器の電源プラグをEVに差すだけで個体
識別できるため、充電サービスの利用者が会員カードを充電器にかざす
といった手間も省ける。同技術の普及の壁として、馬場氏は「ビジネス
モデルの構築」と話す。特許はすでに出願したが「かなり基本的な部分
に絞っており、技術を独占するつもりはない」（同氏）という。充電器
メーカーやサービス事業者をはじめ各社が協力して取り組む必要がある
とし、連携を模索していく。
● 今夜の寸評 ： 温故知新
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