エネルギーと環境 140

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
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：2月14日】　　　　　　　　

　　　　　　　　バレンタイン健康祈り頂きぬ　

　　　　　　　　　　　　　　　高山 宇 （赤鬼）　　　　　　　　　　　　　　　

✅　新エネルギー便り：新幹線防音壁用に発電の実証実験

ペロブスカイト太陽電池を取り付けた防音壁の試作品＝１２日午前、愛知県小牧市

JR東海は１２日、愛知県小牧市の研究施設で、次世代の太陽電池として注
目されるペロブスカイト太陽電池を使った発電の実証実験を報道陣に公開
した。二酸化炭素（ＣＯ２）排出削減に向けた取り組みの一環で、積水化
学工業（大阪市）と連携して開発を進める。将来は東海道新幹線の線路脇
の防音壁に取り付け、駅などで使用する電力の生産を目指す。ペロブスカ
イト太陽電池は従来と比べ、薄く軽量で多様な場所に設置できる。ＪＲ東
海は高所を走る区間が多く、営業距離が５００キロ以上ある東海道新幹線
に着目。日光を遮る障害物が少なく、効率的な発電が期待できると１月か
ら実験を始めた。実健では、太陽電池を取り付けた防音壁の試作品を、屋
外で東向きと南向きに計４枚設置し、モニターで発電量の違いを継続的に
観測。今後は長期的な発電量や日射量の傾向も調べる予定。防音壁は３０
年以上使用できるのに対し、太陽電池の寿命は１０～２０年と短いため、
試作品は電池を壁の下側から曲げ入れたり出したりできる構造にし、交換
を容易にした。

🎈地点ごとの太陽光発電出力等が予測可能に
　　　　                                  日本気象協会が提供開始
一般財団法人 日本気象協会（以下、日本気象協会）は2月12日、新たに「
個別需要家※1を対象とした余剰電力予測サービス」の提供を開始した。
同サービスは、高圧需要家（ビルや商業施設、工場など）から低圧需要家
（家庭、店舗など）まで、任意の個別需要家1地点ごとに、30分ごとの太
陽光発電出力・電力需要量・買電量・余剰電力量の予測情報を提供すると
いうものだ。利用者から事前に提供してもらう「太陽光発電設備情報」お
よび「個別需要家ごとの電力需要量・買電量の実績値」と、日本気象協会
独自の気象データをもとに予測する。日本気象協会が開発した太陽光発電
出力予測モデルと需要予測モデルを組み合わせることによって、高精度な
余剰電力予測を実現するという。

✳️　ペロブスカイト太陽電池耐久化最新技術（東京応化工業）
表題：錫ペロブスカイトトランジスタとAサイトカチオン工学に基づく相補回路
要約：ハロゲン化スズペロブスカイトは、一般化学式ASnXを有します。₃
ここで、Aは一価の陽イオン、Xは一価のハロゲン化物アニオンです。これ
らの半導体材料は、低コストかつ温度でp型トランジスタを製造するために
使用でき、n型酸化物ベースのトランジスタと統合して相補回路を作成でき
る可能性があります。しかし、この材料は結晶化制御性が低く、膜欠陥密
度が高いため、デバイス性能に劣ります。ここでは、セシウム-ホルマミジ
ニウム-フェネチルアンモニウムのトリプルAカチオンを使用して、純スズ
ペロブスカイト薄膜トランジスタを作成できることを示します。このアプ
ローチは、低欠陥で位相純度の高いペロブスカイト/誘電体界面を備えた高
品質のカスケードスズペロブスカイトチャネル膜につながります。最適化
された薄膜トランジスタは、70cmを超える正孔移動度を示します²V⁻¹s⁻¹10
以上のオン/オフ電流比⁸これは、市販の低温ポリシリコントランジスタに
匹敵します。トランジスタは、100°C以下の温度で溶液処理法を使用して
製造されます。 また、これらのデバイスをn型金属酸化物トランジスタと
統合して、電圧ゲインが370の相補型インバータと、レールツーレールスイ
ッチング性能のNORおよびNANDロジックゲートを作成します。

詳細説明：高性能なn型金属酸化物電界効果トランジスタの開発と商品化は、
p型トランジスタを凌駕しています^1、2.錫 (Sn²⁺)ハロゲン化物ペロブスカ
イト、例えばセシウム錫トリヨウ化物(CsSnI₃)およびメチルアンモニウム
スズトリヨウ化物(MASnI₃)は、高い正孔移動度(毎秒数百平方センチメー
トル)と、費用対効果が高くスケーラブルな低温成膜法による優れた加工性
を備えたp型半導体です^{3、4、5、6、7、8}.それらの分散価電子バンドの最大
と小さな正孔キャリア有効質量(シリコンのそれに匹敵)は、良好な固有の
正孔輸送特性を提供します。その結果、スズペロブスカイトは、高性能p
チャネルトランジスタの開発に有望な半導体であり、nチャネル金属酸化物
トランジスタと併用することで、ノイズ耐性があり、低消費電力の相補型
金属酸化物半導体のような電子機器を作成できる可能性があります^9、10、11.

高性能な錫ペロブスカイト薄膜トランジスタ(TFT)の開発には、高品質な錫
ペロブスカイト半導体膜の作製が必要です。しかし、スズペロブスカイト
は通常、膜の結晶化が速いため、膜の不良やデバイス性能の競争力の低下
につながります^12、13.BサイトおよびXサイトエンジニアリング(Pbおよび
Br/Cl合金化)により、Sn-Iペロブスカイトの結晶化を遅らせ、緻密な粒子
と低い欠陥を持つ均一な膜を得ることができます^14,15.このアプローチで製
造されたペロブスカイトTFTは、高い電界効果移動度(μ_FEの)約50cmまで²V
⁻¹s⁻¹.しかし、重いPbと強いイオン性のBr/Clの関与は、Pbの毒性に関する
懸念を引き起こし、電荷キャリアとフォノンによって生成される電場との
間のFröhlich相互作用を増強し、室温での電荷キャリア移動度を制限します³.

本質的に、Bサイト/Xサイト成分としてのSn/Iは、価電子バンドの最大値
付近の強いSn5s-I5 p結合と弱いFröhlich相互作用により、高い正孔移動度
に利益をもたらすことができます³.対照的に、Aサイトカチオンはバンドエッ
ジに直接影響しませんが、結晶化の支援、許容係数の調整、エントロピー/
構造安定化への貢献、ペロブスカイト特性の間接的な最適化を行うことが
できます^16,17.コアシェル構造に混合Aカチオンを使用したり、より導電性
の高いかさばる有機スペーサーを設計したりするなど、これまでの取り組
みではTFTの性能が向上しましたが、最大限にμ_FEの値が 25 cm 未満²V⁻¹s⁻¹
(参考文献。^6、7、11).この記事では、セシウム-ホルムアミジニウム-フェネ
チルアンモニウム(CsFAPEA)のAカチオンを使用して、高品質のカスケード
純粋なSnチャネル膜と低欠陥の位相-純粋なペロブスカイト/誘電体界面を
作成できることを示します。最適化されたTFTは、70cmを超える穴の移動
性を示します²V⁻¹s⁻¹と流動比(I_オン/私_オフ)10を超える⁸これは、商用の低
温ポリシリコン(LTPS)デバイスの性能と似ています。

A-カチオンエンジニアリングSn TFT異なるA-カチオン組成のSnペロブスカ
イト薄膜(~30 nmの厚さ)を誘電体酸化ケイ素(SiO₂;厚さ00 nm)の基板をス
ピンコーティングを使用してさまざまな前駆体から抽出し、続いて金源電
極とドレイン電極を蒸発させて、ボトムゲートトップコンタクトTFTを作成
しました(図1)。1a). 主に所望のA-カチオン組成物とヨウ化スズ(ii)を含む
さまざまな前駆体₂)はグローブボックスで調製され、すべての調製の詳細
はメソッドに記載されています。FA、FAPEA、CsFAPEAの命名法を使用し
て、タイプごとに最適化された性能を持つTFTの半導体層として機能する
すべてのペロブスカイト化合物を示します。手付かずのFAデバイスは、電
界効果が無視できる導体挙動を示し、I_オン/私_オフ(補足図。このような現象
は、Sn空孔欠陥の形成エネルギーが最も低いため、3次元(3D)Snペロブス
カイトのバックグラウンドホール密度が高いことに起因します^18,19.次に、
FASnIの結晶化プロセスを調整できるPEAカチオンを含めました₃ペロブス
カイトにより、欠陥密度を低減^20,21.FAPEA TFT(FA:PEA = 7:2の最適なモ
ル比から作られる)は、平均μで明確な電界効果変調を示します_FEの14 cmの
値²V⁻¹s⁻¹そして私_オン/私_オフ2.5 × 10⁷(補足図。1a). TFTの性能向上と競
争力向上の実現可能性を探るため、さらに第3のCsを取り入れて、部分的
なFAを代替しました。

※　https://www.nature.com/articles/s41928-023-01019-6
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく



✅　品質では世界一の金山「菱刈鉱山」
非物神崇拝主義者でないわたしでも、「１トンあたり４０グラムの金」品
質では世界一の金山「菱刈鉱山」とは何かと問われれば、目がいく。地下
から採掘される金は、酸やアルカリに強いうえ耐腐食性に富み、高い温度
でも変化しにくい貴金属の代表である。『エネルギーと環境 ９０』（下図
参照）にも掲載した通りであるが、工業原料として高い有用性があるだけ
でなく、希少性と美しさゆえ宝飾品としての価値もある。金が高価なのは
地上にある量が非常に少ない。地球の表面を構成する地殻に含まれる金の
割合はわずかに10億分の２で、金は密度が高いので地球の深部により多く
存在している。地下３０００キロの深さにある核では、金の割合は10万分
の１と推定されているが、取り出すのは不可能である。また、海水にも微
量の金がイオンとして含まれており、２万トンの海水を煮詰めると１グラ
ムの金を得ることができる。だからこそ、海水から鉱産資源を得る研究は
続けられており、経済的に採取する方法はまだないからこそ、海水から、
二酸化炭素を回収・除去し、水素と炭化水素化合物を製造しつつ、有価物
を穏やかに回収しようと、世界初のプラント生産を完成しようと、わが人
生を「ラスト。ディケイド（パーフェクト・リバアティ＊桑田投手の「PL」
と重複するが）」に実現に捧げている。微量にしか存在しない金は、マグ
マの活動によって地表近くへ運ばれてきた時に採掘できる。こうした金が
濃集している場所が「金鉱床」である。化学反応を起こしにくい金は、化
合物ではなく単体として鉱石の中に存在する。
　高い品位の「菱刈」
マグマの熱によって、高温の地下水が流れたあとに多種の金属を含む「鉱
脈」ができるが、この中にごく微小の金の粒が入っているのである。ちな
みに、金鉱石とは、１トン当たり５グラム以上の金を含むものを指し、２
グラムほどあれば採算が合うため採掘される。人類が過去に採掘した金は
10万トンほどで、ほかの金属と比べると非常に少ない量が、その８割はリ
サイクルされて何度も使用されてきた。かつての日本では金が多く取れたた
め、13世紀末にマルコ・ポーロは『東方見聞録』で「黄金の国」として紹
介した。17世紀には佐渡金山（新潟）の採掘が始まり、各地に金山が開発
された日本は世界有数の金の産出国となった。　


エネルギーと環境 90

１９８１年に鹿児島県北部の菱刈(ひしかり)鉱山で、高品位の金鉱脈が発
見された。その４年後には生産を開始しこれまで２４８・２トン（今年３
月末現在）の金を産出した。菱刈鉱山は金の品位が高いことでも突出して
おり、１トンの鉱石中に40グラムもの金を含む。世界の主要な金鉱山の品
位は平均５グラムなので、世界最高と言っても過言ではない。ここの金鉱
床は、１００万年ほど前に地下浅部に発達した熱水活動によって形成され
た。マグマによって熱せられた地下水に金や銀などの有用金属が溶け出し、
上部で冷やされて鉱脈ができた（図）。日本では金属鉱山はほぼすべてが
閉鎖されたが、菱刈鉱山は採算のとれるただ一つの鉱山である。火山国の
我が国には、菱刈鉱山のような鉱脈が発見されないまま埋もれている可能
性が高い。日本は世界有数の探鉱技術を持つ国である。資源を安定的に確
保するためにも、海外での鉱山探査とともに、国内の未開発資源の探査に
積極的に取り組む必要がある。（本誌初出　歴史的高値の「金」　火山国・
日本に埋もれる鉱脈／27　20201117）



登山や温泉など、身近に親しんでいる火山だが、地下では何が起きている
のだろうか。最新の地球科学の成果をもとに、その仕組みを解明。
鎌田浩毅［カマタヒロキ］
１９５５（昭和３０）年東京都生まれ。１９７９年東京大学理学部地質学科卒業。通産省地質調
査所、米国内務省カスケード火山観測所を経て、１９９７年より京都大学大学院人間・環境学研
究科教授。日本火山学会理事、日本地質学会火山部会長、気象庁活火山改訂委員、内閣府災害教
訓継承分科会委員、原子力環境機構国際有識者会議委員などを務める。火山研究のほか科学啓発
に熱心な「科学の伝道師」。１９９６年日本地質学会論文賞受賞。２００４年日本地質学会優秀
講演賞受賞。専攻は火山学、地質学、地球変動学、科学教育、アウトリーチ。理学博士（東京大学）
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
✨　世界の大鉱床菱刈　日本
日本の南九州の緑の丘の奥深く、尾根の端には世界有数の金鉱がある。一
方、最大または最高のHishikariは、確実に40 g / tの金の平均グレードを
持ち、鉱石の390万トンから金の壮大な620万オンスを生産し、350万トン
で480万オンスの埋蔵量を持っているため、世界クラスの鉱床です。その
発見の物語は、この世界クラスの発見につながる、的を絞った系統的な探
査プログラムの物語。


菱刈金鉱山 鹿児島県九州市住友金属鉱業株式会社
金の採掘は、日本では西暦750年に砂鉱床から始まったと記録されており、
菱狩地域では1750年に最初の採掘が始まったが、1975年になってようやく
金属鉱山庁が本格的な探査を開始し、地域の地質マッピングを使用し、続
いて地球化学的および地球物理学的調査を行い、高重力異常と低比抵抗偏
差のペアに焦点を当てた一連のターゲットを描写した。彼らが最初に掘削
されたとき、彼らは高品位であるが非常に狭い金鉱脈を遮断した。1970年
代後半には、より高品位の金鉱脈が、1981年に金属鉱業庁が200メートル
以上の深さで200g/tの金を15cm掘削。菱刈地方には現代の火山活動の温
泉が豊富。これらの温泉は、深部にマグマ溜りができたことに関連し、採
作用の原動力となっている。この地域の地質は、白亜紀の頁岩の配列の上
に広がる若い~100万年前の火山の配列であり、この2つの間のギャップは
不整合として知られる。この不整合は、鉱床の形成に重要な役割を果たす。
この鉱床は、SW-NE構造とN-S構造の交差部に整列した異なるシステムに
集まった125の別々の鉱脈で構成されている珍しいもの。平均幅1〜3メー
トルの静脈は、幅500〜1000m、長さ~3kmの変質の「回廊」にホストさ
れており、鉱脈は縞模様のクォーツ-アデュラリア(低温のピンク長石鉱物)
と、非常に高品位の>1000 g / tの金鉱化作用を持つクォーツ粘土で、「ギ
ングーロ」またはエレクトラム、カルコパイライト、方鉛鉱、閃亜鉛鉱で
構成される細いバンドであるシルバーブラックバンドと呼ばれる。鉱化作
用は地表の露頭を示すが、100メートル下から始まり、鉱化作用の大部分は
更新世の火山と白亜紀の頁岩との接触で発生する。堆積物は、古い頁岩が
マグマによって変形してドーム型になったため、破砕して鉱脈が形成され
たため、基礎となる頁岩と火山が接触したときに形成されたが、最近の火
山は塑性変形し、破砕されず、鉱脈が形成される空間が残らなかった、鉱
化作用は2つの間の接触に集中し、100メートル間隔以内で非常に高品位に
なった。

菱刈鉱山の鉱床は「浅熱水性鉱脈型金銀鉱床」と呼ばれ、太平洋プレート
が日本列島の下に潜り込む「プレートテクトニクス」という地球運動の過
程ではマグマが発生するため、このマグマが地殻の割目を通って上昇し、
地表では火山となって噴出します。火山活動の一方で、地表の割目に地下
水・マグマ水（熱水）が供給されると、熱水に溶け出した物質が冷え固ま
り鉱脈となる。このようにして形成されたのが菱刈鉱山の金鉱床で、今か
らおよそ100万年前にできたと考えられ、地質学的にみると非常に新しい
鉱床で、65℃の温泉水を伴っているのが特長。



関連論文：Mantle oxidation by sulfur drives the formation of giant gold deposits in subduction zones
Deng-Yang He https://orcid.org/0009-0000-2138-1103, Kun-Feng Qiu kunfengqiu@qq.com, Adam C
. Simon https://orcid.org/0000-0002-1733-5718, +7, and Jun Deng djun@cugb.edu.cnAuthors Info &
Affiliations
Edited by Terry Plank, Columbia University, Palisades, NY; received March 7, 2024; accepted November
18, 2024　December 19, 2024
121 (52) e2404731121　https://doi.org/10.1073/pnas.2404731121

 

生成AIのリスクと対策
1.生成AIの問題点とは？
2.生成AIが抱える問題点とデメリット
2-2. 情報漏洩の危険性
2-3. ハルシネーション（もっともらしい嘘）
2-4. バイアスと偏見の増幅
2-5. 悪用のリスク
2-6. 依存と創造性の低下
2-7. 環境負荷
2-8. 雇用の喪失
3.生成AIのリスクと対策
3-1. 情報漏洩のリスクと対策
3-2. 著作権侵害のリスクと対策
3-3. 誤情報（ハルシネーション）のリスクと対
3-4. 倫理的な問題（偏見・差別）のリスクと対策
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3-7. その他の対
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