エネルギーと環境 158

彦根藩二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28日】
　　　　　　　雪解てブログ奔りて春愁や 

　　　　　　　　　　　　　　高山　宇（赤鬼） 

🪄梅の芽堅く、朝からブログや町世話を熟し時を忘れしも夕べに春愁

　　　　　　　　　　　　　　　　宮崎眞知子『命の水を』

断水の続く奥能登冬の来る前に命の水分かちたし

泥出しに床板剥がし露はなり仏壇一つ置かれしままに

水族館に避難のイルカ戻りたしジャンプしきりに飛沫を飛ばす

松の本に菰の巻かれて太々し陽を受け匂ふ新藁眩し

松の本の根方に置かるる荒縄と添木整然と雪吊り始む

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　「短歌研究」2025.1+2

✳️ 光の強度変化で見えた新たな課題と可能性

光電極の反応メカニズムを解明

光電気化学的な水分解は、クリーンな水素を生成する有望な技術ですが
その効率は電子と正孔の再結合1によって大きく制限されています。この
課題を克服するためには、電荷の分離と移動の特性を詳細に分析し、再
結合のメカニズムを明確にすることが不可欠。 
今回、北陸先端科学技術大らの研究グループは、 光電極の動作環境下で
のその場観察を行いました。その結果、これまで一つの現象として捉え
られていた電子と正孔の再結合が、実は異なる3つの過程に分かれている
ことを明らかにした。さらに、反応速度が遅い領域に未知の“サテライト
ピーク４”が存在することを発見し、これが電子移動や反応のボトルネッ

クとなる可能性を示した。 実用化に向けた大きな課題のひとつが、「電
子と正孔の再結合」です。これは光によって励起された電子が、化学反
応に利用される前に元の状態に戻ってしまう現象で、エネルギー変換の
効率を大きく低下させます。従来の研究では、この再結合がどのように
起こるのかを詳細に分析することが難しく、単純化したモデルで説明さ
れることがほとんどでした。そこで、研究チームは、再結合過程には複
数のメカニズムが混在する可能性があると考え、周波数ごとの電流の応
答を時間ごとの変化として”見える化”する解析手法を適用することで、
光照射下での電子や正孔の動的な過程を捉えその詳細を明らかにした。
光触媒として広く研究されている酸化チタン（TiO2）を光電極の材料に
用いて、水分解反応の動作環境における電子の動きを詳細に分析した。
まず「光強度変調光電流分光法（IMPS）」を用いて、光の強さを周期的
に変化させた際の電流の応答を測定し、光触媒内でどのようなプロセス
が起こっているかを周波数ごとに測定した。次に、「緩和時間分布（
DRT）解析」を適用し、得られたデータを時間領域に変換することで、
これまで１つのプロセスと考えられていた再結合過程が、実際には複数
のプロセスに分かれていることを“見える化”することに成功しました。
異なる光強度でIMPSを測定した結果、次の3つの異なる電位領域が存在
することがわか った。

図　本研究で明らかにした、３つの電位領域における光触媒プロセスの
緩和時間分布、およびそれに対応する半導体電極のバンド曲がり5モデ
ル。電位領域ごとのバンド構造をもとに、異なる３種の再結合プロセス
（OPR、EHR、BER）を分類することに成功した。 
これらのメカニズムを半導体電極におけるバンド曲がりモデルと対応付
けることで、これまで一括りにされていた「バルク再結合」を「過剰な
光侵入による再結合（OPR）」と「過剰な正孔による再結合（EHR）」
の２種類に分類し、それぞれの特徴を明らかにした。また、これまで観
測されていなかった遅い反応過程が“サテライトピーク”として高電位領
域に現れることを確認した。このピークは光強度や反応条件によって変
化し、特に表面の正孔密度によって再結合経路と競合する可能性が示唆
された。 
【展望】光電気化学的な水分解反応のボトルネックとなる反応過程をよ
り正確に特定できた。これにより、光触媒や半導体電極のさらなる高効
率化に向けた新たな材料設計の指針が示した。今後は、異なる材料や反
応環境での適用を進めることで、実用化に向けた最適な設計戦略を提案
していく予定です。光触媒および光電気化学的な水分解の性能向上によ
り、水素エネルギーの普及が加速し、カーボンニュートラル社会の実現
に貢献 できる。
【掲載誌】掲載誌　：Journal of the American Chemical Society

論文題目：Analysis of TiO2 Photoanode Process Using Intensity 
Modulated Photocurrent Spectroscopy and Distribution of
 Relaxation Times

掲載日　：2025年2月22日

ＤＯＩ　：https://doi.org/10.1021/jacs.4c17345

🎈私（たち）はナノ空間現象解析・観測方法・評価新たに新しいステー
ージはいた。無機・有機のハイブリッドでの人工的融合が加速し新触媒
造りが始まり、新錬金術時代が進展する。これは面白い。

✳️　最新燃料技術
特開2025-2526　燃料電池スタック　トヨタ紡織株式会社 
【要約】下図6のごとく、燃料電池スタックは、発電部と、互いに同一
の形状をなす第１セパレータ５１及び第２セパレータ５２とを備える単
セルが複数積層されることにより構成されている。第１セパレータ５１
及び第２セパレータ５２のそれぞれは、２つの突条８１の間に形成され、
冷却流路９０を構成する冷媒溝７１を有している。冷媒溝７１は、直線
部Ｌｃ１～Ｌｃ３が折り返し部によって接続されて蛇行状に延びている。
突条８１のうち直線部Ｌｃ１～Ｌｃ３を構成する部分は、複数の主リブ
８２と、幅広リブ８３とを含む。冷却流路９０は、一方のセパレータ
５０Ａにおける１つの幅広リブ８３と、他方のセパレータ５０Ｂにおけ
る２つの主リブ８２とが積層方向において接触することにより形成され
た第１冷却空間９１を有している。

図５、図１の第１セパレータ及び第２セパレータが接触した状態を示す
平面図

【発明の効果】燃料電池スタックの製造時には、複数のセルが積層方向
において締め付けられる。このとき、冷却水流路を形成する２つのセパ
レータにおける突条の位置が、積層方向に直交する面方向においてずれ
ていると、一方のセパレータの突条同士の間に他方のセパレータの突条
が入り込むおそれがある。この場合、セルに作用する面圧がばらつくこ
とにより反応ガスや冷却水が漏洩したり、セル内において局所的に高い
面圧が発生することにより膜電極接合体が変形したりするおそれがある。
このためセルに作用する面圧のばらつきを抑制することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
 上記課題を解決するための燃料電池スタックは、膜電極接合体を含む発
電部と、前記発電部を挟持するとともに互いに同一の形状をなす第１セ
パレータ及び第２セパレータとを備える単セルが複数積層されることに
より構成され、積層方向に隣接する２つの前記単セルにおいて互いに接
触する前記第１セパレータと前記第２セパレータとの間に冷却媒体が流
れる冷却流路が形成された燃料電池スタックであって、前記第１セパレ
ータ及び前記第２セパレータのそれぞれは、互いに並列して延びる２つ
の突条の間に形成され、前記冷却流路を構成する冷媒溝を有しており、
前記冷媒溝は、互いに並列して直線状に延びる複数の直線部が折り返し
部によって接続されて蛇行状に延びており、前記突条のうち前記直線部
を構成する部分は、互いに並列して直線状に延びる複数の主リブと、前
記主リブの幅よりも大きい幅を有する幅広リブと、を含み、前記冷却流
路は、前記第１セパレータ及び前記第２セパレータのいずれか一方にお
ける１つの前記幅広リブと、前記第１セパレータ及び前記第２セパレー
タの前記一方とは異なる他方における複数の前記主リブとが前記積層方
向において接触することにより形成された冷却空間を含む。【０００７】
  同構成によれば、冷却流路の冷却空間においては、第１セパレータ及び
第２セパレータのいずれか一方における１つの幅広リブと、第１セパレ
ータ及び第２セパレータのいずれか他方における複数の主リブとが単セ
ルの積層方向において接触する。このため、上記一方のセパレータの幅
広リブと、上記他方のセパレータの主リブとの位置が積層方向に直交す
る面方向においてずれた場合であっても、主リブ同士の間に幅広リブが
入り込んだり、幅広リブ同士の間に主リブが入り込んだりすることを抑
制できる。したがって、単セルに作用する面圧のばらつきを抑制できる 。
 
図６は、図５の６－６線に沿った断面図 
【符号の説明】
ｈｆ１，ｈｆ２，ｈｆ３，ｈｆ４，ｈｆ５，ｈｆ６…貫通孔
ｈｓ１，ｈｓ２，ｈｓ３，ｈｓ４，ｈｓ５，ｈｓ６…貫通孔
Ｌｃ１，Ｌｃ２，Ｌｃ３…直線部　Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３…直線部
Ｍ１…燃料ガス供給マニホールド　Ｍ２…燃料ガス排出マニホールド
Ｍ３…酸化剤ガス供給マニホールド　Ｍ４…酸化剤ガス排出マニホールド
Ｍ５…冷媒供給マニホールド　Ｍ６…冷媒排出マニホールド　Ｔｃ１，
Ｔｃ２…折り返し部　Ｔｇ１，Ｔｇ２…折り返し部　１０…燃料電池ス
タック　２０…単セル　２１…第１辺　２２…第２辺　３０…発電部
３１…膜電極接合体　３２…アノード側ガス拡散層　３３…カソード側
ガス拡散層　４０…フレーム　４１…収容孔　５０…セパレータ　５０
Ａ…一方のセパレータ　５０Ｂ…他方のセパレータ　５１…第１セパレ
ータ　５２…第２セパレータ　６０…ガス流路　６１…ガス溝　６２…
ガス側主溝　６３…ガス側幅広溝　６４…ガス側幅狭溝　７０…冷却流
路形成部　７１…冷媒溝　７２…冷媒側主溝　７３…冷媒側幅広溝　７４
…閉塞溝　８１…突条　８２…主リブ　８３…幅広リブ　８３ａ，８３
ｂ…徐変部　８４…幅狭リブ　９０…冷却流路　９１…第１冷却空間　  
９２…第２冷却空間 　

財務省亡国論　あさ出版
■著者　高橋洋一
1955年東京都生まれ。都立小石川高校(現・都立小石川中等教育学校)を
経て、東京 大学理学部数学科・経済学部経済学科卒業。博士(政策研究)。
1980年に大蔵省(現・財務省)入省。大蔵省理財局資金企画室長、プリン
ストン大学客 員研究員、内閣府参事官(経済財政諮問会議特命室)、総務
大臣補佐官、内閣参事官 (総理補佐官補)等を歴任。小泉内閣・第一次安
倍内閣ではブレーンとして活躍し、「霞が関埋蔵金」の公表や「ふる さ
と納税」「ねんきん定期便」など数々の政策提案・実現をしてきた。
2008年退官。その後、菅政権では内閣官房参与もつとめ、現在、嘉悦大
学経営経済学部教授、株式会社政策工房代表取締役会長。
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１章　大義名分にゴマかされるな！財務賞のエゴと昧？
　「日本は財政破綻する」「日本国債は暴落する」といっている人が、
何をもって「破綻」「暴落」といっているのかはよくわからないが、「
日本という国が倒産しそうだ」となれば当然、日本の国債は叩き売られ
価格はまさに暴落する。本当に倒産すれば返済不可能な借金となる。企
業が不渡りを出すようなものだ。では、この常識的な定義での国債暴落
は、起こりうるのだろうか。
　それは、金利（５章）を見れば一発でわかる。国債は政府の借金だ。
基本的には、民間のお金の貸し借りと同じように考えてかまわない。金
利も同様だ。この金利はじつは財政状況の反映でもある。
　お金を貸すほうからすれば、貸した金が利子付きで戻ってくるかどう
かが、いちばん重要だ。だから、しっかり返すアテのありそうな相手な
ら「低い金利で貸してよかろう」という判断になる。一方、返すアテの
なさそうな相手だと、利子は一気に高くなる。最初から高い利子をつけ
ないとリスクヘッジにならないからだ。その極端な例がヤミ金だ。信用
のない企業や個人は、借金を踏み倒すリスクが高いと見られる。ほぼ確
実な借り手しか相手にしない銀行は、こういう企業や個人にはお金を貸
さない。それでもお金が必要だという弱みにつけこんで、ヤミ金が超高
利でお金を貸すのだ。
このように、借金する側のリスクが低ければ、低利子でお金を貸しても
らえる。リスクが高くなるほど、誰も低利子では貸してくれなくなり、
高利子になっていく。これを国債に当てはめて考えてみればいい。、日
本の国債の金利は国債の種類によって違いはあるが、だいたいＯ・４～
Ｏ・８％ぐらいだ。いっておくが、これはかなりの低金利である。国債
の利ざやで儲けようといったって、ほとんど儲けの出ないくらいの金利
だ。それでも、日本国債を買う人がたくさんいる。「日本だったら、低
金利で貸してよかろう」と判断している人が多いということだ。これは、
日本の財政が安泰と見ているからにほかならない。本当に財政破綻がさ
さやかれるほど日本の財政が危ういのなら、誰もこんな低金利ではお金
を貸してくれないだろう。
本当に財政破綻すると思なら「CDS］を買えばいい
「CＤS（Uredlt detault swap／クレジット・デフオルト・スワップ）」
という金融派生商品(derivativeノデリバティブ）を知っているだろうか。
これは、株や債券の発行体（企業など）の倒産に備える保険のようなも
ので、ＣＤＳレート（保険料）は財政の良さ悪さを表す指標となる。
　たとえば、私がＡ社の10万円の社債を買ったとして、Ａ社が倒産した
ら社債は紙くずになる。利子も受け取れなくなるし、元本も戻ってこな
い。でもＣＤＳを買って保険料を払っていれば、万が一、Ａ社が倒産し
てもＣＤＳの売り手がその損失を保証してくれる。一方、ＣＤＳの売り
手としては、契約期間内に発行体が倒産しなければ、買い手から入る保
証料が丸ごと利益になるわけだ。ＣＤＳは債券をもっていなくても買う
ことができる。その場合、契約期間内に債券の発行怖が倒産しなければ
払った保険料が丸ごと損になる。
　逆に、契約期間内に債券の発行体が倒産すれば、保証されたお金が入
ってくる。もともと債券を買ってはいない（つまり元手を払っていない
）のだから、これは保証というよりは、保険料を差し引いた額が丸ごと
儲けになるわけだ。
　簡単にいうと、ＣＤＳはこういう仕組みである。
【図版Ｉ－３」を見るとよくわかる。縦軸がＣＤＳレートで、上にいけ
ばいくほど危ない。これをＧ７で並べるとパブリックセンターバランス
シートのネットの資産（※総資産額から総負債額を引いた金額）が低い
ほどマイナスになって、大きいほどＣＤＳレートは高くなる（※詳しく
は割愛するが、この相関係数0・65は社会科学として説明がつく）。つ
まり、パブリックセクターバランスシートのネットの資産で、各国の財
政状況はだいたいわかるわけで、私がつねひごろから話していることは、
マーケットでも証明されているのだ。加えていえば、マーケットのほう
も、パブリックセクターバランスシートで財政状況を見ているというこ
とである。
　となれば、財政破綻論者がしておくといいことは、もう明らかだろう。
仮に彼らが10年以内に日本は財政破綻する」と見ているのなら、10年契
約の日本国債のＣＤＳを買えばいい。
幸い、彼らの予想に反して日本国偵のリスクは低いと考えられているか
ら、ＣＤＳレートもかなり低い。そこで予想どおり日本が財政破綻した
ら、１００％元本保証される。保証料を払うのを投資と考えれば、非常
に高い投資効率になる。これほどおいしい話はないはずだ。そして、今
後、「日本は早晩、財政破綻するし、国債は暴落する」という人に出会
ったら、こう返してみるといい。

　「じやあ、どうして、日本国債の金利はこんなに低いんですか」
「財政破綻リスクが高いのに低金利の国偵を買ってくれるなんて、お金
が返ってこなくてもいいから日本にお金をあげようという、お人好しが
多いんですね」
　相手は何もいえなくなってしまうはずだ。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　不連続掲載
　　　　　　『Mrs. GREEN APPLE - 春愁』　


●　 今日の言葉：
 
　　　　　　　　　春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
　　　　　　　 　　　　　　　 　春だというのに自然は沈黙している。
　　　　　　　　　　　 　 　 　　レイチェル・カーソン 『沈黙の春』