KADOKAWA Technology Review
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持続可能エネルギー

持続可能エネルギー、遺伝子組み換え作物と農業、淡水化、用水テクノロジー、二酸化炭素除去とジオ・エンジニアリング、気候変動による経済・社会への影響と適応について。

  1. This $1.5 billion startup promised to deliver clean fuels as cheap as gas. Experts are deeply skeptical.
    プロメテウス・フェエルは、大気中の二酸化炭素を回収して化石燃料に代わる安価な燃料を作れるとアピールしている。しかし、当初の予定は遅れ、まだ燃料を出荷できていない。近い将来、実現する日はやってくるのだろうか。
  2. 東工大、鉄さびの主成分を使って二酸化炭素を再資源化

    東京工業大学の研究チームは、鉄さびの主成分であるα型酸水酸化鉄(α-FeOOH)からなる固体触媒を開発。可視光をエネルギー源として、二酸化炭素を、水素のキャリア物質であるギ酸へ変換することに成功し、世界最高の二酸化炭素還元選択率でギ酸を得る初の鉄系固体触媒を実現した。

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  3. 塩は通さず水を高速で通すナノチューブ、東大が開発

    東京大学の研究チームは、水を高速で通すが塩は通さないナノチューブを開発した。同様の性質を持つ物質としてはアクアポリンが知られているが、今回開発したナノチューブはアクアポリンの4500倍の速度で水を通すという。海水を淡水化する水処理膜への応用が期待できそうだ。

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  4. 次世代エアコン用冷媒HFOの自己分解反応を抑制=NEDOなど

    国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と東京大学、広島大学、AGCの研究グループは、地球温暖化係数(GWP:Global Warming Potential)が低いハイドロフルオロオレフィン(HFO)の自己分解反応を抑制することに成功した。HFOはGWPが低いことから、次世代エアコン用冷媒として期待されているものの、外部からのエネルギーを受けて分解してしまう自己分解反応が問題だった。

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  5. 都立大がCO2大気直接回収システムを開発、世界最速級

    東京都立大学と京都大学の共同研究チームは、大気中の低濃度二酸化炭素(400ppm、0.04%)の二酸化炭素を、99%以上の効率で除去する直接大気回収(DAC:Direct Air Capture)システムを開発した。既存技術と比べて二酸化炭素吸収速度が2倍以上速く、二酸化炭素吸着材を繰り返し利用可能なことから、高性能で低コストのDACシステムとして実用化が期待される。

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  6. This company wants to use carbon dioxide to store renewable power on the grid
    二酸化炭素でエネルギー貯蔵、伊スタートアップが実証へ
    イタリアのスタートアップ企業は、二酸化炭素を利用してエネルギーを貯蔵する実証プラントを立ち上げている。どこにでも設置できる安価なエネルギー貯蔵システムは、再生可能エネルギーの新しい可能性を切り開くかもしれない。
  7. 地球温暖化が台風豪雨の頻度に影響、東大などが証明

    京都先端科学大学と東京大学の共同研究チームは、日本を含む北西太平洋における台風由来の豪雨の頻度を、過去およそ50年間の観測データから調べて、中国南東部の沿岸域から日本にかけては豪雨の頻度が増加し、より南の地域では減少したことを示した。さらに、気候モデルによるシミュレーションデータと併せて解析することで、その変化には人間活動に由来する温暖化が影響していることを証明した。

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  8. Climate change is making India's brutal heat waves worse
    インドに記録破りの猛烈な熱波が襲来、気候変動の影響色濃く
    4月下旬、インドは猛烈な熱波に襲われ、最高気温を更新している。一部の州では最高気温が43℃に達しており、冷房を利用できない人にとっては命取りになりかねない事態だ。
  9. AudioMook: The Wall of Renewable Energy storage has come so far
    聴くMITTR:「再エネの壁」エネルギー貯蔵はここまできた
    今週のオーディオ・ムック(β)は、送電網向け蓄電池に賭ける米国発ベンチャー企業の最新動向と、欧州が投資を進めているグリーン水素インフラの動向についてレポートする。
  10. 東北大がアルミ・スクラップ再生技術、新地金の半分以下に省エネ

    東北大学の研究チームは、不純物元素を大量に含むアルミニウム・スクラップを純アルミニウムに再生できる技術を開発。再生する際にかかるエネルギーを世界で初めて、アルミニウム新地金の製造時の半分以下に抑えることに成功した。

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  11. How engineered microbes could cut aviation emissions
    ユナイテッド航空、人工微生物で燃料を生産する新興企業に出資
    ユナイテッド航空は、人工微生物を使ってジェット燃料を生産するスタートアップに出資している。微生物を使った燃料作りは以前にも盛り上がったが、商業的には失敗に終わった。遺伝子工学の進歩により、今回は成功するかもしれない。
  12. 3Dプリンターで超高密度なスーパーキャパシター電極を作製=東北大

    東北大学とカリフォルニア大学ロサンゼルス校の研究グループは、3Dプリンターを利用して、電極面積あたり世界最大級のエネルギー密度と出力密度を持つスーパーキャパシターの作製に成功した。再生可能エネルギーの利用拡大に伴い、出力変動を吸収する機器として蓄電池やキャパシターに注目が集まっている。キャパシターは電極シートを厚くすることでエネルギー密度を上げられるが、電極を厚くするとイオンが十分な速度で移動できず、出力密度が下がってしまうことが課題だった。

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  13. 森林分布が拡大・縮小する地域を高解像度で推定=森林総研

    国立森林研究・整備機構森林総合研究所、国立環境研究所の研究グループは、植物にとってのさまざまな気候ストレスと森林の分布限界との関係を地球規模で評価するモデルを新たに開発した。気候変動による気温の上昇や乾燥によって森林分布が変化しやすい場所を高解像度かつ地球規模で推定できるようになった。

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  14. A climate-focused venture firm plans to invest $350 million into carbon removal startups
    スタートアップ投資ファンドも登場、「炭素除去」産業勃興の兆し
    「二酸化炭素の除去」を手掛けるスタートアップ企業に特化した投資ファンドが米国で立ち上がった。同分野にはマイクロソフトやアルファベットなども資金を投じており、新分野への関心が急速に高まっていることを示している。
  15. These plastic batteries could help store renewable energy on the grid
    MIT発のプラスチック電池ベンチャーが製品投入、送電網向けに照準
    MIT教授らが創業した蓄電池スタートアップ企業「ポリジュール(PolyJoule)」が第一弾の製品を発表した。比較的安価に製造でき、安全性に優れているといい、送電網用蓄電池としての普及を目指す。
  16. 富士通、アンモニアの触媒探索にAIを活用 北欧企業と共同研究

    富士通とアイスランドのスタートアップ企業アトモニア(Atmonia)は、スーパーコンピューターと人工知能(AI)を活用して、アンモニアをクリーンに合成するための触媒を探索する共同研究を開始した。アンモニアは、燃焼しても二酸化炭素を排出しないカーボンフリーの物質として、排出量ゼロの実現に向けた次世代エネルギーとして注目されている。

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  17. 磁気冷凍法による水素液化に成功、コスト削減に道=金沢大

    金沢大学と物質・材料研究機構(NIMS)、大島商船高等専門学校らの研究チームは、磁気冷凍システムの極低温における駆動を実現し、同システムによる水素の液化に成功した。低コストで省エネルギーな水素液化プラントの開発につながる可能性がある。

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  18. 東北大、リチウム電池正極材料合成で脱レアメタル依存

    東北大学の研究チームは、コバルトやニッケルなど一般的にリチウム電池正極の材料に使われるレアメタル以外の元素を多く含むリチウム電池正極材料の合成に成功した。リチウム電池の正極材料には、コバルトやニッケルといった層状岩塩型の結晶構造を有する特定のレアメタルを多く含む材料を用いるのが一般的だが、こうした特定レアメタルだけに依存しない柔軟な材料設計ができるようになる可能性がある。

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  19. Practical fusion reactors
    実用的な核融合炉
    核融合による発電は、物理学者やエンジニアの長年の夢となっている。2021年9月、コストのかからない小型核融合炉を開発するために必要な、大きな工学的成果が得られた。
  20. Long-lasting grid battery
    送電網向け「長持ち」蓄電池
    安価で長持ちする鉄系電池は、再生可能エネルギーで発電した電力の供給を安定化し、使用を拡大するのに役立つ可能性がある。
  21. Carbon removal factory
    二酸化炭素除去工場
    大気中の二酸化炭素を捕捉する大規模なプラントは、危険なレベルの地球温暖化を回避するのに役立つと同時に、新しい産業の創出に貢献するだろう。
  22. Droughts are cutting into California's hydropower. Here's what that means for clean energy.
    再エネ化にまた落とし穴、干ばつで温室効果ガスが増える理由
    近年、気候変動による干ばつが原因で、カリフォルニア州で水力発電による発電量が減少している。不足した発電量は天然ガスによる火力発電で補われているため、温室効果ガス排出量の増加につながっている。
  23. UN climate report: Carbon removal is now “essential”
    温暖化対策に炭素除去は「不可欠」、国連IPCC報告書が指摘
    2℃の気温上昇を防ぐためには、温室効果ガスの大幅な排出削減だけではもはや間に合わない。二酸化炭素の除去も必要不可欠だと国連の最新報告書は指摘する。
  24. 過去150万年間の大気中CO2濃度を海底堆積物から解明=北大など

    北海道大学と東京大学の研究グループは、海底堆積物の分析から過去150万年間の大気中二酸化炭素濃度の変動を解明することに成功した。過去の二酸化炭素濃度を調べるには従来、南極の氷を掘削して得られるアイスコアが含有するガスを分析する手法が使われてきたが、80万年前までの分析が限界だった。

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  25. Why using the oceans to suck up CO2 might not be as easy as hoped
    「海」を利用した二酸化炭素の吸収が思ったほど簡単ではない理由
    地球の表面の7割を占める海を使って地球温暖化の問題を解決しようとする動きがある。その1つが、海水に鉱物を砕いて混ぜ込むことで、二酸化炭素をより多く吸収させる試みだ。だが、大きな効果を得ることは難しい可能性がこのほど指摘された。
  26. 燃料電池コスト削減へ前進、触媒の酸素還元反応活性を向上=量研など

    量子科学技術研究開発機構(量研)、東京大学、日本原子力研究開発機構の研究グループは、固体高分子形燃料電池の触媒性能を2倍以上高めることに成功した。燃料電池車(FCV)などで使われている固体高分子形燃料電池は、触媒に白金を使用しており、コスト削減には触媒の活性を高め、白金の使用量を減らすことが必要になっている。

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  27. A US oil-drilling hotspot is kicking out far more methane than we thought
    米国最大規模の油田で大量のメタン排出、従来予測の2倍
    米国の主要な石油生産拠点周辺での新たな大気測定によると、従来の予測値を大幅に上回る大量の温室効果ガスが2018年から2020年にかけて排出されていたことが分かった。
  28. 地球温暖化で高潮・波浪は減少傾向へ、京大防災研が予測

    京都大学防災研究所の研究チームは、米国アルゴンヌ国立研究所、気象庁気象研究所との共同研究で、地球温暖化による地球全体の高潮と波浪の将来変化を予測。日本を含む北西太平洋では、将来の台風の頻度が減少し、これに伴い、毎年発生する規模の高潮と波高は将来減少傾向を示すことが明らかになった。さらに、地球温暖化により台風は強化されるものの、50年に1度発生するような極端な高潮や波高の将来変化量は気候がもつ固有の自然変動量と同程度であることがわかった。

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  29. A hole in the ground could be the future of fusion power
    超伝導材料を使った強力な磁石を開発したMIT発スタートアップ企業コモンウェルスは、実用的な核融合炉を2025年までに稼働できると考えている。だが、依然として課題も多い。
  30. 赤錆の光触媒作用で水素と過酸化水素を同時製造=神戸大

    神戸大学の研究チームは、加工した赤錆(ヘマタイト)の光触媒作用で、太陽光と水から水素ガスと過酸化水素を同時に製造することに成功した。CO2フリーな水素を製造するだけでなく、有用な化成品である過酸化水素も同時に製造することで、水素の製造コスト低減を狙える。

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  31. 層状二酸化マンガンを蓄熱材料に利用=東北大など

    東北大学などの研究グループは、層状構造でカリウムを含有する二酸化マンガンが、繰り返し使える低級廃熱(120〜150℃)用蓄熱材料として利用できることを発見した。二酸化マンガンは電池の正極材として知られているが、蓄熱材料としての活用は珍しい。

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  32. 大量製造のカーボンナノチューブで有機太陽電池を開発=名古屋大

    名古屋大学の研究チームは、名城ナノカーボンと共同で、国産で大量製造されているカーボンナノチューブを用いて、有機薄膜太陽電池を開発することに成功した。有機系太陽電池の作製に必要な透明電極として一般に用いられる、希少元素であるインジウムを含むインジウムスズ酸化物が不要となる。

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  33. 有機リチウムイオン電池を高電圧で動作させることに成功=東北大

    東北大学の研究チームは、正極に有機化合物を用いた有機リチウムイオン電池を、現行のリチウムイオン電池よりも高い4Vで動作させることに成功した。従来の有機リチウムイオン電池は低電圧でしか動作しなかったが、既存のリチウムイオン電池を超える電圧で動作させることに成功したことにより、コバルトなどのレアメタルに頼らない電池を開発できる可能性が高まってきた。

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  34. ペロブスカイト太陽電池の耐久性を向上させる新材料=産総研

    産業技術総合研究所(産総研)ゼロエミッション国際共同研究センターの研究チームは、日本精化と共同で、ペロブスカイト太陽電池に使われる有機ホール(正の電荷)輸送材料について、ドーパント(少量添加する不純物)を使用せず、高い光電変換効率が得られる新規材料を開発した。従来のホール輸送材料にドーパントを添加しない場合と比較し、変換効率が約3割向上。耐久性を確認するために耐熱性試験を実施したところ、1000時間を経過しても初期の光電変換効率を維持することが分かった。

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  35. How Ukraine could keep the lights on, as Russia attacks its power supplies
    狙われる発電所、ウクライナは電力を守れるか
    ロシアによるウクライナ侵攻で、ロシア軍は電力供給施設を標的にしている。ウクライナは国内の主要発電所が稼働停止した場合でも電力の供給を続けられるよう、EUとの送電網統合を急速に進めたい考えだ。
  36. This fuel plant will use agricultural waste to combat climate change
    米ローレンス・リバモア国立研究所の科学者たちが立ち上げたスタートアップ企業が、カリフォルニア州に新しい燃料製造プラントを計画している。農業廃棄物の山から水素を作り出して、二酸化炭素を地中に貯留する施設は商業的に成立するか。
  37. The UN’s climate report highlights the dangers of natural solutions
    「自然頼み」の温暖化対策に警鐘、環境悪化の可能性=国連
    地球温暖化を抑えるための方法として炭素を吸収する樹木や作物を植えることが提唱されている。だが、食糧生産と競合し、生態系を変化させ、生物多様性に負担をかけるリスクを踏まえた、慎重な取り組みが必要だ。
  38. We’re going to need a lot more grid storage. New iron batteries could help.
    風力発電や太陽光発電がさらに普及するためには、大規模な蓄電設備が欠かせない。安価で豊富に存在する鉄や塩、水を主な材料とする鉄フロー電池は、クリーンエネルギーの無害な貯蔵方法として期待が高まっている。
  39. 海洋プラは流出の5%、残り95%は陸上で行方不明か? 九大が新研究

    九州大学などの研究グループは、過去60年間で環境に流出したプラスチックごみの行方をコンピューター・シミュレーションで解析し、「海洋プラスチック」は全体の5%(2500万トン)程度とする推計結果を発表した。海洋プラスチックの行方を重量ベースで明らかにした研究は初めて。

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  40. 北極温暖化で梅雨期の降水量が増加する仕組みを発見=北大

    北海道大学の研究チームは、気候モデル実験や気象庁の予報データを分析し、2020年7月の九州地方の豪雨の原因の一つとして北極温暖化の影響があることを発見した。これまであまり注目されていなかった北極域から中緯度地域への遠隔影響の一端を明らかにしたことに加え、その影響を気象予報技術に応用することで、豪雨災害の予測精度を向上できる可能性がある。

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  41. How the Ukraine invasion could accelerate Europe’s clean energy shift
    ウクライナ侵攻で浮き彫り、
    欧州のロシア資源依存
    ロシアのクライナ侵攻はエネルギーコストをさらに上昇させる恐れがあり、ロシア産の化石燃料に深く依存している世界各国は大きな影響を受ける可能性がある。即効性のある対策はほぼない状況だ。
  42. NEDO、二酸化炭素からプラスチック原料を製造する技術開発に着手

    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)は、「CO2等を用いたプラスチック原料製造技術開発」プロジェクトに着手する。プロジェクトの予算総額は1234億円。カーボンニュートラル(炭素中立)を実現する上で欠かせないコスト低減や用途開発のための技術を確立し、社会実装を目指す。

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  43. 阪大が世界初、核融合炉で使う重水素・三重水素の屈折率を測定

    大阪大学レーザー科学研究所の研究チームは、世界で初めて、固体状態の重水素とトリチウム(三重水素)の混合体の屈折率の測定に成功した。トリチウムの新しい物性値が明らかになるのは約60年ぶり。将来の核融合発電炉で使われる固体重水素-トリチウム(D-T)燃料の検査手法が確立され、核融合炉の設計が進むことが期待されるという。

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  44. What is geoengineering—and why should you care?
    地球工学はなぜ検討に値するか? 知っておくべき基礎知識
    今後、気候変動の脅威が高まるにつれ、地球工学の可能性と危険性について耳にする機会がますます多くなるだろう。地球工学の歴史や現状、地球工学を検討すべき理由について、質問に答える形でまとめた。
  45. Most of us will first experience climate change through water
    エディターズ・レター:気候変動の影響はまず「水」に現れる
    気候変動の影響が最初に現れるのが「水」だ。今後は洪水や山火事が増えたり、両方同時に襲ってくることになるだろう。「水」特集に寄せる、米国版編集長からのエディターズ・レター。
  46. We can’t afford to stop solar geoengineering research
    主張:「太陽地球工学」の研究を止めてはいけない理由
    太陽地球工学には危険だというイメージがまとわりついている。すべての研究を中止すべきだという者もいる。だが、メリットよりもデメリットの方が大きかったとしても、研究を通じてより多くのことを学ぶことに意味がある。
  47. El Paso was "drought-proof." Climate change is pushing its limits.
    米国テキサス州エル・パソは元々、降水量が少ない砂漠の都市であり、何十年もかけて干ばつに強い街づくりをしてきた。しかし、気候変動に起因する2020年からの大干ばつで窮地に追い込まれている。
  48. How rising groundwater caused by climate change could devastate coastal communities
    気候変動の影響として懸念される海面上昇に比べて、地下水位の上昇はあまり注目されていない。だが、住宅の破損や健康被害など、沿岸部の住民へ与える影響は決して小さくない。
  49. The Soviets turned the Volga River into a machine. Then the machine broke.
    旧ソ連の過剰なダム建設により、ロシアで最も重要な河川は機能不全に陥った。河川の汚染が進み、気候変動を加速させ、期待したほどの成果は得られていない。どうすればこの河川を元に戻せるのだろうか。
  50. The radical intervention that might save the "doomsday" glacier
    南極のスウェイツ氷河東側の棚氷の亀裂が広がっており、棚氷が切り離された場合、海面上昇で何千万人もの人々の生活に影響が出る可能性がある。ある研究チームは、海中にカーテンを設置することで、これを食い止められるかどうかを調べている。
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