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. 光と酸で分解できる光分解性材料、東大が開発

    東京大学の研究チームは、光と酸がそろったときにのみ分解できる高分子材料を開発した。従来の光分解性材料は光で分解できるため環境への悪影響が少ない利点があるが、光が当たる場所では使えないのが欠点。今回開発した材料はその欠点を解消するものとなる。

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  2. Predicting the climate bill's effects is harder than you might think
    気候変動対策に4000億ドル、米「インフレ抑制法案」が可決
    米国史上最大となる約4000億ドルを気候変動対策に投資するバイデン政権の目玉政策が米連邦議会で可決された。温室効果ガスの大幅な削減に向けた大きな一歩だが、実際にどの程度削減されるかは不透明だ。
  3. AudioMook: Will U.S. government promotion break the taboo on geoengineering
    聴くMITTR:米政府推進で「地球工学」のタブーは破られるか
    今週のオーディオ・ムック(β)では、米政府の最新の地球工学への取り組みを紹介するとともに、地球工学の基礎知識と主要な研究動向について解説する。
  4. EV tax credits could stall out on lack of US battery supply
    米EV減税「諸刃の剣」、米国産バッテリー優遇で供給は間に合うか?
    米上院が可決した大規模な気候変動対策の1つとして、電気自動車に対する税控除の拡大が盛り込まれた。米国製のバッテリーや国内調達した鉱物の使用を求めているが、税控除によるEVの需要拡大によって供給が追いつくかは不明だ。
  5. JAXAと日立造船、「きぼう」で全固体電池の充放電に成功

    宇宙航空研究開発機構(JAXA)と日立造船の研究グループは、国際宇宙ステーション「きぼう」で全固体リチウムイオン電池の実証実験を実施し、充放電に成功した。

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  6. How green steel made with electricity could clean up a dirty industry
    溶融酸化物電気分解と呼ばれる方法で二酸化炭素を排出しない鉄の生産に取り組んでいるのが、新興企業ボストン・メタルだ。同社の新型パイロット・プラントは、排出量削減が進まない鉄鋼産業を変える第一歩となるのだろうか。
  7. セメント部門のCO2削減、供給と需要の双方で対策必須

    国立環境研究所の研究チームは、セメント・コンクリートの供給側と需要側における計16の二酸化炭素(CO2)排出削減策を調査し、日本のセメント・コンクリート部門における2050年カーボン・ニュートラル(炭素中立)の達成方法を検討。その結果、供給側における対策を最大限に実施するだけでは不十分であり、需要側における対策を組み合わせて早急に実施することで初めて達成が見込まれることを示した。

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  8. What will we learn from discussing decarbonization in terms of ELSI?
    江守正多:技術だけではない、日本の「脱炭素」議論に必要な視点
    地球温暖化の影響など、将来の気候予測をシミュレーションする「気候モデリング」に長年携わり、現在は気候変動をめぐる科学と社会の関係に注目する、東京大学/国立環境研究所の江守正多氏に、2050年のカーボンニュートラル実現に向けて必要な視点と自身の取り組みについて聞いた。
  9. プラズマ利用で植物免疫を活性化、環境負荷の少ない病害防除技術

    東北大学の研究チームは、プラズマ技術を利用して、空気を材料として高濃度の五酸化窒素(N2O5)ガスを生成できる装置を開発。同ガスを植物に処理することで、灰色かび病菌やキュウリモザイク・ウイルスの感染が抑制されることを示した。

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  10. 強化学習AIで売買電計画を最適化、電通大など新手法

    電気通信大学とグリッドの研究グループは、電力需要や天候といった、不確実な要素がある環境で、電力の消費と売電を適正に制御する強化学習手法を開発した。従来の手法よりも、制約を守りながら経済的な売買電計画を作成できるという。

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  11. Here are the biggest technology wins in the breakthrough climate bill
    「インフレ抑制法案」は気候変動対策のゲームチェンジャーになるか?
    バイデン政権の目玉政策の1つがようやく動き出した。気候変動対策などにおよそ4000億ドルを投じる「インフレ抑制法案」が民主党内で合意に達したのだ。ほぼ支出のみという大盤振る舞いの法案は、気候変動対策の切り札になるのだろうか。
  12. Do these heatwaves mean climate change is worse than we thought?
    この熱波は地球温暖化のせい?気候変動を巡る5つの問いに答える
    今年の夏、欧州は記録的な熱波に襲われている。この現象は地球温暖化の影響によるものなのだろうか? もしそうであるのなら、気候変動は科学者たちの予想を上回るペースで進行しているということだろうか?
  13. The US government is developing a solar geoengineering research plan
    米国政府はこのほど、「太陽地球工学」の研究に関する省庁間グループを立ち上げ、研究指針や基準の策定を始めた。気候介入の実現可能性、利点、およびリスクに関するさらなる研究と資金調達を促進するきっかけになるだろう。
  14. The legacy of Europe's heat waves will be more air conditioning. That's a problem.
    贅沢品から必需品へ、欧州でもエアコン導入の動き
    このところ猛暑が襲っている欧州であるが、エアコンを設置している家庭は全体の10%未満だ。しかし気温上昇に伴い、エアコンの導入率は増えると考えられ、新たな課題が生まれている。
  15. Heat is bad for plant health. Here's how gene editing could help.
    猛暑に「バテない」作物 遺伝子編集で気候変動に新たな備え
    猛暑が続くと、病害虫に対する植物の防衛機能が働かなくなることで、作物の収穫量が減ってしまう恐れがある。デューク大学の研究チームは高温下でも防衛機能が働くように植物の遺伝子を改変することで、この問題を解決しようとしている。
  16. 全固体リチウム電池の界面抵抗を抑制、高性能化に道筋=東工大など

    東京工業大学、東京大学の研究グループは、全固体リチウム電池の硫化物固体電解質と電極材料の間に発生する高い界面抵抗が発生する原因を突き止めた。さらに、界面に緩衝層を挿入することで、界面抵抗を低減できることを実証した。

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  17. 木の中にメタンガスの「パイプライン」、京大など発見

    京都大学、神戸大学、兵庫県立大学の共同研究チームは、湿地性樹木の一つであるハンノキの幹から大量のメタンが放出されていることを突き止めた。湿地の土の中に生息するメタン生成菌とよばれる微生物が作り出したメタンが、樹木の根から入り込み、根から上昇して幹から出てくる仕組みだという。

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  18. 3Dプリントでナトリウムイオン電池を高容量化、従来比4倍

    東北大学、カリフォルニア大学ロサンゼルス校、ジョンズホプキンス大学の研究グループは、3Dプリント技術で作成した負極を使って、ナトリウムイオン電池の大容量化に成功した。

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  19. 中性子ビームで燃料電池セル内部の水の可視化に成功=KEKなど

    高エネルギー加速器研究機構(KEK)や日本原子力研究開発機構などの共同研究チームは、燃料電池自動車に搭載される実機サイズの燃料電池セル内部の水の生成・排出に関する挙動を、パルス中性子ビームを用いて、ほぼリアルタイムで可視化することに成功した。

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  20. We need to draw down carbon—not just stop emitting it
    CO2「排出削減」では不十分、「除去」が避けられない理由
    地球温暖化が危険なレベルに達するのを防ぐために、二酸化炭素の除去はもはや必須となりつつある。だが、二酸化炭素の除去に頼りすぎると、本来なすべき二酸化炭素の排出量削減に悪影響を及ぼしかねない。
  21. 東北大、可視光の80%を通すほぼ透明な太陽電池を開発

    東北大学の研究チームは、可視光透過率が約80%で、肉眼でほぼ存在が認識できないレベルの高透明太陽電池の開発に成功した。さらに、ナノスケールデバイスを1平方センチメートルに大規模集積することにより、実用デバイスを駆動できるレベルの電力(420ピコワット。ピコは10のマイナス12乗)を発電できることを実証した。

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  22. 東大、タンデム太陽電池で世界最高の変換効率を達成

    東京大学の研究チームは、ペロブスカイト太陽電池とCIGS太陽電池を組み合わせた「ペロブスカイト/CIGSタンデム太陽電池」として世界最高性能となる変換効率26.2%を達成した。タンデム太陽電池のトップセルに使う半透明ペロブスカイト太陽電池の性能を劇的に高め、変換効率19.5%を実現できたことが要因だという。

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  23. The US Supreme Court just gutted federal climate policy
    環境保護庁の排ガス規制は越権、最高裁判断で米気候政策に暗雲
    米国最高裁判所は6月30日、二酸化炭素排出量を規制する米国環境保護庁の権限を、大きく制限する判決を出した。気候変動が進む中で、米国の気候政策が後退する可能性がある。
  24. 太陽光の発電効率を3割向上、京大が半導体接合の新手法

    京都大学の研究チームは、多接合太陽電池で使われる半導体を、波長変換材料を挟んで接合する方法を新たに開発した。この技術を使って複層型の太陽電池を試作したところ、電流が2割程度、発電効率が3割程度増大したという。

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  25. 京大発スタートアップ、核融合発電の試験プラント建設へ

    京都大学発スタートアップである京都フュージョニアリングは、核融合発電システムによる発電を試験するプラント「UNITY(Unique Integrated Testing Facility、独自統合試験施設)」の基本設計を完了し、2024年末の発電試験開始に向けた建設プロジェクトに着手した。核融合発電システムの試験施設はこれまで世界に存在せず、核融合による発電可能性を実証した事例もなかった。UNITYは、核融合プラントの主要な機器の試験施設として、また核融合発電の総合的な技術実証施設として、世界に先駆けた開発計画となる。

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  26. ポリエステルを完全分解する触媒反応を開発=東京農工大など

    東京農工大学と東京都立大学の共同研究チームは、ポリエステルを原料の単量体に完全分解する触媒反応を開発した。ポリエステルは繊維や食器類、ペットボトルなどの飲料容器、自動車部品や農業用資材などに使われている汎用性高分子であり、大量に消費されている。社会課題となっているプラごみ問題の解決に道を開く成果として、今後の実用化が期待される。

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  27. 温室ガス削減でも異常な干ばつが常態化か、一部地域で予測

    国立環境研究所、東京大学、韓国科学技術院などの国際共同研究チームは、過去最大を超える干ばつが何年も継続して起こるようになる時期を、初めて推定した。地中海沿岸域や南米南部など特定の地域では、今世紀の前半もしくは半ば頃までに、過去最大の干ばつを少なくとも5年以上継続して超える時期を迎え、「これまでの異常」が珍しいものではなくなる可能性が高いことが分かった。

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  28. エタノール投与で農作物の高温耐性を強化、理研などが発見

    理化学研究所、筑波大学、横浜市立大学の共同研究チームは、植物へのエタノールの投与により、高温ストレス耐性が強化されることを発見した。気候変動への対応で求められる、農作物の高温耐性を強化する肥料や技術の開発につながりそうだ。

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  29. 白い鉄錆でUVカット、酸化チタン代替材料=NIMSなど開発

    物質・材料研究機構(NIMS)、北海道大学、広島大学からなる共同研究チームは、紫外線(UV)を吸収する無色の二核鉄イオンを、多孔質シリカ(二酸化ケイ素)で安定化させた酸化鉄系材料を開発した。今後性能を高めることで、安全性に懸念が残る酸化チタンをUV防止剤として使う化粧品や日焼け止めクリームの代替品や、空気清浄機などの光触媒に応用できるという。

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  30. These scientists want to capture more carbon with CRISPR crops
    遺伝子編集で農作物の炭素回収能力を強化するプロジェクトが始動
    地球温暖化の進行を遅らせるために、二酸化炭素を大量に吸収する農作物を作り出そうとする研究が始まった。遺伝子編集ツールのCRISPR(クリスパー)を使って光合成を微調整して植物の成長を早めたり、根系を大きく深くしたりするのだ。
  31. Can grid storage batteries save Japan's power supply crisis?
    送電網向け蓄電池は「需給ひっ迫」の危機を救えるか?
    太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの多くは、自然条件に左右される。化石燃料のように必要に応じて発電できるわけではないため、電力の安定供給には今後、蓄電システムの重要性が増してくる。世界の潮流が脱炭素へと向かう中、日本の蓄電池の現状を整理していく。
  32. The aviation industry can hit its emissions goals, but it needs new fuels
    困難な航空産業の排出量削減、目標達成は「新燃料」が頼り
    航空業界が排出する温室効果ガスは世界全体の排出量のおよそ3%を占めている。パリ協定の目標を達成するには、航空業界にも相当の努力が必要だ。目標を達成するには、研究段階の新燃料に大きく頼らなければならない。
  33. 京大、バイオディーゼル副産物から微生物でプラ素材を生産

    京都大学の研究チームは、バイオディーゼル生産時の副産物である「廃グリセロール」と大気中の窒素を栄養源とする窒素固定細菌を利用して、生分解性プラスチック素材の生産に成功した。廃グリセロールは強いアルカリ性(pH 9.3)で不純物を多く含むため、利用するには脱脂や中和などの前処理が必要だが、研究では水道水で希釈するだけで再利用を実現した。

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  34. This startup wants to pack more energy into electric vehicle batteries
    エネルギー密度2倍へ、EV用全固体電池ベンチャーがパイロット生産
    米国のスタートアップ企業「ソリッド・パワー」は、全固体電池のパイロット生産ラインを立ち上げた。実現すれば、エネルギー密度を倍近くまで高めることができ、電気自動車の航続距離を大幅に伸ばせる可能性があるという。
  35. OIST、新開発の鉄触媒によるオレフィンメタセシス反応を実証

    沖縄科学技術大学院大学(OIST)の研究チームは、「オレフィンメタセシス反応」を促進する触媒を開発した。オレフィンメタセシス反応は炭素-炭素二重結合の形成に最も広く使われている触媒反応の1つで、一般には触媒として貴金属であるルテニウムを使用する。ルテニウムと鉄は周期表で同じ族に属しており、似たような性質を持つと考えられているため、化学者はこの目標を達成する方法を模索してきた。

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  36. CO2資源化で成果、太陽光パネルの廃棄シリコンも活用=横国大など

    横浜国立大学、産業技術総合研究所、東京工業大学の研究グループは、二酸化炭素と粉末シリコンを触媒で反応させることで、ギ酸やメタノールといった有用化学品を生成することに成功した。粉末シリコンは太陽光発電パネルの製造過程で排出されるシリコンウエハーから簡単に製造でき、廃材を有効活用しながら二酸化炭素の吸収にも役立つ研究となる。

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  37. 紅色細菌でゼロカーボン肥料を生成=京大とバイオベンチャー

    京都大学とSymbiobe(シンビオーブ)の研究グループは、紅色光合成細菌を使って農業肥料を生成することに成功した。一般に、農業肥料製造の際には「ハーバー・ボッシュ法」で窒素を固定する必要があるが、高温高圧環境を作るためにエネルギーを大量に消費してしまうことが課題となっている。今回の手法で農業肥料を生産できれば、エネルギー消費量や二酸化炭素排出量を大幅に抑えられるという。

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  38. 東工大、給電せずに電気分解反応を駆動する手法を開発

    東京工業大学の研究チームは、電解液の送液によって生じるエネルギーを利用して有機化合物の電気分解反応(電解反応)を駆動する手法を開発した。さまざまな有機化合物の電解反応への応用が期待でき、環境負荷の低い化学反応法として有望なほか、電力の届かない極限環境で電解反応を実行するデバイスとしての発展も期待できそうだ。

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  39. Inside Charm Industrial's big bet on corn stalks for carbon removal
    新興企業のチャーム・インダストリアルは、収穫を終えたトウモロコシの葉や茎からバイオ燃料油を作り、地下に埋めることで、これまでに数千トン相当の二酸化炭素を隔離したという。大胆なアプローチだが、信頼性、スケーラビリティ、採算性がどの程度になるのか、現時点では明確になっていない。
  40. How Charm Industrial hopes to use crops to cut steel emissions
    バイオ燃料で製鉄業界の排出量を削減、障壁は?
    チャーム・インダストリアルは、バイオ燃料油から得た合成ガスを使うことで、製鉄業界の二酸化炭素排出量を大幅に削減できると考えている。しかし、それを実現させるには越えなければならない大きな壁がいくつかある。
  41. 佐賀県が衛星データの防災利用を実証、シンスペクティブら参加

    佐賀県と宇宙航空研究開発機構(JAXA)、宇宙スタートアップのSynspective(シンスペクティブ)、島内エンジニアの共同チームは、全国的に頻発している豪雨などへの水災害への対策の強化に向けて、衛星データを活用した浸水被害モニタリングサービスの実証実験を実施した。災害発生時だけでなく、復旧・復興時の被災状況データ蓄積への活用などの新たなユースケースを得ることができたという。

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  42. AudioMook: The World's Carbon Removal Problem
    聴くMITTR:温暖化対策で新潮流、「炭素除去」は実現するか
    今週のオーディオ・ムック(β)は、高まる二酸化炭素除去の必要性と実現するテクノロジー、課題を追った。
  43. These materials were meant to revolutionize the solar industry. Why hasn't it happened?
    参入相次ぐ「ペロブスカイト太陽光電池」、実用化はいつ?
    現在主流のシリコンに変わる次世代の太陽電池として期待されるペロブスカイトには、まだ安定性や耐久性に課題がある。市場にインパクトを与えるのは当分先となりそうだ。
  44. 東北大が金属負極蓄電池の実用化へ一歩、針状析出の発生を抑制

    東北大学の研究チームは、リチウムやナトリウムを用いたアルカリ金属負極蓄電池において、リチウムやナトリウム金属の針状析出の発生を抑制することに成功した。アルカリ金属負極電池の実現に向け、性能と安全性を向上させる新しい電解液設計の重要な指針を与えるものだ。

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  45. 理研、「オジギソウ駆動型バルブ」を開発

    理化学研究所の研究チームは、オジギソウが外界の刺激を感知して運動する機能を用いて、枝に軽く触れるだけで開閉可能な小型の弁(バルブ)を開発した。小型で電源が不要な機械として、暑熱乾燥時の放水デバイスなどへの応用が期待できるという。

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  46. 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。
  47. 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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  48. 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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  49. 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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  50. 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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