最新技術動向

再生可能エネルギーの中で大きな割合を占めている太陽エネルギーに注目し、日本太陽エネルギー学会の監修により基礎解説をしていく本連載。第８回目は、バイオマスについてです。バイオマスとは、元々は生態学の分野で用いられていた言葉であり、光合成生物が太陽光を受けて生産した物質とそれらを利用する従属栄養生物がつくり出す生物体の量を指します。再生可能エネルギー社会に向けたバイオマスが注目されていますが、バイオマスのエネルギー利用には地域に賦存するバイオマスの種類に応じ、またその地域のエネルギー需要に適した方法で利用する「適材・適地・適法」といった考え方が必要です。今回は、バイオマスの定義や種類、利用形態について解説します。

2021年12月8〜10日の3日間、幕張メッセにて「第12回 高機能素材Week」が開催されました。本展示会は、製品の高付加価値化に繋がる素材技術が一堂に出典する展示会で、自動車など身近な産業からエレクトロニクス、医療機器、航空・宇宙などの各業界の技術者、研究開発・製造担当者らが４万人以上も来場していました。コロナ禍でありながらもかなり展示会らしさが戻ってきた本展示会の様子を2回に分けてご紹介します。今回は、「機械・高機能素材編」として印象に残ったレーザー溶接深度解析用非破壊モニタ、クリーンエネルギーによる部品製造、低環境負荷セルロースナノファイバー製造方法やお米を使ったバイオマスプラスチックの展示内容をご紹介します。

化学産業にイノベーションを起こすことが期待されるマイクロ波を紹介する本連載。後編では、マイクロ波を活用した化学品製造プロセスの実用化状況に注目します。内部から直接、特定の分子だけにエネルギーを伝達する電子レンジに使われているマイクロ波の特徴を活かし、消費エネルギー1/3、加熱時間1/10、工場面積1/5の削減可能性がある技術を開発したマイクロ波化学。同社はどのように本技術の社会実装を進めてきたのでしょうか？後編では、引き続きマイクロ波化学代表取締役の吉野氏に、マイクロ波を活用した化学品製造プロセス実用化に向けた取り組みや将来的な技術開発展望についてお伺いします。

化学産業は医薬品、化粧品から農業、食品、製造、輸送など幅広い分野へ原材料や触媒などを提供してきた一大産業であり、2013年度時点で化学産業のエネルギー消費量は日本の全産業の40％、二酸化炭素排出量では22％を占めています。脱炭素社会を目指す日本にとって、化学品製造プロセスの省エネルギー化が求められています。一方で、従来の化学品製造プロセスは熱と圧力を使ったものが主流であり、100年以上の歴史のなかで変化がありません。今回は、化学産業にイノベーションを起こすことが期待されるマイクロ波に注目し、2回にわたってマイクロ波化学代表取締役の吉野氏へお話を伺いしました。前編では、マイクロ波の化学品製造プロセス実用化に向けた開発秘話をご紹介します。

宇宙開発ビジネス動向を紹介する本連載。後編では、有人宇宙開発で必要とされる閉鎖型生態系による生命維持システムに注目します。閉鎖型生態系による生命維持システムCELSS（Closed Ecological Life Support System）は、宇宙空間に閉鎖型の生態系を人工的に作り出し、理想的にはすべての資源を作り出し、再利用し、コントロールするシステムです。CELSSは宇宙空間での資源リサイクルの取り組みとして国内外で様々な取組みが行われています。後編では、宇宙システム開発代表取締役広崎氏に、閉鎖型生態系による生命維持システムの概要や将来的な有人宇宙開発の展望についてお伺いします。

宇宙スタートアップは、小型の人工衛星を目標の軌道上まで打ち上げて運用し、サービスを提供するというビジネスモデルです。一方で、彼らのビジネス提供には人工衛星の安定運用を実現するため地上システムが必要です。地上システムとは、大きく、利用・研究システム、ミッション運用システム、追跡管制システムに分かれており、人工衛星の軌道投入までの計画作成、過去や未来の軌道などの計算、人工衛星の観測計画の立案、観測機会検索の最適化などを行うものです。今回は、宇宙開発ビジネス動向に注目し、2回にわたって地上システムや有人宇宙技術などの開発を行う宇宙システム開発株式会社へお話を伺いしました。前編では、地上システムの概要や地上システムのサービス提供を行う会社設立の背景についてご紹介します。

2021年11月10〜11日の２日間、パシフィコ横浜にて「横浜ロボットワールド2021」が開催されました。本展示会は、人間に対して直接サービスを提供するロボット「サービスロボット」に特化した展示会としてスタートし、毎年大阪と横浜にて２度開催されている展示会です。現在ではロボット技術自体やモビリティなどの専門技術展として発展した内容となっています。今回は、印象に残ったロボットとAIによる受診支援ロボット、突出型リニアアクチュエータや球駆動式の全方向移動機構の展示内容をご紹介します。

PCP社会実装に向けた取り組みを紹介する本連載。後編では、産業ガスの高効率貯蔵でエネルギーインフラ改革を目指すPCPの最新事例に注目します。キュビタンは、京都大学発スタートアップAtomisで開発された「Cubic Tank」の略であり、ガスボンベの概念を大きく覆すことが期待されるキューブ型のガス容器です。後編では、Atomis代表取締役浅利氏に、キュビタン概要やPCP社会実装に向けて製品だけでなくビジネスモデル開発も行う同社取り組みについてお伺いします。

PCP(Porous Coordination Polymer)は、1997年に京都大学の北川進特別教授により発見された多孔性配位高分子であり、金属イオンと有機分子が三次元的に組み合わせられた分子レベルのジャングルジムのような構造を持ちます。PCPはユニークな構造に起因し有用な性質を持つことが明らかになったことでノーベル賞級の発見と言われるほど注目を浴びましたが、コストダウン及び量産化のめどが立たなかったことから実用化が進まない状況が長らく続いてきました。今回は、PCPの社会実装に注目し、2回にわたって京都大学発スタートアップAtomisへお話を伺いしました。前編では、PCPの概要や量産化に向けた取り組みについてご紹介します。

再生可能エネルギーの中で大きな割合を占めている太陽エネルギーに注目し、日本太陽エネルギー学会の監修により基礎解説をしていく本連載。第７回目は、建築・住宅における太陽エネルギー利用についてです。日本において全消費エネルギーに占める住宅の割合は14.1％あり、これをゼロに近づける技術の開発と普及が進められています。太陽光発電システムの導入にプラスして、太陽熱を取り入れ、断熱・蓄熱、空気の流れの工夫などにより空調や給湯などにかかるエネルギーを減らす技術が開発されているのです。今回は、ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)、PVTシステム、パッシブソーラーとZEB(ゼロエネルギービル)の4つのトレンドについて解説します。

2030年までの商用化に向けて動き出すCCUS動向を紹介する本連載。後編では、北海道・苫小牧市にて2012年より開始された大規模なCCS実証実験に注目します。CCSは二酸化炭素を分離・回収して地中に貯蔵するCCUS主要技術です。これまでCCUSにおけるCO₂を分離・回収し、貯留するまでの各要素技術が各々の分野で確立されてきましたが、今回の実験では統合した一貫システムとして機能するのかの検証が行われました。後編では、経済産業省の担当者に、CCS実証実験で得られた成果と課題についてお伺いします。

CCUS(Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage)は分離・貯留したCO₂を利用する技術の総称であり、CCS（二酸化炭素（CO₂）を分離・回収して地中に貯留する）とCCU（分離・回収したCO₂を利用する）で構成されます。CCUSは、国際エネルギー機関（IEA）の2020年のレポートによれば、2070年までの累積CO₂削減量の15％を担い、カーボンニュートラル達成時に約69億トン/年の削減貢献が期待されています。今回は、2030年までの商用化に向けて動き出すCCUS動向に注目し、2回にわたって経済産業省へお話を伺いしました。前編では、CCUSの概要やアジアCCUSネットワークの取り組みについてご紹介します。

2021年11月8〜10日に、幕張メッセで「JASIS 2021」が開催されました。JASISは分析機器や科学機器に関する展示会であり、今年は、モノづくり技術や自動運転、ライフサイエンス、新型コロナ対策技術、環境技術といった先端技術の展示がされていました。また昨年同様オンライン展示会にて展示や講演の配信がされ、こちらも盛況だったようです。今回は、印象に残った実験器具、気流検査装置や機能性材料などの展示内容をご紹介します。

遠隔医療ものづくり技術の最新動向について医療現場からの声をもとに紹介する本連載。第９回は、引き続き「ポータブルエコー(超音波診断装置)」について紹介します。最近は救命救急の現場で当たり前のようにエコーが使われていますが、少し前までは救急室での使用がほとんど検討されておらず、医師への教育も十分でなかったといいます。今回は、超音波検査の臨床現場での活用を推進している自治医科大学 亀田徹医師に、ポータブルエコーの活用例と可能性についてお話を伺いました。

遠隔医療ものづくり技術の最新動向について医療現場からの声をもとに紹介する本連載。第８回は「ポータブルエコー(超音波診断装置)」について紹介します。産婦人科やがん検査などで使用する超音波(以下エコー)検査は、放射線被ばくがなく、リアルタイムで見られるという特徴があります。一方、従来の装置は大型で数千万円と高価であるため、エコーの普及にはさらなる小型軽量・低価格化が望まれました。今回は、2000年代から小型エコーを開発しているGEヘルスケアに、同社の場所を問わず使用可能なポータブルエコーのメリットと活用先についてお話を伺いました。

2021年11月17日に、マリンメッセ福岡にて「第6回しんきん合同商談会2021」が開催されました。しんきん合同商談会は、九州北部地域３県の信用金庫が異業種の中小企業間のビジネス・マッチングをBtoB方式でコーディネートする商談会で、１日で約2,200件の商談が行われるといいます。今回は、主催する信金の方々に、合同商談会の主催意義や信金が企業の間に立つメリットなどを伺うほか、スポーツソックスや電磁波シールド素材など出展企業4社の製品やサービスをご紹介致します。

脱炭素社会の実現に向けて「水素エネルギー」の活用に注目し、産学官からの水素エネルギーに関する取り組みを紹介していく本連載。第10回目は、福島県・浪江町に「福島水素エネルギー研究フィールド(以下FH2R)」という再生可能エネルギーを利用した水素製造施設を立ち上げた「産(民間企業)」と「官」の取り組みに注目します。今回も、9回目に続いてFH2Rの取り組みと活用事例、電力系統の需給バランスの調整(ディマンドリスポンス)の重要性についてお話を伺いました。

2021年10月27～29日に、ポートメッセなごやで「第4回 名古屋オートモーティブワールド」が開催されました。毎年東京と、自動車産業が盛んな名古屋で年2回開催される自動車関連事業の大規模な展示会です。また会場では併設で「ネプコンジャパン」という展示会なども同時開催しており、エレクトロニクス関連の技術などが多数展示されていました。今回は金属射出成形法(MIM)による中空品制作技術や、ガラスマット強化熱可塑性プラスチック(GMT)加工による自動車部品製造技術などについてご紹介します。

近年北海道では酪農の集約、大規模化が進んでいますが、従来の日本の酪農方法である「舎飼い」では生産効率が上がらないなどから、「放牧」への転換が注目されています。しかし、大規模な放牧でも、「放牧のエリア選定」や「牛追い」など人手不足による課題があるといいます。今回の後編では、人手不足を解決する北海道の「宇野牧場」の取り組みの中で、システム開発会社と協業しAIやドローンなどIT技術を駆使し放牧の課題を解決しようとする事例についてご紹介します。

再生可能エネルギーの中で大きな割合を占めている太陽エネルギーに注目し、日本太陽エネルギー学会の監修により基礎解説をしていく本連載。第６回目は、太陽光の熱をそのまま使う「太陽熱利用システム」についてです。太陽熱利用は太陽光発電に比べて、電気に変換する際のロスがない分、上手に使えばエネルギー利用効率が高いと言えます。今回は、世界と日本の太陽熱利用システムの設置面積の推移、太陽熱利用システムとソーラークッカーの特徴と種類について解説します。