特集　環境・エネルギー関連材料

化石燃料に代わる発電技術--太陽光発電
■著者
太陽光発電技術研究組合　理事長　桑野　幸徳

■要約
本号では太陽光をエネルギー源とする太陽光発電,水素をエネルギー源とする各種の燃料電池,圧電体を用いた圧電発電,太陽エネルギーの一種である風力,海洋温度差,波力等を用いた各種発電や地球の地熱を用いた地熱発電の最新情報を紹介する.


固体高分子形燃料電池の開発と応用
■著者
NEC　ナノエレクトロニクス研究所　吉武　務

■要約
今後のエネルギー・環境問題を解決するための有望な技術である燃料電池の開発動向を紹介する.特に,燃料としてメタノールを利用するダイレクトメタノール形燃料電池DMFCは,高エネルギー密度と充電不要という特長によって次世代ユビキタス端末への応用が期待されている.本解説では,ノートPCに適用した事例として燃料電池一体型ノートPCの開発を紹介する.


固体酸化物形燃料電池の開発状況
■著者
(独)産業技術総合研究所　エネルギー技術研究部門　燃料電池材料グループ　山地　克彦

■要約
固体酸化物形燃料電池 (SOFC) は,近年,定置形の発電機として,基礎研究段階から実用的導入への準備段階に入った.昨年度からは,一般の家庭や事業所に設置しデータを収集,性能評価と実用化へ向けた課題抽出を行う実証研究も始まった.ここでは,定置形の発電機としての実用化を指向したSOFCの開発状況と今後の課題について報告する.


圧電素子--究極のエコ発電
■著者
株式会社音力発電　代表取締役,慶應義塾大学大学院政策・メディア研究科　速水　浩平

■要約
日常生活の中において,私達は音のエネルギーや振動のエネルギーを捨てている.21世紀は環境の時代であると言われている現代社会にとって,この音や振動のエネルギーを発電に有効利用することは大変意義深いことである.私は,音のエネルギーを利用した『音力発電』と,振動のエネルギーを利用した『振動力発電』の研究開発を行っている.私のこれまでの研究成果から,特に,『振動力発電』に関する概要を述べることを本論文の趣旨とする.『振動力発電』の一つである『発電床』は日常生活の中において無意識の内に捨てられている振動のエネルギーを有効利用する社会を実現するこれまでにない新しい発電技術である.そして,『発電床』にも内蔵されており,その主要技術の一つでもある『振力電池』は,多種多様な分野の応用製品に活用することが可能である.一般に,私達は日頃から歩いたり車に乗ったりと,何らかの活動をする際に,振動のエネルギーを発生させている.さらに近年,様々な分野の電化製品の低消費電力化も,ますます進歩している.その上,社会的にも地球温暖化やエコロジー社会への関心等が高まり,環境にやさしい新しいエコ発電の技術開発も切望されている.このような背景の中,『発電床』や『振力電池』は,これからの省エネルギー社会に適した発電技術であり,その必要性も大きい.


波力発電の現状と課題
■著者
佐賀大学　海洋エネルギー研究センター　永田　修一

■要約
海洋に存在する波浪エネルギーを利用して発電する波力発電は,1919年に広井勇博士が,大東崎に振子式及び空気圧縮方式の波エネルギー変換装置に関する現地実験を行って以来,我が国では,様々な形式の波力発電装置が提案されている.特に,1973年の第一次石油危機による石油の高騰以後,波力発電装置への関心が高まり,多くの研究が行われ,我が国の技術は世界をリードしていた.その後,我が国の波力発電開発は,海外での活発な波力発電開発ブームに比べて低調であったが,昨今の記録的な石油の暴騰に伴い,僅かながら,復活の兆しも見られる. 以下では,波力発電に関する我が国と海外での現状を整理して,今後の我が国の研究の課題について私見を述べる.


熱を電気に直接変換する夢の材料
■著者
名古屋大学大学院工学研究科　河本　邦仁

■要約
いわゆる熱電変換材料は熱と電気を相互に変換できるトランスデューサである.高効率熱電変換システムが開発できれば,自動車や工場などから出てくる廃熱を効率よく電気に変えことによって,エネルギー回収・再利用ができるようになる.この技術が広く普及すると,エネルギー利用効率を上げることによって化石燃料の使用を減らし,二酸化炭素の排出抑制効果を上げることができる.未来の環境技術として注目されるようになって来た.


高電圧を用いた殺菌技術の開発
■著者
国立東京工業高等専門学校　物質工学科　教授,地域連携テクノセンター長　北折　典之

■要約
本特集では,この電気殺菌の特徴と現状を報告するとともに,特に高電圧放電,高電圧印加に伴う殺菌について検討してきた結果について述べる.具体的には,著者は電気による殺菌,とりわけ高電圧による細胞の分解に起因する殺菌に注目した.圧電セラミックスは,セラミックスの変形に伴う圧電効果で,電流値は非常に小さいが10数kVという高電圧を発生させることが可能である.この圧電セラミックスの特長を生かした殺菌システムについて記載する


チタン酸バリウム系セラミックスによる二酸化炭素の吸収技術
■著者
株式会社　村田製作所　研究開発センター　材料開発統括部　機能材料研究部　斉藤　芳則

■要約
村田製作所では,セラミック材料の環境分野での新たな利用の可能性を明らかにするために,従来のセラミックス系吸収材よりも高温で利用可能な,オルソチタン酸バリウム (Ba2TiO4) を用いたCO2吸収材の開発を進めている.このBa2TiO4はセラミックコンデンサの主原料であるチタン酸バリウム (BaTiO3) に炭酸バリウム (BaTiO3) を加えることで容易に合成でき,図1の反応によってCO2の吸収と放出が可能である. 以下に,Ba2TiO4を用いた新規CO2吸収材の吸収性能や具体的な用途および今後の展開について説明する


遮熱塗料(高反射塗料)の展開
■著者
(元)長島特殊塗料株式会社　技術本部　顧問　木下　啓吾

■要約
遮熱塗料は,いろいろな材料表面に塗装され,多くの波長よりなる太陽光の照射をその表面で効果的に反射,その吸収を軽減し,更に塗膜内に配された中空セラミックバルーンにより熱放射(冷却効果)機能を高めた機能性塗料である.建築物では,室内の温度環境を快適に保ち空調負荷を低減し省エネ効果を上げる.また,舗道,競技場路面に使用し,その周辺の環境を改善する.現在,塗料業界ではその開発はブームである.


環境負荷低減セラミックス製造技術の最近の動向
■著者
独立行政法人　産業技術総合研究所　先進製造プロセス研究部門　長岡　孝明　他

■要約
地球環境への関心が高まる中,セラミックス産業においても,製造プロセスにおける投入エネルギーの低減と環境への負荷低減が今まで以上に求められている.本解説では,環境への負荷低減の観点から,原料粉末のスラリー調製に水溶液を使用する水系スラリー技術と,有機バインダーの使用量の低減に貢献するバインダー技術について最近の技術動向を紹介する.


連載
近代日本のセラミックス産業と科学・技術の発展に尽力した偉人,怪人,異能,努力の人々(31)秩父セメント株式会社　初代から5代目までの社長,諸井恒平,大友幸助,諸井貫一,大友恒夫,諸井虔社長の苦労と栄光の奮闘記(4)　大友恒夫社長
■著者
宗宮　重行


連載
技術者の道具箱(3):UNIXの遣い手達の横のつながり
■著者
物質・材料研究機構 光材料センター　轟　眞市