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マイクロ波

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1: 2016/10/12(水) 12:24:02.95 ID:CAP_USER
宇宙太陽光発電システムへの第一歩。JAXAが要素技術の実験に成功 (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20161012-00010000-newswitch-sctch
http://amd.c.yimg.jp/im_sigg8OMnmp01viz79ptq4H1h.Q---x662-y900-q90/amd/20161012-00010000-newswitch-000-1-view.jpg


電力送り、ドローン飛ばす。実用化は2030年代以降

 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、宇宙空間で太陽光エネルギーをマイクロ波やレーザー光に変換後、地球に伝送して電力として利用する「宇宙太陽光発電システム(SSPS)」の要素技術の実証試験に成功した。宇宙と地上との間のレーザー発振を模擬し、地上と高さ200メートルの実験棟の屋上で電力を伝送、飛行ロボット(ドローン)を飛ばすことに成功した。SSPSの実用化は2030年代以降と当面先だが、エネルギー問題解決につながる重要な一歩だ。

 川崎重工業と日立ビルシステムの協力を得て行った。天候に左右されない宇宙空間で太陽光発電設備を展開するSSPSの実用化には、レーザー光を正確に地上の設備に照射しなければならない。

 その際、大気の揺らぎにより検出器に入るレーザー光の位置がずれるため、レーザー光を正確に決まった場所に照射するシステムが必要となる。 

 日立製作所水戸事務所(茨城県ひたちなか市)にある高さ約200メートルの実験塔を利用。塔の屋上に衛星に相当する「ダウンリンクユニット」、地上に方向制御精度の計測などを担う「アップリンクユニット」を設置し、200メートル離れた場所へ電力を供給した。 

 レーザー出力340ワット、直径1ミリメートル程度の範囲内でレーザー光の方向を制御できることを実証した。さらに光電変換装置において電力伝送効率が21・3%となることも明らかにした。今後、効率35%を目指すという。

<解説>
 SSPSは将来のエネルギー供給源として期待されるシステム。地上3万6000キロメートル上空の静止軌道上に、太陽電池と送電パネルが付いた衛星を打ち上げる。太陽エネルギーで発電し、その電気をマイクロ波などで地上に設置した受電アンテナに送る。昼夜や天候を問わず安定的に電力供給が可能。太陽光の利用効率は地上の約10倍という。運用時は二酸化炭素を排出せず地球温暖化対策としても有効。

 大きな課題として指摘されるのが、宇宙空間に材料を運ぶための輸送費。原子力発電所1機分にあたる100万キロワット級の発電所を構築する場合、システムは2キロメートル四方に及ぶ。現在の輸送技術で試算すると、その費用は数兆円に上り、実用化するには50分の1くらいに圧縮する必要があるという。宇宙空間にキロメートル級の大規模施設を整備した経験はなく、それも実現する上での課題と言える。

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引用元: 【エネルギー技術】宇宙太陽光発電システムへの第一歩。JAXAが要素技術の実験に成功 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/07/27(水) 07:49:50.97 ID:CAP_USER
マイクロ波単一光子の高効率検出を実現 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160725_1/
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2016/20160725_1/fig1.jpg
マイクロ波単一光子の高効率検出を実現 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160725_1/digest/


現在のコンピュータで用いられる情報の最小単位“ビット”は、0と1の二値のみをとるのに対して、量子力学的に振る舞う量子ビットは、0と1の“量子力学的重ね合わせ状態”もとることができます。次世代のコンピュータとしてその実現が期待される「量子コンピュータ」は、量子ビットの持つこの特性を利用することによって、n個の量子ビットで2n個の状態を同時に準備し、超並列計算を可能とします.そのため、量子コンピュータは従来のコンピュータが苦手としてきた超並列計算を必要とする問題に威力を発揮し、現在最速のスーパーコンピュータが解くのに数千年かかる問題に対しても、数十秒で答えを出すことが可能だといわれています。

量子ビットにはいくつかの種類がありますが、中でも超伝導回路によって構成される超伝導量子ビットは、量子コンピュータの最有力な最小構成要素として注目されています。超伝導量子ビットの制御や状態の読み出しには、超伝導量子ビットの励起エネルギーに近いマイクロ波(周波数:数GHz~数十GHz、GHzは10億Hz)が用いられます。そのため、マイクロ波の“量子”である「マイクロ波単一光子」の高効率な検出や生成といった基盤技術は、量子コンピュータの早期実現等には欠くことができません。しかし、マイクロ波光子は、量子暗号通信分野などで用いられる近赤外光子と比較して、エネルギースケールが4~5桁小さいため、その検出は困難でした。

続きはソースで

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引用元: 【技術】マイクロ波単一光子の高効率検出を実現 マイクロ波光子を用いた量子通信、量子情報処理へ応用 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/02/27(土) 21:43:37.07 ID:CAP_USER*.net
夢の宇宙発電 兵庫から挑む マイクロ波を地球へ
2016/2/27 13:00

画像
https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/img/b_08841784.jpg
太陽光をパネル(オレンジ色の部分)に集めて発電し、海に浮かぶ受電装置へマイクロ波を送る宇宙太陽光発電のイメージ(宇宙航空研究開発機構提供)

https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/img/b_08841783.jpg
宇宙太陽光発電のイメージ図(宇宙航空研究開発機構提供)

https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/img/b_08841785.jpg
宇宙に打ち上げ可能な水準にまで薄型化した送電装置=尼崎市塚口本町8、三菱電機通信機製作所

 宇宙で太陽光発電をし、その電力をマイクロ波に換えて地球に送電する-。そんなSFの世界を現実にしようと、兵庫県内で開発が進んでいる。
究極の自然エネルギー活用へ、実現すれば世界初。
三菱電機通信機製作所(尼崎市)の担当者は「実用化は視野に入っている」と夢を膨らませる。(段 貴則)


 高度3万6千キロメートルの宇宙空間。2~3キロ四方の巨大な発送電パネルを搭載した衛星が浮かぶ。
パネルの片面は太陽光発電装置、反対の面には電力を、直進性が強く、特定の方向に向けて発射するのに適したマイクロ波に換える送電装置が稼働。
24時間発電し、海に浮かべた受電装置を目掛けて照射する。
地上で再び電力に換え、原発1基分(約100万キロワット)の発電量を得る-。

 「2030年ごろには技術が確立され、50年には当たり前になっている」。
同製作所観測システム課専任の本間幸洋さん(44)は、未来予想図を語る。

 開発を始めたのは00年。マイクロ波の照射を制御する技術や装置の軽量化に取り組んできた。
昨年、宇宙航空研究開発機構(JAXA)などと、マイクロ波を55メートル離れた場所へ送信し、受電に成功した。
照射角度が1度ずれるだけで、55メートル先で受電できる電力はほぼゼロとなるため、高精度な照射技術を示した。
送電装置の厚みも約1センチにまで薄くした。

 宇宙太陽光発電は、昼夜や気象に左右されず、地上に比べ約10倍の発電量が見込まれる。
災害時や高需要期など電気が足りない地域へ局地的に送電できるなどの効果も期待される。
マイクロ波を人体への健康被害がない水準で高精度に照射する計画で、経済産業省は「2040年代にも実現したい」とする。

続きはソースで

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(段 貴則)

ソース・神戸新聞
https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/0008841782.shtml

引用元: 【電力】夢の宇宙発電 兵庫から挑む マイクロ波を地球へ

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1: 2016/01/14(木) 21:59:13.49 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】省エネで生産性の高い革新的炭素繊維製造プロセスを開発 ―製造エネルギーとCO2排出量を半減、生産性を10倍向上― - 日本の研究.com


 NEDOは、東京大学、産業技術総合研究所、東レ(株)、帝人(株)、東邦テナックス(株)、三菱レイヨン(株)とともに、従来の製造プロセスに比べて、製造エネルギーとCO2排出量を半減させ、生産性を10倍に向上できる革新的炭素繊維製造プロセスの基盤技術を確立しました。
この技術により、低コストで大量に炭素繊維を製造することができます。

 今後、この量産プロセスの工業化を目指すとともに、複合材料用繊維として革新的な性能を発現する高性能かつ多機能な炭素繊維の創出を目指します。


概要

 炭素繊維は、熱的・化学的に極めて安定で軽量かつ力学的特性に優れる素材であり、日本のPAN※1系炭素繊維メーカー3社が、世界シェアの約65%を生産しているなど、日本が世界をリードしている素材です。
また炭素繊維は、航空機のみならず自動車への適用が期待されるほか、環境・エネルギー分野、土木建築分野等、様々な分野へ適用が拡大しています。
今後、炭素繊維の自動車等への本格的導入のためには、炭素繊維の生産性を飛躍的に高め、製造時における消費エネルギーならびに二酸化炭素排出量を大幅に低減する必要があります。

 今般、NEDOは、「革新的新構造材料等研究開発」※2において、東京大学などとともに、製造エネルギーと二酸化炭素排出量を半減させ、生産性を10倍に向上できる革新的炭素繊維製造プロセスの基盤技術を確立しました。

 本プロジェクトは、東京大学が中心となって、産業技術総合研究所および東レ(株)、帝人(株)、東邦テナックス(株)、三菱レイヨン(株)が参加。
現行方式の生産性の足かせとなっている耐炎化※3工程を不要とする新規前駆体化合物※4を開発するとともに、マイクロ波を用いた高効率の炭素化技術、ならびにプラズマを用いた表面処理技術を開発し、低コストで、高性能の炭素繊維を高効率で生産できる省エネ製造プロセスの基盤技術を確立しました。

 今後は、この量産プロセスの工業化を目指すとともに、この新しいプロセスから生み出される炭素繊維のポテンシャルを拡大して、複合材料用繊維として革新的な性能を発現する高性能かつ多機能な炭素繊維の創出を目指します。

 なお、本成果は、2016年1月27日(水)~29日(金)の間、東京ビッグサイトで開催される「nano tech 2016 第15回 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」のNEDOブースにおいて展示します。

続きはソースで

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引用元: 【技術】省エネで生産性の高い革新的炭素繊維製造プロセスを開発 製造エネルギーとCO2排出量を半減、生産性を10倍向上

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1: 2015/12/23(水) 19:27:48.53 ID:CAP_USER*.net
◆電力もワイヤレスで使える時代へ 約1・7メートル離れた「ワイヤレス給電」技術を開発 京大、パナや三菱重工

京都大は22日、パナソニックや三菱重工業と共同で、電源から約1・7メートル以内なら無線で電気を送ることができる「ワイヤレス給電」の技術を使った機器類を開発したと発表した。
今後、医療現場などで実用化を図るほか、技術の国際標準規格化を狙う。

電子レンジで使われる電波の一種「マイクロ波」を応用した。
京大が開発した技術を基礎に、パナソニックと共同で電源コードも電池も不要なセンサーを開発。
来年度中に医療用機器での実用化を図る。

続きはソースで

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写真:京都大が三菱重工業と共同開発した小型電動車両「シニアカー」(右)。
ワイヤレス給電技術を使った送電機器(左)の近くにいるだけで、車両のバッテリーに電気を充電できる=22日午後2時40分ごろ、京都市左京区の京都大
http://www.sankei.com/images/news/151223/wst1512230017-p1.jpg

産経新聞 2015年12月23日00:28
http://www.sankei.com/west/news/151223/wst1512230017-n1.html


引用元: 【技術】電力もワイヤレスで使える時代へ 約1・7メートル離れた「ワイヤレス給電」技術を開発 京大、パナや三菱重工

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1: 2015/11/22(日) 12:10:44.83 ID:???.net
宇宙太陽光発電の実用化、30-40年代にも (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151122-00010001-newswitch-sctch

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新たなロードマップを16年度内をめどに策定

 宇宙太陽光発電(SSPS)は、将来のエネルギー供給源として期待されるシステムだ。地上3万6000キロメートル上空の静止軌道上に、太陽電池と送電パネルが付いた衛星を打ち上げる。
太陽エネルギーで発電し、その電気をマイクロ波などで地上に設置した受電アンテナに送る。昼夜や天候を問わず安定的に電力供給が可能。太陽光の利用効率は地上の約10倍という。
運用時は二酸化炭素を排出せず地球温暖化対策としても有効。2030年代-40年代の実用化を目指している。

 研究の始まりは、米ピーター・グレイザー博士が1968年にマイクロ波による送電を提案したことだ。日本では90年代に調査検討が進み、2000年代に本格的な研究が始まった。

 14年度までの6年間では、経済産業省の事業としてSSPS実現のカギとなるマイクロ波による電力伝送技術を実証。約50メートル先に1・8キロワットを送り、340ワット取り出せることなどを確認した。

 ただ、受電部、送電部とも電力ロスが大きく現状の効率は4割程度。宇宙システム開発利用推進機構技術開発本部の中村修治担当部長は、「宇宙太陽光の実現には効率を8割まで上げることが必要」と指摘する。

 一方、より大きな課題として指摘されるのが、宇宙空間に材料を運ぶための輸送費だ。原子力発電所1機分にあたる100万キロワット級の発電所を構築する場合、システムは2キロメートル四方に及ぶ。

 現在の輸送技術で試算すると、その費用は数兆円に上り、実用化するには50分の1くらいに圧縮する必要があるという。宇宙空間にキロメートル級の大規模施設を整備した経験はなく、それも実現する上での課題と言える。

 それでも、宇宙太陽光に取り組む意義を主張する声はある。三菱総合研究所の長山博幸主席研究員は、「日本はエネルギー資源が乏しい。それを技術的に解決する手段の一つがSSPSだ。

 技術立国として挑戦する価値があるのではないか」と訴える。宇宙システム開発利用推進研究機構では実現に向けた新たなロードマップを16年度内をめどに策定する。 

引用元: 【エネルギー技術】宇宙太陽光発電の実用化、30-40年代にも

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