理系にゅーす

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1: 2018/10/22(月) 13:25:19.00 ID:CAP_USER
016年にスタートした、水不足で苦しむ世界中の人々を助けるため「空気から水を作り出す方法」を編み出すことを目的としたコンテスト「Water Abundance XPRIZE」の大賞が決定しました。賞金150万ドル(約1億7000万円)を受け取った大賞受賞者は、「輸送用コンテナの中に雲を作りだし飲料水をためる」という装置をデザインしました。

The Water Abundance XPRIZE winner makes water from air
https://www.fastcompany.com/90253718/a-device-that-can-pull-drinking-water-from-the-air-just-won-the-latest-x-prize

Visioneering | XPRIZE
https://www.xprize.org/visioneering

「クリーンなエネルギーを使う」「コストは作り出す水1リットルあたり2セント(約2.25円)」という条件のもと、空気中から1日あたり2000リットルの水を作り出す装置をデザインするコンテスト「XPRIZE」は、2016年にスタートしました。

XPRIZEのチーフ・インパクト・オフィサーであるZenia Tata氏は「XPRIZEの課題をデザインし始めた時、我々は多くの第一原理を考えました」と語っています。現代では800万人近くの人が水不足に直面していますが、海水から淡水を作り出す海水淡水化には「コストがかかりすぎる」という問題点や、作り出した水が提供できるのはシステムの近辺のみに限られるという問題点があります。コンテストのデザインについて考えていたXPRIZEのチームは「大量の水を含む『大気』ならリソースにできるかもしれない」ということに思い至りました。「空気から水を取り出す」という装置は当時存在したものの、使用するためには多くの費用が必要だったとのこと。この課題が実現可能なのかということは、当時懐疑的だとみられていました。

大賞を受賞した「WEDEW」と呼ばれる新しいシステムは、既存の2つのシステムを組み合わせることで完成しました。

続きはソースで

PRODUCTS – SkyWater Air Water Machines
https://islandsky.com/

https://i.gzn.jp/img/2018/10/22/water-abundance-xprize-winner-skywater/00.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181022-water-abundance-xprize-winner-skywater/
images


引用元: 賞金約2億円の「空気を水に変える方法」コンテストの大賞が決定、「輸送用コンテナの中に雲を作り出して水を取り出す」というアイデア

賞金約2億円の「空気を水に変える方法」コンテストの大賞が決定、「輸送用コンテナの中に雲を作り出して水を取り出す」というアイデアの続きを読む

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1: 2018/10/14(日) 19:42:11.72 ID:CAP_USER
うだるような夏の暑さに襲われている時に「どうせならこの暑さを貯めておいて、冬に暖房として使えたらいいのに」などと思ったことがある人もいるはず。現実には熱エネルギーをいつまでも保ち続けることは難しく、夏の暑さを冬に活用することは容易ではなかったのですが、新たに開発が進められているシステム「MOST」は、全く別の方法を用いることで熱を分子の中に閉じ込めて再利用することが可能なシステムとなっています。

Emissions-free energy system saves heat from the summer sun for winter | Chalmers
https://www.chalmers.se/en/departments/chem/news/Pages/Emissions-free-energy-system-saves-heat-from-the-summer-sun-for-winter-.aspx

New emissions-free energy system could save heat from the summer sun for winter
https://knowridge.com/2018/10/new-emissions-free-energy-system-could-save-heat-from-the-summer-sun-for-winter/

MOSTは、ヨーロッパの名門工科大学の一つでスウェーデンにある「チャルマース工科大学」の研究グループによって開発されたシステムです。特殊な分子の中に熱エネルギーを別の形で蓄えることで保存しておき、必要なときに熱に変換してエネルギーを取り出すという仕組みとなっています。


「特殊な分子」は炭素と水素、窒素から成るもので、太陽光を受けた時にエネルギーが豊富な異性体に変換されるという特性を備えています。異性体は、同じ種類の原子を持ちながらも違う構造をしている物質のことを指します。

このシステムでは異性体は液体の形をとっており、エネルギーを蓄えた状態で貯蔵することが可能。そして夜や冬場など必要になったときに熱を取り出すことができます。また、液体であることから既存のソーラーシステムに組み込むことが可能で、MOSTという名称は「Molecular Solar Thermal Energy Storage(分子ソーラー熱エネルギー貯蔵)」から取られています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/13/molecular-solar-thermal-energy-storage/01_m.jpg
https://gigazine.net/news/20181013-molecular-solar-thermal-energy-storage/
images


引用元: 夏の暑さを閉じ込めておいて冬に使うエネルギー貯蔵システム「MOST」が実用化にむけ研究中[10/13]

夏の暑さを閉じ込めておいて冬に使うエネルギー貯蔵システム「MOST」が実用化にむけ研究中の続きを読む

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1: 2018/09/04(火) 13:42:25.45 ID:CAP_USER
 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)は、東京大学とともに、太陽電池材料として知られるCIGSをベースとした光触媒で、非単結晶光触媒の中で水素生成エネルギー変換効率(光触媒の水素生成能力を表す性能指数)12.5%を達成したと発表した。

 NEDOは、環境に優しいモノづくりを実現するために、太陽光のエネルギーで水から生成した水素と、工場などから排出されるCO2を合成して、プラスチック原料などの基幹化学品(C2~C4オレフィン)製造プロセスを実現するための基盤技術開発に取り組んでいる。太陽光は光触媒を活用することでエネルギー源として有効に活用することが可能であり、そのため、光触媒のエネルギー変換効率の向上が重要な課題になる。

 今回、NEDOとARPChemは、東京大学とともに、太陽電池材料として知られるCu(In,Ga)Se2(略称CIGS)をベースに、太陽光のスペクトル強度がピークとなる可視光領域(波長400n~800nm)の光を吸収する光触媒材料を開発した。

 光触媒は、太陽光エネルギーを化学エネルギーに変換する機能性材料。太陽光の強度のピークは主に可視光領域(400~800nm)にあるため、この波長域の光を吸収する光触媒ができれば、効率よく太陽光のエネルギーを利用できる。しかし、従来の光触媒は、吸収波長が主として紫外光領域(~400nm)に限られるものが多く、可視光から赤外光領域にかけての光を利用できるように、光触媒の吸収波長を長波長化することが課題の一つだった。

 このため、同プロジェクトでは従来よりも長波長の光を吸収する光触媒材料の一つとして、カルコゲナイド系材料(硫化物、セレン化物、テルル化物などの化合物)の開発を進めてきた。中でもCu(In1-x,Ga x)Se2(CIGS)は赤外領域までの太陽光(xの組成比により750~1230nmまで変化)を利用できるという特徴を持ち、既に太陽電池材料としてメートルスケールの製造技術が確立されている。

 このCIGSはp型半導体であり、その表面にn型半導体を成膜しpn接合を構成することで、光照射によりCIGS固体内で生成した電子と正孔を効率的に分離し、再結合を抑制させることで高い量子効率を得られることが知られていた。今回の研究ではこれらの知見を参考にした上で、二つの工夫により、CIGS中で光照射により生じた電子を用いて、水から高効率で水素を生成させることに成功した。

 工夫の一つは、新規組成のCIGSの開発にある。これにより、高負荷条件ではCIGSとn型半導体の間の障壁が原因で電子が注入されにくくなり、結果的に効率が顕著に低下してしまうという課題をクリアした。もう一つは、大電流密度で水分解反応を進行すると、液相側の電気抵抗をはじめとした効率低下要因が顕在化することを生かした点だ。電解液の成分などを最適化することにより、効率的に水素が得られるようになった。

続きはソースで

■CIGSをベースとした水素生成光触媒の外観(約5cm角)
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1809/03/rk_180903_nedo01.jpg
■最適組成の電解液中における、開発した水素生成光触媒の電流電位曲線(左)と水素生成エネルギー変換効率(右)
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1809/03/rk_180903_nedo02.jpg
■左は開発した水素生成光触媒と酸素生成光触媒を用いた2段型セル(タンデム配置)の模式図、右は2段型セルに疑似太陽光を照射した時の太陽光エネルギー変換効率
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1809/03/rk_180903_nedo03.jpg

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1809/03/news023.html
ダウンロード (5)


引用元: 【光触媒】「人工光合成」実現を後押し、世界最高の水素変換効率12.5%を達成[09/03]

【光触媒】「人工光合成」実現を後押し、世界最高の水素変換効率12.5%を達成の続きを読む

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1: 2018/08/28(火) 16:23:36.17 ID:CAP_USER
産業技術総合研究所の富永健一研究チーム長らは宇部興産と共同で、木粉から化学品原料を効率的に作る技術を開発した。
化学反応を促す触媒を使い、幹や枝などに含まれる木質繊維をレブリン酸と呼ぶ物質に変える。
1回の工程で合成でき、触媒も安価なアルミニウムなどを使う。間伐材を粉砕した木粉や古紙などから化学品原料を作る用途を想定する。

続きはソースで

日本経済新聞
https://www.nikkei.com/article/DGKKZO34584800U8A820C1TJM000/
ダウンロード (4)


引用元: 【化学】木粉から化学品原料 産総研、宇部興産と共同、安価な触媒で実用化へ[08/27]

木粉から化学品原料 産総研、宇部興産と共同、安価な触媒で実用化への続きを読む

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1: 2018/09/07(金) 16:26:05.46 ID:CAP_USER
火星に豊富に存在する二酸化炭素を「有用な物質」に変えることを目的として「NASA CO2 Conversion Challenge」というコンペを開催するとNASAが発表しました。このコンペの賞金は総額100万ドル(約1億1000万円)となっています。

このコンペで述べられている「有用な物質」は、具体的にはグルコースなどの糖を指しています。2018年現在、糖をベースにした生体材料は、「リソースやエネルギー、クルーの作業時間が限られている」という問題から宇宙で作り出すことができません。二酸化炭素から糖を作り出すシステムの開発は、この問題の解決の手がかりとなるわけです。NASA Centennial Challenges programのMonsi Roman氏は、「人類を他の惑星で生きながらえさせるには、多くのリソースを要しますが、必要なだけのリソースを地球から惑星に移動させることはできません。クリエイティブになる必要があります」と述べています。

糖は炭素と酸素を分子に持つため、糖を二酸化炭素から作りだすことは、理論上は可能。

続きはソースで

NASA CO2 Conversion Challenge
https://www.co2conversionchallenge.org
https://i.gzn.jp/img/2018/09/06/nasa-competition-mars/001.jpg

https://gigazine.net/news/20180906-nasa-competition-mars/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙開発】賞金約1億円、火星の二酸化炭素を糖(グルコース)に変えるコンペをNASAが開催[09/06]

賞金約1億円、火星の二酸化炭素を糖(グルコース)に変えるコンペをNASAが開催の続きを読む

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1: 2018/08/17(金) 15:48:02.55 ID:CAP_USER
脳波を読み取るセンサーを用いることで人間の「心」を読み取る装置を開発するNeurableが、HTC製VRヘッドセット「Vive」向けの開発キットを発表しました。
この装置を使えば、まるで映画「スター・ウォーズ」でルーク・スカイウォーカーがフォースを使ってライトセーバーを手に取ったように、頭で考えるだけで画面内のメニューを操作することが可能になり、ゲームをはじめとするコンテンツの在り方に新しい可能性を広げることになりそうです。

Developers | Neurable INC
http://www.neurable.com/developers

Announcing the world’s first brain-computer interface for virtual reality
https://medium.com/neurable/announcing-the-worlds-first-brain-computer-interface-for-virtual-reality-a3110db62607

Neurableが発表したのは、HTC Viveのヘッドストラップと交換することで脳波センサーを装着できるハードウェアと、ゲーム開発に使うことができるSDK(ソフトウェア開発キット)です。

センサーは頭部全体をぐるっと覆うように配置されています。

それぞれのセンサーには電極が取り付けられており、これらを頭皮に接触させて微弱な脳波信号を読み取るようになっています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2017/08/08/neurable-bci-headset-htc-vive/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2017/08/08/neurable-bci-headset-htc-vive/04_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2017/08/08/neurable-bci-headset-htc-vive/01_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2017/08/08/neurable-bci-headset-htc-vive/02_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2017/08/08/neurable-bci-headset-htc-vive/03_m.jpg
https://cdn-images-1.medium.com/max/1600/1*Qe_x4jwyEwWcrfM0v6-_NA.gif

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20170808-neurable-bci-headset-htc-vive/
ダウンロード (3)


引用元: 【脳波】頭で考えるだけで操作することが可能になるVRヘッドセット「Vive」向け開発キットをNeurableが発表[08/08]

【脳波】頭で考えるだけで操作することが可能になるVRヘッドセット「Vive」向け開発キットをNeurableが発表の続きを読む
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