高機能・ライフサイエンス・原料・素材

NEDO　小規模地熱発電事業者向け、支援ツールを開発

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2021年10月20日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）はこのほど、電力中央研究所（電中研）とエンジニアリング協会（ENAA）が、小規模地熱発電事業の設備の最適な運転管理を支援するツール「GeoShink（ジオシンク）」と、収益向上を後押しする「事業性評価支援ツール」を開発したと発表した。

　今後、これらをさらに使いやすいツールへ改良し、事業者の収益向上を支援するとともに、地熱発電事業への普及拡大と地熱資源の有効利用に取り組んでいく。

　再生可能エネルギー導入拡大が望まれる中、地熱は安定したエネルギー出力が得られるため、ベースロード電源としても注目を集めている。特に日本は世界第3位の地熱資源ポテンシャルをもち、地熱発電技術の開発に大きな期待が寄せられている。

　こうした中、NEDOは2013年度に「地熱発電技術研究開発」事業を立ち上げ、地熱資源の利用拡大につながる技術開発を実施してきた。今回、そのテーマの1つである「IoT-AI適用による小規模地熱スマート発電＆熱供給の研究開発」（2018~2021年度）において、電中研とENAAが小規模地熱発電事業の最適な運転管理を支援するツールを開発した。

　「ジオシンク」はIoT技術を活用しバイナリー発電設備を一元的に状態監視する。電中研が開発した発電プラント向け熱効率解析ソフトと連携することにより、機器などの異常予兆を検知するとともに、最適な運転管理を支援する。

　一方、「事業性評価支援ツール」は、事業収支の観点から設備の点検・修理時期を最適化するとともに、点検情報やトラブル事例をデータベース化することにより、関係者間での部品調達などの最適化、トラブルの再発防止などに寄与する。これらのツールによって事業性や運転効率を〝見える化〟することで、従来コスト面の課題から大規模事業者と同等レベルの運転管理が困難であった小規模事業者でも事業収益を向上させる効果が期待できる。

日亜化学工業　小型・高電力変換効率の深紫外LEDを上市

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2021年10月20日

　日亜化学工業はこのほど、深紫外LED（ピーク波長280㎚）の新製品「NCSU434B」の量産を開始した。製品サイズは3.5mm角と小型で、同サイズの深紫外LEDとしては業界最高クラスの電力変換効率と放射束をもち、高密度実装での単位面積当たりの放射束は従来品の約3倍だ。

　日立造船と長崎大学感染症共同研究拠点安田二朗教授によるマイクロ飛沫状の新型コロナウイルス（アルファ株、英国型変異株）の不活化実験で、1回通過させるワンパス試験で、約1mJ/㎠の積算光量で感染価が10分の1以下（ウイルス生存率4.5％）になることが確認された。

　深紫外線の不活化メカニズムはウイルスRNAの直接変性によるため、デルタ株をはじめ英国株以外の新型コロナウイルスの変異株にも同等の効果が期待できる。マイクロ飛沫状の各種ウイルスの不活化や細菌の除菌にも有効であり、今後、空間除菌に加えて水除菌、近接表面除菌など広く用途展開し、安心して生活できる社会の構築に貢献する。

　同社は今後も引き続き、より性能を向上した深紫外LED製品の開発に注力していく考えだ。

積水化成品工業　非フッ素系分散剤、サンプル提供を開始

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2021年10月19日

非フッ素系分散剤の特長

　積水化成品工業はこのほど、東北大学が開発に成功した、フッ素系樹脂粒子を水に分散できる「非フッ素系分散剤」のサンプル提供を開始したと発表した。

　フッ素系界面活性剤は生態蓄積性や環境残留性が指摘され、欧州などで規制が強化されつつある。そのため、フッ素系界面活性剤を代替する非フッ素系分散剤が工業的に求められていた。

　こうした中、東北大学材料科学高等研究所の藪浩准教授（ジュニアPI）は、ムール貝の接着現象に着想を受け、フッ素元素を含有しない代替分散剤の開発に成功。同研究の分散剤を用いることで、疎水性粒子を水に分散させる際に廃液へのフッ素元素の溶出がなく、生態や環境への負荷を低減した工業プロセスが実現できる。

　同社は「テクポリマー」「テクノゲル」を中心とした高機能性ポリマー製品において環境貢献開発に注力しており、その一環として、今回の研究成果を技術導入し、非フッ素系分散剤の実用化を目指す。

　非フッ素系分散剤の特長として、①ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）粒子などの低表面自由エネルギー粒子を水に分散可能、②粒子表面を被覆することで水などの環境負荷の少ない多様な溶媒に分散可能、などがあげられる。

　同社は、非フッ素系分散剤のサンプル提供を開始しており、製品化に向けた市場開発を進めていく。そして様々な分野に応用展開を進めることで、「環境リーディングカンパニー」として環境保全に積極的に貢献していく。

積水化学工業　見守りセンサーと介護福祉業務支援ソフトを連携

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2021年10月19日

　積水化学工業の高機能プラスチックスカンパニーは18日、介護施設・病院向け見守りセンサー「ANSIEL」について、NDソフトウェア社の介護・福祉業務支援ソフトウェア「ほのぼのNEXT」システムとの連携を可能にしたと発表した。

見守りセンサー「ANSIEL」
見守りセンサー「ANSIEL」

　この連携により、介護現場における記録などの工数削減につなげるとともに、迅速かつ正確な心拍・呼吸データの把握により管理レベルを向上し、利用者の健康維持に貢献する。

　高齢化が進む中、介護現場では、各種ケアの実施内容やバイタルデータの確認、記録などを日々行う必要があるなど、介護者の作業は多岐にわたっており負担が増大。それに対し、介護記録ソフトの出現により現場の負担が軽減されてきた。さらに、今年4月から、厚生労働省が推進する「科学的介護情報システム（LIFE）」の活用が始まり、介護記録ソフトの注目度がより一層高まっている。

介護・福祉業務支援ソフトウェア「ほのぼのNEXT」

　こうした中、積水化学の製品技術とNDソフトウェアのソフトウェア技術をシステム連携することとなった。ベッドのマットレスの下に敷いて利用する見守りセンサー「ANSIEL」は、利用者の「入床・体動・起始め・起上り」を検知し、ナースコールやブラウザ、専用アプリ画面に知らせることや、WiFi環境を活用して、専用ブラウザやアプリ経由で「在床状況の一括把握」や、「心拍・呼吸」の情報を入手・記録することができる。

　今回のシステム連携より、「ANSIEL」で検知取得した「起上り」などのイベント履歴や「心拍・呼吸」のデータ情報について、「ほのぼのIoTクラウド」を経由して「ほのぼのNEXT」の介護記録画面に同期できるようになる。迅速なデータの把握、記録漏れ・誤記の防止は管理レベルの向上につながり、利用者の健康維持への貢献が期待される。

　積水化学は今後も、利便性向上、社会課題解決への貢献につながる製品の開発、連携を進めていく。

資生堂　バイオフォトン測定で紫外線酸化ストレスを確認

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2021年10月18日

　資生堂はこのほど、光電子増倍管による肌のバイオフォトン測定技術を応用し、紫外線による肌の酸化ストレス研究の結果を、「生体医工学シンポジウム2021」で発表した。

　酸化ストレスが高まると、肌本来がもつうるおい、透明感、ハリなどを保つ機能が低下する。バイオフォトンは肌から発生している極めて微弱な光で、酸化ストレスに伴い増加する。同社は2018年に、超高感度冷却CCDカメラによるバイオフォトンの撮影で、肌を傷つけることなく酸化ストレスの高精度での可視化を可能にした。

　従来は肌から採取した細胞や角層を試薬を用いて評価していたが、今回の評価法は酸化ストレスを直接評価できるため、従来法では困難なメラニン量が異なる皮膚組織や酸化ストレス状態の経時変化などを、詳細に評価した。その結果、紫外線による酸化ストレスは、皮膚組織のメラニン量に関わらず生じること、紫外線照射直後に急激に発生するが、照射2時間後も完全には消失せず持続することが分った。

　この結果は、健やかで美しい肌を維持するためには、日焼け止めを塗るなどして紫外線を防ぎ、肌の酸化ストレスの発生を抑制することや、紫外線を浴びた後に適切にダメージをケアすることが重要であることを科学的に示すものだとしている。

帝人　抗菌・抗ウイルス性の人工皮革、ランドセルに展開

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2021年10月18日

 

帝人コードレの人工皮革「Virugurad」

　帝人フロンティアはこのほど、グループ会社の帝人コードレが、小林製薬の持続性抗菌剤「KOBA-GUARD（コバガード）」を活用し、抗菌・抗ウイルス人工皮革「Viruguard（ウイルガード）」を開発したと発表した。

　今年10月から、帝人コードレがランドセル向けに展開を開始。昨今のコロナ影響により、家庭や学校などの日常生活の様々なシーンで感染対策への関心が高まり、抗菌・抗ウイルス加工のニーズが拡大している。また、スポーツの大会などを通じて、衛生対策の重要性が議論されるようになっている。

「Viruguard」を使用した製品

　一方、一般の繊維製品に対する抗菌・抗ウイルス加工は実用化されているものの、人工皮革への加工は性能の維持が難しく、抗菌・抗ウイルス性能を発揮する製品は限られていた。

　こうした中、帝人コードレ独自の人工皮革の生産・加工技術と、抗菌・抗ウイルス性能をもつ小林製薬の「コバガード」とを融合することで、抗菌・抗ウイルス人工皮革「ウイルガード」の開発を実現。

　「ウイルガード」の表面に「コバガード」を使用し、「SIAA抗菌加工」「SIAA抗ウイルス加工」の認証を取得。独自の表面処理技術により、天然皮革調やエナメル、ヌバック調など一般的な人工皮革と同様の加工が可能で、幅広い用途に展開できる。また、リサイクルポリエステル原料を用いることで環境配慮型製品にも対応が可能だ。

　帝人コードレは、ランドセル向けに展開を開始した後もシューズやボールなどのスポーツ用品に幅広く展開し拡販を図っていく。そして2021年度には3万m、2024年度には58万mの販売を目指していく。

産総研　接着接合部の接着強度分布の推定手法を開発

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2021年10月15日

　産業技術総合研究所（産総研）はこのほど、水や熱で強度低下した接着接合部の破断時における接着強度の分布を評価する手法を開発した。

　自動車や航空機などの輸送機器の軽量化には、異種材料を適材適所で組み合わせたマルチマテリアル構造が注目される。異種材料間の接合には工程温度が低く変形が少なく、剛性を確保できる構造用接着剤が有望だが、経時的な接合強度の低下が予測できず、適用は進んでいない。

　構造用接着剤は、主に化学反応で三次元高分子構造を形成・硬化し、材料同士を強固に接着する。しかし、長期的には水や熱などの影響で劣化し、接着強度が低下する。劣化の進行は一様ではなく、強度の低い部位が接着破断の起点になるため、最も弱くなった部位の特定が重要となる。今回、分子構造と接着強度に注目し、劣化した接着剤の赤外線吸収スペクトル（IRスペクトル）と引張試験による接着強度との相関性に基づく接着強度の推定手法を開発した。

　IRスペクトルは分子構造固有のパターンを示すため、経時劣化に伴う接着剤の分子構造の変化を明らかにできる。温水浸漬で劣化させた接着試験片を用いた試験で、IR測定による推定値と実測値とはよく一致したことから、この評価法の信頼性が確認できた。接着破断面の局所的IRスペクトル測定により、強度低下部位が特定できる。エポキシ接着剤破断面の接着強度の分布を推定したところ周囲の強度が低く、周辺部から水が侵入して強度低下が早く進行したことを示唆した。

　このように、強度低下部位の特定や破断原因を究明し、接着剤と接着接合部の改良につなげ、耐久性向上に関わる技術開発を加速することが期待される。

　今後は、別途開発した接着接合部の加速劣化試験と組み合わせて、接着接合部の耐久性の評価手法を確立する予定。接着接合の長期的な信頼性を向上させ、自動車などの輸送機器における構造部材の接合法としての実用化を図っていく。

積水化学工業　セキスイハイム50周年記念モデル第5弾を発売

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2021年10月15日

 

「新スマートパワーステーションFRグリーンモデル」の外観

　積水化学工業は14日、住宅カンパニーが、セキスイハイム誕生50周年記念商品として、「新スマートパワーステーションFR GREENMODEL」（新グリーンモデル）を今月23日から発売すると発表した。販売エリアは全国（北海道、沖縄、多雪地域および一部離島地域を除く）で、販売目標は年間1600棟を掲げている。

　現在、2050年までに脱炭素社会（カーボンニュートラル）の実現、2030年にGHG削減の新目標（2013年度比46％削減）が国により示され、環境意識の高まりに応えることがこれまで以上に求められている。

　同社は、今年4月からスタートした「スマートハウスナンバーワンプロジェクト」において、スマート、レジリエンスに特化した商品開発を推進しており、今回、50周年モデルの集大成として「新グリーンモデル」の発売に至った。

　同商品は、「できるだけ電気を買わない、先進の暮らし」を実現するエネルギー自給自足型住宅の最新モデル。新開発の大容量電池「e‐PocketGREEN」と大容量太陽光発電システム（PV）により、「環境貢献」「経済性」「レジリエンス」の三つのスマート性能が大幅に進化。昼も夜もPVで発電した電気を十分に使え、できるだけ電気を買わないエネルギー自給自足型の暮らしを実現する。

　特長として、①環境貢献：年間約260日分相当の電力をPVのクリーンな電気で賄うことができ、エネルギー自給自足率は昨年モデルの約66％から約73％に向上（PVの売電をCO2排出の削減とみなすと、CO2排出量は年間マイナス約1060kg）、

　②経済性：太陽光発電の余剰電力を優先的に売る暮らしで経済性が全国で年間約1~3万円優位。寒冷地や電気料金単価の高いエリアなどでも、家計にやさしい暮らしが可能、

　③レジリエンス：停電時でも「e-PocketGREEN」に貯めた電力では、すべての電源コンセントで最大3500W（PV発電時は最大5500W）まで同時に使用が可能、などが挙げられる。

　同社は今後、「新グリーンモデル」を中心に新しい暮らしのスタイルをユーザーに提案し、脱炭素社会に貢献していく。

日本触媒など　耐水性の抗菌・抗ウイルスGO複合膜を開発

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2021年10月15日

　日本触媒と北海道大学病院歯周・歯内療法科の宮治裕史講師のグループは14日、新規ナノカーボン材料である酸化グラフェン（GO）と抗菌・抗ウイルス剤を組み合わせることで、水に濡れる環境などでも種々の菌や新型コロナウイルスの不活化効果を発揮するGO複合膜を開発したと発表した。

酸化グラフェンの原子間力顕微鏡像

　抗菌・抗ウイルス分野では、耐水性が高く、長期に安定な抗菌・抗ウイルス効果を簡便な手法で発揮する技術が求められてきた。しかし、一般的な除菌法や抗菌・抗ウイルス法では抗菌・抗ウイルス効果が持続しない、耐水性が低く水周りや結露しやすい環境に弱い、といった課題がある。

　ナノカーボン材料の一種であるGOは、その形状と多くの酸素官能基をもつことから各種基材へ高い付着性をもち、様々な分子、ポリマーなどと強く相互作用することが可能。この特性から、単独では付着性の低い物質をGOと複合化させることで基材密着性（耐水性や長期安定性）を向上させることができる。

　今回両者が開発した、GOと抗菌・抗ウイルス剤（例えば塩化ベンザルコニウム）を複合化した複合膜は、①耐水性と抗菌・抗ウイルス性の両立が求められる環境で役立つ、②種々の抗菌・抗ウイルス剤と組み合わせることが可能、③無色透明で基材の色味を損なわない、といった特徴がある。

酸化グラフェンの基材と物質（各種有効成分）との相互作用

　実験では、抗菌・抗ウイルス剤を基材上に定着させ、水に濡れる環境などでも効果を発揮することを確認した。この無色透明なGO複合膜を利用することで、シンクや風呂場といった水周り環境、結露しやすい窓ガラス、サッシなど、耐水性と抗菌・抗ウイルス性の両立が求められる環境・材料においても、色味を損なうことなく、長期に抗菌・抗ウイルス効果を維持させることが期待できる。

ダイセルと京都大学　包括連携協定を締結、低炭素社会を実現

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2021年10月14日

 

循環型・低炭素社会実現に向け包括連携協定を締結

　ダイセルと京都大学はこのほど、自然と共生する低炭素社会の実現、新産業創出に役立つことを目的に包括連携協定を締結した。この協定の下、包括的研究連携協定を締結するとともに、「バイオマスプロダクトツリー産学共同研究部門」を京大宇治キャンパス内に設置する。

　包括的研究では、ダイセルのリサーチセンターと京大の5部局（大学院農学研究科、大学院人間・環境学研究科、化学研究所、エネルギー理工学研究所、生存圏研究所）とが連携し、バイオマスの新しい変換プロセス「新バイオマスプロダクトツリー」実現に向けた研究開発と、持続的循環利用を共通テーマとした基礎的研究と研究成果の社会への還元を目指す。　

　一方、「バイオマスプロダクトツリー産学共同研究部門」は、京都大学生存圏研究所、化学研究所、エネルギー理工学研究所とダイセルの共同ラボとして、国内外の多様な分野から優秀な人材が集い、学術分野、産業界、地域を繋ぐハブとして機能する研究拠点とする計画。

　ダイセルの主力製品である酢酸セルロースは、木材由来のパルプを原料とするバイオマス製品だが、木材などの天然高分子は元来溶けにくく、その製造プロセスには多くのエネルギーを消費する。同社ではこの課題に対し、京大との共同研究によって、常温常圧で木材を溶かす技術の確立を目指している。

　この技術により、セルロースに加え、木材に含まれるヘミセルロース、リグニンなども活用した「新バイオマスプロダクトツリー」が実現し、高機能製品の開発につながることが期待される。

　さらにその先に目指すのが、「バイオマスバリューチェーン構想」だ。共同研究中の新技術では、木材に限らず、農林水産業の廃棄物からも有益な成分の抽出が可能。有価で処分される素材を二次産業の原料として活用することで、一次産業の経済性を向上させ、一次産業と二次産業に循環を生む新しい「産業生態系」が構築できる。

　この経済循環によって、林業を復活させ森を再生するとともに、山・川・海を含む自然の生態系の回復にも寄与する。両者は、産学官の垣根を越えて、この構想の実現に向けて取り組んでいく。