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10年先の国家戦略コミュの10年先には有望になりそうな日本の技術や政策のデータファイルを作りましょう

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こん○○わ 管理人のエルトリュームでございます


久しぶりに自分で新しいトピを立ててみることにします。

10年先の国家戦略のコミュとして、これからの日本にとって有益になりそうな各種情報(技術情報・政治政策・法制度等)を、データファイルとして記録し、メンバーの皆さんとも共有しておきたいと思いました。

そこで、
・マスメディアからのニュースや
・官公庁からの広報資料や
・企業のHPからや
・ネットサーフィンの途中で見つけた個人のブログなどでも結構です。

何か有益になりそうな書込みを発見されましたらこちらにご添付頂きました上、コミュご参加のメンバーの皆様の知識が1つでも増えますように、ご案内・ご解説等をお願いしたいと存じます。

皆様のご協力のほど、よろしくお願い致します。m(_ _)m

コメント(16)

と、言うことで、最初はこちらのニュースを置いておきます。


◆石炭を“天ぷら”で高品質化、インドネシアに実証工場

 経済産業省と神戸製鋼所が、褐炭など品質が低い石炭にアスファルトを絡めて油で揚げ、「天ぷら」にして品質を高める事業の実証プラントを3月からインドネシアで建設する。

 水分を多く含み、熱量が低いため、ほとんど利用されていない低品質炭を高熱量、低公害の高品質炭に加工する。商業化を視野に入れた大規模な石炭の「天ぷら」工場は、世界で初めてという。

 新工場は、経産省が資源エネルギー庁の所管する財団法人・石炭エネルギーセンター(JCOAL)を通じて40億円、神戸製鋼が40億円出し、石炭鉱区があるインドネシア・カリマンタン島南東部に建設する。

 3月に着工して2008年春に稼働し、1日に低品質炭600トンを高品質化して日本などに輸出する計画だ。
10年度までに日本の石炭火力発電所などに供給して、商業化を目指す。

 低品質炭は内部に細かい穴があり、水分を多く含むため、燃やして得られる熱量は高品質炭の7割程度にとどまる。

 しかし、神戸製鋼の研究開発で、砕いた低品質炭を液体状のアスファルトでコーティングし、水分の浸透を防ぐなどしたうえで軽質油で揚げて加熱・脱水し、豆炭状に成形すれば、高品質炭とほぼ同じ熱量が得られることがわかった。
大気汚染の原因となる硫黄分や、廃棄物となる灰も、高品質炭と比べ、それぞれ3分の1程度と少ない。使用した軽質油は繰り返し使える。

 神戸製鋼などは、「天ぷら石炭」の生産コストが1トン=40ドル程度に収まれば、事業は採算が合うと見ており、新工場で実証する。

 燃料用の石炭価格は、中国の輸入増などの影響で2000年の2倍近くに高騰しており、現在、日本の主な輸入先であるオーストラリアとの取引価格は1トン=50ドル台で推移している。オーストラリアより近いインドネシアに新工場を造れば、輸送費も安いため、「天ぷら石炭」の競争力は確保できそうだ。

 日本は年間に約8000万トンの燃料用石炭を輸入し、火力発電などに利用している。世界で約9800億トンと推計されている可採石炭埋蔵量の約半分を占める低品質炭が有効利用できれば、世界的なエネルギー価格の上昇に歯止めをかける効果も期待できる。
(2007年1月20日14時30分 読売新聞)
リンクですが・・・

http://www.srcj.or.jp/html/megafloat/index.html

大きな浮島を沢山立てて、そこでバイオエタノールの原料を栽培したりする案がありますね。
酸化亜鉛で高品質半導体=透明エレクトロニクスに応用可能−東北大など


 東北大金属材料研究所と科学技術振興機構の共同研究チームが、酸化亜鉛を使った高品質半導体の合成に成功し、25日付の米科学誌サイエンス(電子版)に発表した。

酸化亜鉛は化粧品などに使われる粉末素材で価格も手ごろ。透明で、電気を通すため、液晶ディスプレーの基幹部品といった「透明エレクトロニクス」分野での実用化が期待できるという。

 酸化亜鉛は従来、質の良い結晶を作るのが困難とされていたが、研究チームは合成温度などを調整する独自手法で、不純物や欠陥を従来の10分の1に抑えた高純度の結晶を実現した。 
(時事通信社 - 01月26日 05:13) [時事通信社]
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多くの製品分野に応用の出来る良い技術だと思います。
今回の素材である 酸化亜鉛について不純物を無くすというのは結晶表面での「酸化」までもを止める技術なのでしょうか?
詳しいことはこの記事だけでは判らないものの、この不純物をろ過する技術はその他の酸化結晶金属にも応用が可能になるかも知れませんね。
未来の超高速計算機、基本回路をNECなどが開発

 スーパーコンピューターで1000万年かかる計算を数十秒で解くとされる未来の超高速計算機「量子コンピューター」の基本回路をNECや理化学研究所などが開発した。実現に一歩近づく成果だ。

 4日発行の米科学誌サイエンスに発表する。

 量子コンピューターは、電子の回転など極微の粒子が持つ特殊な性質を利用する。NECなどは、極低温で電気抵抗がゼロになる超電導状態のアルミ薄膜を回路に用いる研究を続けてきた。

 基本的な計算をさせるための前提条件として、二つの回路をつないだり、切り離したりするスイッチのような仕組みが求められていたが、NECナノエレクトロニクス研究所の蔡兆申・主席研究員らは、2回路の間に制御用回路を挟むことでこの技術を可能にした。

 量子コンピューターの実用化は10年以上先と見られる。課題は計算方法と回路の改良という。
(2007年5月4日3時1分 読売新聞)
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量子コンピューターの登場が10年先だとしたら、20年後、核融合の出力制御の基礎技術は完成しているでしょう。

後は、炉の構造材料と、より効率的に熱を取り出す仕組みの実証研究が課題ですね。

これがクリアーできれば、日本は化学産業用に使う素材としての石油と、鉄鉱石・一部のレアメタルを除いて、自前のエネルギーを持てることになりますから、今よりもっと豊かな社会が実現出来そうですね。
自分の日記でも書いたのですが、海面上昇に伴う海水量の増加を逆に利用して、アフリカや南米などの沿岸部に脱塩プラントを設けて、海水を真水に変えて、砂漠化したり地下水の汲み上げすぎで水不足になってる地域に供給し、その地を農地として蘇らせて、農作物を生産して食糧増産に寄与するというのはどうでしょう?

問題は脱塩装置を動かすエネルギーなのですが、手っ取り早いのは軽水炉だと思うのですが、核拡散の見地からはこの電力プラントの管理を国連が行い、その経費は生産された農作物で当該国が支払うとかにしたらどうでしょう。原子炉地域の警備は国連軍が行い、このエリアは治外法権を当該国に認めさせるという風にしたらどうかと思います。
砂漠だから太陽光はふんだんにあるので、太陽熱発電という手もあるかと。太陽電池よりもミラー集光でスターリングエンジンを動かすほう。
孔子 さん コメントありがとうございました。

着眼点としては大変良いアイディアだと思います。
ただ、これを民間企業が営利事業として成り立たせる見積もりが必要だと思います。

おおざっぱな計算ですが、このアイディア実現させる為には、
原子力発電所の建設を日本のODAでやるとして、
建設コストを三菱重工さんには泣いてもらって値切りに値切って、
100万キロワット級の発電所1個所と、大型の脱塩プラント建設費用で約2000億円。

メンテナンスコスト(約100億円)と、
年間稼動させる為のランニングコスト(50億円)と、
40年後、炉心寿命が尽きた時に立て替えをする為の積み立て分(50億円)で、
年200億円ほど掛かるとした場合、

原発発電所を稼動させて、農産物を作るとして、農民が生きて行く上で必要な現金収入分もある訳ですので、租税率負担率で40%の重税としても、

発電所1個所を稼動させて脱塩水を作り出す作業を継続させる為には、その水だけで、年間約500億円分の農作物の生産高を上げる必要があります。

途上国で500億円分の農産品の生産と言えば、
途上国の目安として、1名当たりのGDPで年間1000ドル(12万円)がボーダーラインとなりますので、

おおよそ、農民40万人が耕す広大な面積の畑全部に年間に渡って脱塩水を供給出来なくては行けません。

いかに出力100万キロワットの電力を生み出す巨大原子炉であっても、飲み水とか、洗濯用とか、風呂用とか だけならばまだしも、農業用水まで、となると、よほど効率的な生産方法(脱塩方法)を取らないと、供給は難しいし、
もし、最初の原子炉を日本政府のODAを注ぎ込んだ無償供与で済ませたとしても、次の立て替えの際には、民間企業がビジネスベースで同じプロセスを事業化して採算ベースに乗せるのは、今の国際的にも格安な穀物価格を前提とするならば、結構難しいような気がします。

ただし、この計画で途上国支援をする為の前提条件として、世界中の先進国でバイオ燃料の急激な利用拡大が始まった。などの「将来に渡り食料価格の世界的かつ大幅な価格上昇」が伴えば、事業化は案外早く、むしろ簡単に進むかも知れませんね。
海水の淡水化でインドが新技術 日本の協力で低コスト
佐賀大の技術協力でインドの沿岸に建設していた海洋温度差発電(OTEC)の実証プラントを利用し、1日1000トンの淡水を製造する海水淡水化装置の稼働実験に、インド国立海洋技術研究所が8日までに成功した。
http://www.kahoku.co.jp/news/2007/05/2007050801000129.htm

ニュースも書きましたけど、インドでは日本の技術支援でやっているようですね
逆浸透の海水淡化は日本が優秀な技術を持っていると聞きます。(ソースは、探してきます…)

えーとこれだけだと心苦しいので、技術としては10年先どころではないのですが、よしんば核融合が可能になるなら電磁流体力学からMHD発電に応用できますね。
海洋温度差発電と同様クリーン(Co2の出ない)な発電方式です。
エルトリュームさん

詳しい試算有り難う御座います。確かに問題はサイクルコストが生み出される資源で賄えるかにあると感心しながら読ませて頂きました。
五円玉さん&天城さん

海水の淡水化は結構有望なんですね。問題はその電力ということがよく判りました。有り難う御座います。
 海洋温度差発電(OTEC)
 
 海の暖かい表層水と冷たい深層水水の温度差を利用して、アンモニアなどの蒸発と凝縮を繰り返し、蒸気タービンを回し電気をつくるシステム。表層水の温度が高い海域で効率が良い。
運転中に温室効果ガスを排出しないほか、深層水を、飲料水や人工魚場に使うことも可能。佐賀大はインドのほかスリランカ、パラオなどと協力して実用化に取り組んでいる。
(東京新聞・19年5月8日付夕刊)

 水の温度の差を利用するという原理からすると、寒暖の差の大きな砂漠での利用も可能でしょうかね?密度の違いがあるので簡単にはいかないのかも知れませんが。

 循環に2千年もかかるという深層水は、意外に使い過ぎてはいけない資源であるように思えます。また、魚類にとっての重要度が判明しないうちに、人間が「産業目的に乱獲・濫用」することは「今そこにある危機」とは違う「更なる危機」を招く可能性も危惧されるようです。

 人間が「乱用」しても無くなりそうにない「無限の資源」といえば「太陽」しかないみたいです。それこそこの全地球の表面での生命の源です。温暖化だろうが、寒冷化だろうが、太陽の活動次第です。

 そして、驚くべきことに地球が受け取る太陽からのエネルギーは、太陽が放出している総エネルギーのたった「22億分の1」でしかないそうです。(科学の先生が示した計算式は忘れましたが、高校の数学の知識で充分でした。)
自分のコミュニティーなのに、なんと丸2ヶ月近くも、ほったらかしにしてしまいました。


この量子コンピュータ開発については、日本の官民上げての基礎研究と、アメリカの主要研究所・軍・大学との開発競争が続いてはおりますが、
その成果が一部でも学会に出てくることは、どこの国の研究成果であっても良いことなので、これを記録に留めたいと思います。

近未来の実現を目指して日本の研究者の皆さんも、よりいっそう努力を重ねて行ってもらいたいものだと思います。
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◆量子コンピュータに近づく「原子のスクエアダンス」

米国標準技術局(NIST)は7月25日、量子コンピュータ実現に向けた大きな前進を発表した。

 同局は、レーザー光線の格子の中で数千個の原子がペアを作って同時に「スピン」を交換する状態を作り出すことに成功した。
スクエアダンスでパートナーと位置を交換するように、原子が繰り返しスピン状態を交換する動きが10ミリ秒続いたという。
このスピンの交換を、いつか量子コンピュータの論理演算に利用できるかもしれないと同局は述べている。

 この原子のダンスは、原子がペアになって(上向きあるいは下向きの)スピン状態を交換するスワップ演算に欠かせないという。
上向きスピンを「1」、
下向きスピンを「0」とすると、
従来のコンピュータビットは1か0のどちらかの状態しか取れないが、
量子ビットは両方の状態を同時に保持することもできる。
この状態で、スピン交換は原子のペアの「もつれ」――原子同士が物理的には離れていても、その特性がリンクする現象――を生じさせる。
量子もつれは、量子コンピュータの鍵になる現象とされている。

 NISTはボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC:すべての原子が同じ量子状態になる特別な状態)した約6万個のラジウム原子で実験を行った。

赤外線で3次元の格子を作り、格子のセルに1つずつ原子を配置した。
1組の原子を1(上向きスピン)と0(下向きスピン)にすると、2個の原子は2つのセルを結合させて同じセルに入り、スピン状態を交換した。
2個の同じ原子が同じ物理的位置に入れられると対称の状態になるため、2個の原子は1と0の状態の間で揺れ動く。

原子はもつれたりほどけたりして、この「半スワップ」の状態ではスピン状態は不確定だという。

 NISTは、現在の設定では同じスピン交換を並行してすべての原子ペアで行っているため、任意のコンピュータアーキテクチャーに直接拡大できるわけではないとしている。
格子内の任意のペアを操作する方法を開発中という。

さらに、原子を最初に格子内に完全に配置できるわけではないため、すべての原子ペアが交換プロセスに参加するわけではなく、交換が起きる確率は推定65%以上だったと同局は説明している。

 NISTの研究チームは引き続き、各ステップの信頼性向上と、原子を相互作用後に分離して論理演算を完了させる方法に取り組むという。

この実験は7月26日号のNature誌に掲載される。
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なお、今後については、開発に成功した後、その量子コンピュータの有功的な利用先についても、今の内事前調査や、シュミレーションをしておくべきでしょうね。
エルトリューム様、ご無沙汰しておりました。
天城ことSchwertKreuzです

量子コンピュータの利用の一つとして暗号が挙げられます。
これまでは数式の回答に要する時間的な、物理的な面でのガードが暗号の主流です。暗号解読などはいたちごっこでした。
しかし量子コンピュータが開発されれば暗号の解読者はキーを持った人間だけになります。
つまり量子コンピュータによって情報の外部に対する保全は完璧になります。
そこで真っ先に導入すべきなのは防衛省、警察庁、その他公官庁、銀行などでしょうか
後は、既存のスーパーコンピュータさえ上回るという演算速度を利用したいところが導入するのではないでしょうか
あまりにも長い間書き込みをしていなかったので、コミュが消されてしまわない為にも記事を更新しておきます。
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網膜ディスプレイ、ブラザーが2010年に発売へ

2008年09月04日 16時19分 更新
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0809/04/news076.html

網膜に光を当てて映像を映す、眼鏡型の網膜走査ディスプレイ(RID)を、ブラザー工業が2010年に発売する計画だ。


 ブラザー工業は、網膜に光を当てて映像を映す、眼鏡型の網膜走査ディスプレイ(RID:Retinal Imaging Display)を2010年に発売する計画だ。

まずは法人向けに展開し、ディスプレイに回路図を投影しながら工事したり、カルテを映しながら手術するといった利用を見込んでいる。

 9月4日に東京で開いたプライベートショー「Brother World JAPAN 2008」(東京国際フォーラム)でモックアップを展示した。

 RIDは、目に入れても安全な明るさの光を網膜に当て、その光を高速に動かすことによる残像効果を利用し、網膜に映像を投影する技術。

 従来のヘッドマウントディスプレイと異なり、目に直接光を当てるため、小型液晶ディスプレイなどはなく、眼鏡型といってもレンズもない。
目の前にあるのは透過型の反射板だけ。
映像の向こうには外の景色が透けて見える。

眼鏡に装着する投影部は25グラムと軽く、かけると60センチ手前に14〜15インチサイズのディスプレイがあるように見える。

試作機の表示解像度は800×600ピクセル、フレームレートは60fps。
液晶ディスプレイやCRTディスプレイよりも広い色域を再現し、高画質な映像を表現できるという。
光はごく弱く、消費電力を低く抑えられる。

 プリンタ開発で培った技術を生かした。
網膜に光を当てる仕組みは「レーザープリンタの感光体が、目に代わったというイメージ」(説明員)という。

 インクジェットプリンタのピエゾ技術を活用して高速・小型のミラーデバイス(光MEMS:Micro Electro Mechanical Systems、微小電気機械システム)を開発し、小型化と高画質化を両立させた。

端末サイズは、2005年の愛・地球博に出展した試作機(光源部の重さ100キロ、光走査部70キロ)の1000分の1に縮小している。

 商品化時の価格は未定。まずは業務用途で販売し、量産・低価格化のめどが付けば個人向けにも発売する考えだ。

個人向けには、移動中に映画を見るといったエンタメ用途のほか、移動中の新幹線や飛行機で、PCを使って機密性の高い仕事をする際、のぞき見されないセキュアなディスプレイとして利用するいった用途を考えている。
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上記の技術は、もしかしたらアメリカ軍も欲しがるかも知れませんね。

陸軍のランドウォーリア部隊の歩兵に持たせていた、液晶ディスプレー内臓の大型フルフェイスヘルメットでは、何しろやたら重いので、かぶって出撃する兵の体力負担も大変でしょうが、もし、このシステムで代用が可能であれば、強化ガラスのゴーグル程度で、今までのヘッドアップシステムが代用出来てしまう可能性が高いので、兵体力の負担も軽くて済むというもの。

実用化への予算が付くのであれば、市場投入も普及も案外早く進むかもしれない技術になりそうですね。

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