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電気自動車再考論Ⅰ

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● 最先端人工衛星災害監視工学 「だいち2号」登場

東日本大震災の発生後、津波による浸水被害範囲や地震による地殻変動の確認に利用された宇宙航空研究開発
機構(JAXA)の陸域観測技術衛星「だいち」。後継機「だいち2号」はレーダーを使って同じ場所を2回
以上観測し、取得したデータの変化をみることで地形の動きをとらえる宇宙から地球の災害を監視する人工衛
星のパワーが発揮される。2014年5月に打ち上げから、機器の健全性を確認する初期チェックアウト、観測デ
ータの精度を確認の初期校正運用を行ってきました。観測画像は既にWeb上で発表(CIRCの初画像,CIRCによる
御嶽山の観測結果など) しているが、初期校正運用期間で、データが所定の精度確認を達成。

この観測衛星システムは夜間のほか、曇りや雨でも地表を詳しく観測可能。観測後約1時間で白黒画像を、同
2時間でカラー画像も提供できる体制を敷く。災害にはGPSも使われるが、「点」でしか測定できない。衛
星なら「面」でとらえられ、より正確に地殻変動の様子を把握できる。ただ緊急を要する災害時の利用では、
衛星の観測頻度の向上と画像データ提供の迅速化が残件する。そこで、雨雲を立体的に観測する「GPM主衛
星」、降水量、積雪量などを観測する「しずく」といった複数の衛星を連携させることで、災害リスクの軽減
にも挑んでいる。

すでに、このシステムは、東南アジアなどの衛星とも連携しているほか、欧米が中心となって世界規模でも活
用され、大規模災害を400回以上にわたって緊急観測し、データ提供の実績を残している。これは凄いこと
だ。

   

 



● 電気自動車再考論Ⅰ

水素ステーションや純水素燃料電池車が急速にクローズアップしているが、電気自動車の再評価した方が良いのじゃ
ないかという思いに憑かれる。その切っ掛けになったのが3つの情報。その1つが、水素自動車や、PHVなど、
新エネルギーを活用したクリーンな自動車に注目が集まる中、電気自動車のパイオニアである日産自動車のリ
ア充な電気自動車「スマートバーベキューカー」――スイッチ1つですぐにBBQを始められる電気グリル、冷
蔵庫、シンク付きキッチン、調理道具、生ゴミ処理機といったアイテムを搭載。さらに、遊び道具、ミュージ
ックプレイヤー等も収納され、いつでもどこでもすぐにゴミゼロ・手間ゼロのスマートBBQが実現できる機能
を始め、(1)超音波とアロマの効果で野外でも蚊をよせつけないための装置「Mosquito Barrier System (蚊
バリア)」や、(2)ドローンでセルフィーを空撮するFlying Selphie Camera (フライングセルフィー)など、
計5つのBBQを最上級に楽しむための"夢の機能"が備えたの提案――2500万円出資した人には、オリジナルで
開発、贈呈までしてくれるというもの。これは機能性(指示性)よりポジティブな表示性を全面に押し出した
アプローチで面白いこころみである。 

2つめは、発電・蓄電と断熱・換気、家電制御の3つの要素を備える。平均的な能力の太陽光発電システムを
導入するだけで、ゼロエネルギー化できるよう家全体の仕様を組み合わせた光熱費が負担にならない独自の
住宅仕様「ゼロエコ」を適用した戸建住宅の販売。メーカパナホームが、国が進める住宅のゼロエネルギー
(ZEH)化がある。2015年4月から同社の戸建住宅「カサート」や「エコ・コルディス2」にゼロエコを適用
し、販売数量の50%をゼロエコ仕様にする目標を打ち出している。

例えば2階建のカサート(延床面積120.04平方メートル)にゼロエコを適用した場合、価格は2930万円(税込)。
カサートの場合、一次エネルギー自給率は101%(ゼロエネルギーより1%多い)。太陽光発電の売電額は年
間約13.3万円、年間光熱費は約6.3万円のプラスとなる計算。エコ・コルディス2の場合は発電性能を強
化、一次エネルギー自給率は約300%。太陽光発電の売電額は年間約41.7万円、年間光熱費は約35.5
万円のプラス。尚、ゼロエコ仕様は大きく3つある。「発電・蓄電」と「断熱・換気」「家電制御」だ。発電・
蓄電ではHIT太陽電池(4.61kW)とリチウムイオン蓄電池(5kWh)を標準とした。太陽光発電で得た電力を売
電する他、蓄電池に蓄え、夜間電力や非常電源として生かす。

 

 

3つめは、ニチコン株式会社の世界初V2H(Vehicle to Home)――電気自動車の大容量バッテリーから電力
をとりだし分電盤を通して改訂の電力として使用できるシステム。割安な夜間料金電力やホーム太陽光発電の
電力を電気自動車に備えた電力を家庭へ給電することで家計の節電に繋げる。つまり、太陽光発電+充電装置
+電気自動車をつなげることで、無尽蔵の太陽光エネルギーを安定的に蓄電させながら、既存の送電網(グリ
ッド)への負荷あるいは依存を逓減させながら、環境負荷ゼロを実現できるシステムを世界に先駆け実現でき
る。しかしながら、電気自動車は走行距離が短いという技術的隘路がある。その解決の3方法の1つが、蓄電
装置の高性能化(軽量化×大容量化=低価格化)であり、2つめが道路の走行型給電システムの敷設で、これ
は情報・上下水道・電力・ガスなどのライフラインの地下埋設化と併行する公共事業への積極的な投資の決断
になり、3つめは分散化充電ステーションの急速充電化である。水素ステーションか充電ステーションあるい
はワイヤレス給電ラインの整備優先の二者択一になるが、結構、後者の方が現実的ではないか考えたわけであ
る。今後は、後者の新規事業の起業(=オールソーラーシステムの実践論)として考察を続けて行くことに。 

 

● 2つの生物工学の最先端研究

カリフォルニア大学バークレー校)の生物工学のグループは、人工多能性幹細胞(iPS細胞)を使い、"鼓動を
打つ心臓”を半導体チップ上に作成することに成功を公表。同グループはチップ上で人間のあらゆる臓器を作
成し、それぞれをマイクロ流体で接続することによって、ウエハー上で完全な人間のシステムを実現すること
を目指す。山中伸弥教授が発見した手法と同じく、皮膚の幹細胞からあらゆる種類のヒト組織を取り出すため
の方法を開発に成功。まずは薬剤スクリーニングに適用することで、(マウスなどの)動物を使わず済ませる
ことが出来れば、患者の幹細胞を使い、チップ上に臓器を形成させ、遺伝的疾患の治療の道を拓くことができ
るし、マイクロ流路を使い各臓器を接続し、血液や生体液を運ぶことから、ウエハー上に人間のシステムを構築し、さ
まざまな臓器間における薬物の相互機能についても研究できる。例えば、心臓疾患を治療するための薬剤が、肝臓で
は毒素となる可能性もある。このようなことは、実際に患者に投与の事前評価システムに使える。さらに、生体あるいは
生物ロボットの作製にも繋がるが、これは倫理領域にも抵触するだろう。さらに、センサやアクチュエータの
基礎的な開発が――センサーについては容易に対応できるだろう――アクチュエータは、米マサチューセッツ
工科大学が現在、人工筋肉の開発に取り組んでいるという。

同チームは本物の心筋細胞を含む長さ約1インチ(2.5cm)の“人工心臓用ケース”をウエハー上に作成してい
るが、このケースに心臓の細胞を入れてから約24時間で、1分間に55~80回の速さで自発的に鼓動を打ち始め、
マイクロ流路で血液を送れる。また、鼓動の回数を増減することが実証されている薬剤に対しても、正常に反
応する。また、マイクロ流路は養素を運んでいるだけだが、いずれは老廃物も運ぶことが出来るかもしれない、
心臓の細胞は現在まで、数週間生き続けているから生存期間を外延できる。さまざまな種類の“チップ上の臓
器”をマイクロ流路で相互接続し、血液と生体液を流すこともできると期待されている。





さて、もう1つのセンタ生物工学。米国とシンガポールの研究チームは、昆虫のハナムグリ(ガよりも大きい)
の飛行の無線遠隔制御研究を行っているが、小さなバックパックのようなモジュールをハナムグリに背負わせ、
ハナムグリの飛翔筋をコントロールすることで、飛行を自在に操るというもの。なんとも惨たらしいとも思え
るほどだが、自然災害後の生存者を捜索することだが、ロボットと遠隔操作の昆虫には軍事用を含め、他にも
多くの用途が見込まれている。

ハナムグリの体重は約8グラム。モジュールの重さは1.5グラムだ。モジュールはマイコンと無線通信チッ
プ、3.9ボルトのリチウム電池の他、6個の電極を搭載している。これらの電極は、視葉(視覚情報を処理
する脳の一部)や飛翔筋に接続されている。モジュールとの無線通信は、千ヘルツの周波数で行われる。もと
もとは災害救援に小さな昆虫の群れを用いるというアイデア――昆虫にシンプルな温度センサーを搭載させて、
がれきの中を巡回・飛行させるといった方法だった。無線チップやプロセッサ、センサー、アクチュエータな
どを超小型/軽量のモジュールに集積できるようになった今、昆虫の飛行をコントロールする技術は、大きく
進歩。現在は、動物/昆虫をコントロールする目的は(監視ではなく)「人命救助」とされているが、資金は
相変わらず政府から拠出されているのが現状。

 

ハナムグリの飛行を遠隔からコントロールする際、鍵となったのは、細かい旋回を制御する筋肉を確認するこ
とだった。同チームは、ハナムグリの自然な飛行パターンと、旋回に使われる筋肉への電気刺激をモニタリン
グすべく、超小型モジュールを開発した。その過程で、筋肉は、飛翔した後に羽を折り畳むために使われると
いう、1800年代以降変わらなかった昆虫学の“常識”を覆すこととなった。研究チームは、ハナムグリの飛行
をモニタリングすることで、筋肉が羽の折り畳みだけでなく旋回もコントロールすることを突き止めている。
この研究も、倫理問題領域に抵触するものだろう。先端技術の開発とその応用には人類の倫理と環境問題が、
高速に"イタチごっこ"の問題になる領域でもある。

 


● 今夜の楽しい悩み事 

マツダのロードスターの先行商談を行うための予約受付を、同日正午から新型ロードスターのプレWebサイトで
開始した。この新型ロードスターについてはブログ掲載している(『ロードスターと大阪都構想』)。因みに
搭載を宣言していた運転支援システム「i-ACTIVSENCE」については、車載カメラを使う「車線逸脱警報システ
ム(LDWS)」と「ハイ・ビーム・コントロールシステム(HBC)」、ステアリング動作と連動する「アダプティ
ブ・フロント・ライティング・システム(AFS)」、車両後方に搭載する準ミリ波レーダーを使う「ブラインド・
スポット・モニタリング(BSM)」と「リア・クロス・トラフィック・アラート(RCTA)」を採用。ただし
、ミリ波レーダーを用いる、先行車両との衝突を防ぐ自動ブレーキ機能「前方衝突警報システム(FOW)」や
「スマートブレーキサポート(SBS)」自動追従走行機能の「マツダ レーダー クルーズコントロール(MRC
C)」については採用を見送る。また、スマートフォンとの連携機能を特徴とした車載情報機器「Mazda Connect
(マツダコネクト)」は、S Special PackageとS Leather Packageに搭載されているが、Sグレードは非搭載となって
いる。Sグレードの場合、オプションにCDプレーヤーはあるもののカーナビゲーションシステムを用意していな
い。市販品を組み込む1DIN/2DINポートもなく、カーナビゲーションを使いたい場合には、ポータブルタイプ
の製品をダッシュボード上に設置するなどして対応するとのことだ。

それはそうとして、現在乗っている車のダッシュボード中央部にある、カーオーディオの表示ディスプレイと操作パネルが
故障中だ。そろそろ直さなければならない。


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