次世代型オールソーラーシステムⅠ

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる "招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。
（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。愛称「ひ
こにゃん」

【園芸実践記：クチナシ】
ゆっくりと園芸を楽しむ時間もなく、通販（via 楽天）でくちなしの
苗を発注。届き次第、東向き（玄関）庭に鉢植えすることに決める（
なんとかなるさ！と。）以下、管理の肝を参考記載する。
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①日陰地にも耐えるが、花つきをよくするには日当たりのよい場所が
よい。湿り気があって表土の深い土地で、腐植質の多い土質を好み、
強い西日が当たって乾燥する場所は嫌う。②庭植え、鉢植えともに水
切れさせない。③開花後、お礼肥として油かすなどを少量施す。④褐
色円星病、さび病、裏黒点円星病、すす病などいずれも風通しの悪い
場所で発生。⑤褐色円星病、さび病、裏黒点円星病、すす病などいず
れも風通しの悪い場所で発生。⑥黒土に、腐葉土などを混ぜた、腐植
質の多い通気性と保湿性に優れた土が適す。⑦用土の通気性を確認し、
2～3年に１回植え替える。⑧さし木は、さし木は、6月から7月が一番
の適期で、当年枝の充実した枝をさすが、3月から4月上旬、8月下旬
から9月にも行える。ただし、葉の大きなものは葉の1/3～1/2程度を
切り捨て、数時間水あげをしてからさします。さし床は、赤玉、鹿沼
土の単用か、これらにピートモスを混ぜたものを用いる。⑨株分けは、
3月下旬から4月に行う。枝が地を這って発根するコクチナシなどは、
この方法でふやすとよい。⑩剪定は、最適期は花が咲き終わった直後。
開花後に伸びた枝の先端に花芽ができるので、秋の剪定を強く行うと
花芽を失うため翌年の花つきを悪くする。

【ポストエネルギー革命序論 420: アフターコロナ時代 231】
現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散時代」

● 過酸化水素人工光合成の窒化炭素上の原子分散アンチモン
現在の過酸化水素の主たる工業的製法であるアントラキノン法は、
高純度な過酸化水溶液を得ることができる反面、高温高圧などの膨大
なエネルギーコストに加え、高価な原材料や触媒が必要であるといっ
た課題がある。この課題の解決にあたり、九州工業大学らの研究グル
ープ再生可能エネルギーである太陽光を利用した過酸化水素の生成シ
ステムが注目を集めていたが、今回、窒化炭素の分子設計戦略に焦点
を当てることで、太陽光を利用して、従来報告されている触媒では不
可能であった水と空気中の酸素から常温常圧で過酸化水素を高収率で
生成する高性能光触媒の開発に成功した。（水と酸素から過酸化水素
を生成する高性能光触媒の開発に成功----次世代燃料の製造プロセス
開発に向けて,2021.5.25,）。
【要点】
１．太陽光を利用して、水と空気中の酸素から常温常圧で過酸化水素
　を選択的に高収率で生成可能な光触媒の開発に成功。
２．過酸化水素の工業的製法であるアントラキノン法と異なり、高価
　な触媒や高温高圧などの厳しい反応条件は必要としない。
３．反応に必要な条件は、光源として地球上から枯渇することのない
　エネルギー(再生可能エネルギー)である太陽光のみ。
【概要】
人工光合成は、環境に優しい酸化剤であり、クリーンな燃料である過
酸化水素（H2O2）を生成するための有望な戦略を提供。ただし、光触
媒プロセスにおける2電子酸素還元反応（ORR）の低い活性と選択性は、
H2O2の生成効率を大幅に制限。ここでは、可視光照射下で単純な水と
酸素の混合物中でH2O2を合成するための、堅牢なアンチモン単一原子
光触媒（Sb-SAPC、窒化炭素上に分散した単一Sb原子）を示す。 420
nmで17.6％の見かけの量子収率と、H2O2合成の0.61％の太陽から化学
への変換効率が達成された。時間依存密度汎関数理論計算、同位体実
験、および高度な分光学的特性評価に基づいて、光触媒性能は、Sbサ
イトでμ-過酸化物を形成し、隣接するN原子で高濃度の正孔を形成す
ることで、著しく促進された2電子ORRに起因する。水の酸化によりそ
の場で生成されたO2は、ORRによって急速に消費され、全体的な反応
速度が向上する。

図４.光触媒H2O2生成のメカニズム
【引用論文】
Teng, Z., Zhang, Q., Yang, H. et al. Atomically dispersed antimony on carbon
nitride for the artificial photosynthesis of hydrogen peroxide. Nat Catal
4, 374–384 (2021). https://doi.org/10.1038/s41929-021-00605-1

✺ 次世代型オールソーラーシステムⅠ
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図１．バイオマスエネルギー利用の全体像
（赤枠は NEDO バイオマスエネルギーの地域自立システム化実証事業の
対象範囲）（出所）NEDO 作成
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ところで、過酸化水素を取り上げたのは、「オール・バイオマス・シ
ステム」でのバイオマス発電の燃料（間伐材）製造プロセスとして、
木質リグニン処理剤----例えば、シロアリなどの昆虫や微生物を用い
て木質リグニンを生物学的分解するには長時間かかる、かといって過
酸化水素は高価すぎる。さりとて、超臨界や亜臨界のような熱化学的
処理もコストも空間的にも現実的でない----といった理由から太陽光
と触媒による廉価な過酸化水素で処理し、細分化した植物繊維質を濃
縮し乾燥させれば、「オールソーラーシステム」に「オールバイオマ
スシステム」をドッキング（あるいは融合）でき、カーボンニュート
ラルで、環境を安定でき独立した地域循環共生圏が実現するはずと構
想にとりかかる。

【関連文献】
１．リグニンのない木質を形成----植物の二次細胞壁を一次細胞壁に置き
　換えることに成功, 産総研､ 2018.10.02
２.特開2021-172737 バイオマス発電設備、設備ユニット及びバイオ
　マス発電設備の製造方法
３．常識はずれ」な光触媒を開発太陽光と水と酸素でＨ２Ｏ２を合成, ＪＳＴ
　2019.7.2
４．Resorcinol–formaldehyde resins as metal-free semiconductor photocatalysts
　for solar-to-hydrogen peroxide energy conversion, Shiraishi, Y., Takii, T.,
Hagi, T. et al. Resorcinol–formaldehyde resins as metal-free semiconductor
photocatalysts for solar-to-hydrogen peroxide energy conversion. Nat. Mater.
18, 985–993 (2019). https://doi.org/10.1038/s41563-019-0398-0
５.特開2022-035743 木質燃料製造システム及び方法
【特許請求範囲】
１．バイオマス発電用の木質燃料製造システムであって、前記燃料の
　原材料である木材を、バイオマス発電設備の炉内に投入可能な所定
　乾燥度へ乾燥させる乾燥装置と、
２．前記圧搾装置は、短冊状に切断された前記木材を導管の方向に沿
　って投入可能な投入口を有する請求項１に記載の木質燃料製造シス
　テム
３．前記圧搾装置は、前記木材を上から圧搾する第１のローラーと、
前記木材を下から圧搾する第２のローラーとを有する、請求項１又
は２に記載の木質燃料製造システム。
４．前記ローラーは、前記木材に接触する外周面が鉄で形成されてい
る、請求項１から３の何れか一項に記載の木質燃料製造システム。
５．前記ローラーは、前記外周面に突起及び溝の少なくとも何れかが
設けられている、請求項４に記載の木質燃料製造システム。
６．前記圧搾装置は、前記ローラーによる前記木材の連続的な圧搾に
より前記木材からリグニンを効率的に除去する、請求項１から５の
何れか一項に記載の木質燃料製造システム。
７．バイオマス発電用の木質燃料製造方法であって、
　前記燃料の原材料である木材を,バイオマス発電設備の炉内に投入
可能な所定乾燥度へ乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程へ送る前
　記木材に含有されている水分を、前記木材を連続的に加圧可能なロ
　ーラーによる圧搾で抽出する圧搾工程と、を含む、木質燃料製造方
　法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく