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Channel: 極東極楽 ごくとうごくらく
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特異点真っ直中 ②

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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」。



  夕光の微粒子に部屋つつまれしかばハナムグリの愉悦を理解す

                      永田和宏『饗庭』

コガネムシ科の昆虫、春から秋にかけていろいろなな花をもとめて飛び
回る。全体が緑色で、体長は2センチくらい。花にもぐって蜜を食べる
のでこの名がある。 花潜(はなむぐり) ハナムグリ(花潜、Cetonia
(Eucetonia)pilifera pilifera)は、コウチュウ目・コガネムシ上科・コガネ
ムシ科・ハナムグリ族・ハナムグリ亜族・ハナムグリ属に属する昆虫の
一種名(和名)である。春から秋にかけて各種の花に飛来し、背面は緑
色で、体長は14-20mmほど。花の受粉に深く関わっている昆虫の一つで
もある。ハナムグリは昼行性で昼間に活発に飛翔する種類が少なくない。
Protaetia属、Cetonia属、Oxycetonia属等は他のほとんどの甲虫のように鞘
翅(しょうし、さやばね)を展開せず、外側を僅かに持ち上げることによ
って腹部との間に隙間を作ってここから後翅(こうし)を広げる。これ
によって多くの甲虫に比べて格段に機敏な飛翔をすることが可能になっ
ている。ただ、アシナガハナムグリ属やヒゲブトハナムグリ亜科等はこ
のような飛翔様式をとらない。灯火にも飛来することがある。



       気がつけば 吾と添い寝し 花潜り
                          宇

※和名の由来は成虫が花に潜り、花粉や蜜を後食することによる五月/
 三夏の季語である。

※永田 和宏(ながた かずひろ、1947年5月12日-)は、日本の歌人・細
胞生物学者。京都大学名誉教授、京都産業大学名誉教授。短歌結社「塔」
前主宰。夫人は歌人の河野裕子。長男永田淳、長女永田紅も歌人。滋賀
県出身。

昆布は、糖質が主成分で、脂質が少なく、食物繊維を多く含む。栄養成
分としてのグルタミン酸、ヨウ素、アルギン酸、フコイダンやカリウム、
カルシウム、鉄などのミネラルを含み、糖尿病・動脈硬化・高血圧の予
防、大腸ガンの発生率低減、老化防止などの効果があることが知られて
いる。従来、日本では昆布は出汁に使用されるほか、酢昆布、昆布巻き
など食用に供されてきたが、いずれも酢や醤油ベースの調味液で調理し
た伝統的な日本料理であった。また、昆布が食用されるのは、日本、韓
国、中国の一部の東アジアとその他の国の海に近い地域に限られていた。
昆布で具材を包み、周辺を閉塞し、揚げ物にする。
特許第4614190号 昆布食品 重松 正久
そのまま食することができ、かつ食感がよいわかめ加工品、その製造方
法、及びこのようなわかめ加工品を製造するためのわかめ処理液を提供
する。わかめを、食塩濃度0.1~1質量%、カルシウムイオン濃度2
0~180ppm、マグネシウムイオン濃度80~800ppm、カル
シウムイオン濃度に対するマグネシウムイオン濃度の比率(マグネシウ
ムイオン濃度/カルシウムイオン濃度)が3.5~5.5、かつカルシ
ウムイオン濃度に対するナトリウムイオン濃度の比率(ナトリウムイオ
ン濃度/カルシウムイオン濃度)が15~23である水性処理液と接触
処理する工程を含むことを特徴とするわかめ加工品の製造方法。 従来か
らわかめは大量に消費されているが、北半球においてはわかめの採取時
期が1月から4月に限定されているために、年間を通じて食膳に供する
ためには何らかの保存法が必要である。そのために古くよりわかめを乾
燥して乾物にする方法、湯通し後に食塩を加える湯通し塩蔵法等が知ら
れている。また、より生わかめに近い風味と食感を求めて、湯通し後に
冷凍処理を行う方法も知られている。しかし、乾燥わかめは、喫食に適
した状態にするために、水などで復元する必要があり、手間がかかる。
また、水で復元したものの風味は生鮮わかめの風味と比べると劣る。ま
た、湯通し塩蔵わかめも、喫食に適した状態にするために、脱塩して水
戻しの前処理が必要であり、手間がかかる。また、湯通し冷凍わかめも、
喫食に適した状態にするために、解凍の前処理を必要とし、手間がかか
る。さらに、これらのわかめ加工品を上記のように前処理して喫食に適
した状態にした後、流通や保管の段階で長く放置すると、時間の経過と
共にわかめの肉質が膨潤、軟化してわかめの食感が悪くなり喫食に耐え
られない状態になるという大きな問題がある。
特開2009-22188 わかめ加工品及びその製造方法 理研食品株式会社



     


【再エネ革命渦論 120: アフターコロナ時代 319】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング
特異点真っ直中 ②


二次元バーコードの進化
わたしたちは、デジタル革命渦は膨張し、科学技術の特異点の真っ直中
にいることを毎日実感する。例えば、最初の伝統的なバーコードは1940
年代に米国フィラデルフィア大学の研究グループにより発明され1972年、
英国のスーパーマーケットチェーンSainsbury'sが、UPCで在庫管理シス
テムを導入、1994年には日本のトヨタ研究所が水平軸と垂直軸の両方に
データを埋め込む最初の2Dバーコードを発明。クイックレスポンス(QR)
コードはそれまでの350倍桁以上の文字を処理、現在は宇宙の原子の総
数よりも多い109403の可能な組み合わせが可能になり、人類がコードを
使い果たすこができないと言い、2010年代には、カメラとコードスキャ
ン機能を備えたスマートフォンの普及により、さらに広く使用されるよ
うになった。2019年のCOVID-19パンデミックは、情報を表示する「タッ
チレス」システムとして付加価値を高め、例えば、栄養成分、成分リス
ト、アレルゲン情報など、製品に関するより多くの情報は保存でき、こ
れにより、食事制限やアレルギーのあるお客様にとって非常に重要であ
り、お客様と食品生産者の間の透明性と信頼を促進するのに役立つ。コ
ードを使用し、レシピ、ゲーム、割引やロイヤルティ報酬の提供など、
顧客向けのインタラクティブな体験できる。



中国CATL、高容量「凝縮系電池」 独自開発
有人の電動航空機や高級EVへの搭載へ
4月19日、中国の車載電池最大手の寧徳時代新能源科技(CATL)はエネ
ルギー密度を大幅に高めた「凝縮系電池(コンデンスドバッテリー)」
と呼ぶ新型電池を発表。同社によれば、新型電池はセル単体でのエネル
ギー密度が1キログラム当たり最高500Wh(ワット時)に達する。現在量
産されている電池のエネルギー密度は、高性能なものでも同300Wh程度。
「凝縮系電池を有人の電動航空機に搭載する計画で、パートナーと共同
開発を進めている」。CATLのチーフ・サイエンティストを務める呉凱
氏は、上海国際モータショーでの発表会でそう明かした。一般的に、電
池はエネルギー密度が高いほど(過熱や破裂を防ぐための)安全性の確
保が難しくなる。呉氏によれば、CATLは独自開発した「凝縮系」の電解
質を用いることでその問題をクリアした。この電解質が具体的にどのよ
うなものか、呉氏は情報を明かさなかったが、いわゆる「半固体電池」
ではないと述べた。



電解質や負極材の詳細は明かさず
エネルギー密度は正極および負極に使う材料の組成で決まる。一方、電
解質とセパレーターは正極と負極の間で(電荷を帯びた)イオンの移動
を媒介するとともに、両極の短絡を防ぐ役割を果たす。凝縮系電池の正
極と負極の材料はさまざまな組み合わせが可能だ。1キログラム当たり5
00Whの凝集系電池の場合、正極にはニッケルの比率を高めた三元(ニッ
ケル・コバルト・マンガン)系の材料、負極には完全新開発の材料を採
用。この負極材の詳細についても、オープン-化にせず。 電動航空機に
搭載する凝縮系電池のパッケージには、軽量なラミネートパウチを採用
する。しかし、正負極の材料やパッケージを変更して生産コストを抑え
れば、高級EV(電気自動車)にも搭載可能だと呉氏は説明した。 CATLは
すでにEVメーカーと凝縮系電池の商談を始めており、2023年内に量産を
実現できるとしている。

 

建物統合のための半透明のペロブスカイト太陽光発電   
      Translucent perovskite photovoltaics for building integration
【要約】
透明な太陽光発電は、さまざまなレベルの平均可視透過率 (AVT) を提
供すると同時に集光を行い、ガラスのファサードや窓を太陽光発電に利
用できるようにする。 ただし、商用化の可能性と社会的受容を高め
るには、電力変換効率 (PCE) と美学の改善が必要です。 この作業は、
建物の統合に適した光学品質で、効率的なマイクロパターンの半透明ペ
ロブスカイト太陽光発電のスケーラブルな製造を示す。 最適
化されたレーザー スクライブされた透明領域 (25 μm) は、電気的性
能への悪影響を軽減し、44% AVT のペロブスカイト太陽電池を特徴とし、
ニュートラルな演色性 (CRI 97) とわずか 3% のヘイズによって工業用
ガラスの品質を実証します。 スケーラビリティを強調するサブモジュ
ールは、32% AVT (4 cm2 開口面積) で 9.0% の PCE を生み出す。
12% AVT で 17.7%、31% AVT で 11.1% の PCE を示す 2 端子ペロブス
カイト - ペロブスカイト タンデム太陽電池への移行は、最初の半透明
ペロブスカイト タンデム太陽光発電を示す。 最後に、サブモ
ジュールの AVT の7% -1 絶対変化と12.0% PCE の透過率勾配の新し
い概念が提示され、アーキテクチャの個別化の基礎を提供する。


【広範な背景】
土地をめぐる競争の激化に伴う再生可能エネルギー技術への移行に後押
しされて、建物一体型太陽光発電(PV)の適用は、都市空間の効率的な使
用に不可欠です。ファサードや窓などの表面もアクセス可能にするには、
透明なPV技術が必要であり、これまでのところ、強い着色、不均一な外
観、およびしばしば効率の大幅な低下に関連していた。本研究では、独
自の光電子特性により有望なPV技術である薄膜ペロブスカイトベースの
太陽光発電と、最適化されたレーザー誘起マイクロパターニングを組み
合わせ、多様なレベルの透明性を備えた効率的な太陽電池を作製する。
結果として得られる光学的外観は、工業用ガラスの品質基準で達成され
る均一でニュートラルな演色性。さらに、モジュールへの効率的なアッ
プスケーリング、より複雑で効率的なタンデムデバイスへの移行、透明
性のバリエーションを伴う新しい設計コンセプトが提示される。


図1.透明太陽光発電の平均可視透過率の関数としての電力変換効率は、
さまざまな技術的アプローチに基く。アスタリスク(*)の付いたデータ
ポイントは、業界で入手可能な透明な太陽光発電パネルを表し、m2寸法。
データポイントに関する詳細情報は、図1にまとめられている。ESI の
S1 およびテーブル S<>。†透明PVの技術的および経済的実行可能性に
関する推定アプリケーション要件は、色付きの背景区分として描かれて
いる。


熱駆動熱音響ヒートポンプシステム

  A heat-driven thermoacoustic heat pump with a single direct-
coupling configuration capable of utilizing medium/low-grade
heat for domestic applications Volume 26: Closing Carbon Cycles –
A Transformation Process Involving Technology, Economy, and
Society: Part I
https://doi.org/10.46855/energy-proceedings-10133

 【概要】
この論文では、家庭用アプリケーションの暖房供給に中/低品位の熱を利
用できる熱駆動熱音響ヒートポンプシステムを提案。このシステムは、
直接結合構成を備えた 1 つの単純な熱音響エネルギー変換ユニットで構
成されているため、従来の多段熱音響システムと比較してシステムの複
雑さが大幅に軽減されます。 システムの寸法パラメータは、ヒートシン
クと熱源の温度が 55 ℃と 7℃の公称条件下で最適化されました。
シミュレーション結果は、提案されたシステムが公称条件で 5.7 kW の
暖房能力と 1.40 の総合成績係数を得ることができることを示す。経済
的パフォーマンスは、年間の燃料エネルギーの節約と、個々のシステム
のエネルギー コストの節約が 20.3 MWh/年と 675 ドル/年であることを
示す。環境評価は、提案されたシステムが 3.72 tCO2/年に相当する CO2
排出を置換できることを示す。次に、システムのエネルギー変換プロセ
スをよりよく理解するために、各コンポーネントのエクセルギー損失が
与えられました。さらに、異なる熱源とヒートシンクの温度下でのシス
テム性能が研究されました。熱的要因によって音波が発生する現象が、
熱音響現象として知られている。熱音響現象の一例を、図9を参照しな
がら説明する。以下においては、説明の便宜上、小さな気体の固まりを
規定する。これは気体分子よりも大きな固まりであり、以下「気体粒Q」
とよぶ。 いま、細管内にある気体粒Qが、圧縮されつつ+X方向に変位
したとする。変位中は気体粒Qの速度が比較的大きいため、管壁Wとの
間での熱交換がなされない。したがって、このときの変化は断熱的であ
り、気体粒Qは昇温する。 +X方向の変位が最大になる点Aでは、気体
粒Qの速度が比較的小さいため、管壁Wとの間での熱交換がなされる。
点Aの近傍における管壁Wの温度が気体粒Qの温度よりも高い場合、管
壁Wから気体粒Qに熱が流入する。すなわち、気体粒Qに熱が与えられ
る。 
続いて、気体粒Qが、膨張されつつ-X方向に変位したとする。このと
きの変化も断熱的であり、気体粒Qは降温する。-X方向の変位が最大
になる点Bでは、管壁Wとの間での熱交換がなされる。点Bの近傍にお
ける管壁Wの温度が気体粒Qの温度よりも低い場合、気体粒Qから管壁
Wに熱が流出する。すなわち、気体粒Qから熱が奪われる。以上のサイ
クルが繰り返されると、気体粒Qの振幅が次第に大きくなって不安定化し、
大きな圧力変動(音波)を発生する。このように、振動の位相と加熱お
よび冷却の位相との間に特定の関係が形成された場合に、熱的要因から
音波が発生する。この熱音響現象を利用した熱機関の一つとして、熱エ
ネルギーを投入して音響エネルギーを発生させる熱音響機関(熱音響エ
ンジンとも呼ばれる)が知られている。熱音響機関の構成例を、図10
を参照しながら説明する。ここに示される熱音響機関9は、音波を発生
させるループ管91と、ここで発生した音波を伝播させる共鳴管92と
を有する。ループ管91の途中には、無数の細管が束ねられた構造を有
する蓄熱器93が設けられる。また、蓄熱器93の一方側に、高温側の
熱交換器(加熱器)94が設けられ、他方側に低温側の熱交換器(冷却
器)95が設けられる。 このような構成において、蓄熱器93の両端に
熱交換器94,95によって所定の閾値を超える温度勾配が形成されると、
熱音響現象によって、蓄熱器93の細管の内部にある流体(作動流体)
の自励振動が発生し、ループ管91に音波が生じる。すなわち、熱エネ
ルギーが音響エネルギーに変換される。このとき、共鳴管92には、定
在波と進行波が混在して発生しており、進行波成分によって、共鳴管92
の基端部(ループ管91との接続端部)から先端部C1に向けて、音響
エネルギーが輸送される。熱音響機関9で発生した音響エネルギーを取
り出すためには、共鳴管92の先端部C1に、音響エネルギーの供給を
受ける他の機関(以下「負荷機関」ともいう)90を接続して、熱音響
システムを構築する必要がある。例えば、熱音響機関9に発電機を接続
して、音響エネルギーを電力に変換する熱音響システム(熱音響発電シ
ステム)が知られている(特許文献1参照)。 
ところで、熱音響機関9と負荷機関90が接続されてなる熱音響システ
ムにおいて、熱音響機関9における負荷機関90と接続される面(接続
面)C1の音響インピーダンスと、負荷機関90における熱音響機関9
と接続される接続面C2の音響インピーダンスとが乖離していると、熱
音響機関9で発生した音響エネルギーを負荷機関90で取り出すことが
できない。すなわち、熱音響機関9から負荷機関90へ音響エネルギー
を適切に伝達するためには、熱音響機関9側の接続面C1の音響インピ
ーダンスと、負荷機関90側の接続面C2の音響インピーダンスとが、
一致(整合)している必要がある。ただし、本明細書において、二つの
接続面の「音響インピーダンスが一致する」とは、両接続面の音響インピ
ーダンスが完全に一致する場合だけでなく、両接続面を介して音響エネ
ルギーが十分に伝達する程度に各接続面の音響インピーダンスの差が小
さい場合も含む。ところが、各機関9,90の接続面C1,C2の音響
インピーダンスは、該機関9,90の様々な諸元が複雑に絡み合って規
定される値であり、熱音響機関9の接続面C1の音響インピーダンスと、
負荷機関90の接続面C2の音響インピーダンスとが、自然に(すなわ
ち、何らかの調整を行っていないのに)、一致している可能性は非常に
低い。したがって、各機関9,90の接続面C1,C2の音響インピー
ダンスを一致させるために、何らかの調整を行う必要がある。例えば、
非特許文献1には、熱音響機関とこれに接続されるリニア発電機の各接
続面の音響インピーダンスを一致させるための手法が提案されている。
ここでは、熱音響機関側の接続面の音響インピーダンスが、共鳴管の長
さL、および、蓄熱器の高温側の設定温度Tに依存し、リニア発電機側
の接続面の音響インピーダンスが、外部抵抗値Zに依存することに着目
して、両接続面の音響インピーダンスが一致するような組み合わせ(L,
T,Z)を実験により特定している。熱音響機関側の諸元である共鳴管
の長さLおよび蓄熱器の高温側の設定温度Tと、リニア発電機側の諸元
である外部抵抗値Zとを、それぞれ特定された値に変更することで、両
接続面の音響インピーダンスを一致させることができる。

【関連技術情報】
※1.「熱音響発電の基礎」 長谷川真也 日本エネルギー学会誌 92(11),
1111-1116, 2013-11-20
※2.特許第6233835号 熱音響機関及びその製造方法 学校法人東海大学
※3. ❏ 特開2023-28062 熱音響システム、および、熱音響機関の接続
方法 シンフォニアテクノロジー株式会社
【要約】
図1のごとく、熱音響機関である第1機関10と音響エネルギーの供給
を受ける第2機関20とが接続された熱音響システム100であって、
第2機関20が、第1機関10から供給される音響エネルギーを受け面
C3pで受けて所定の推力Fpを発生する受け部22、を備え、第2接続
面C2pの圧力振幅P2pと受け面C3pの圧力振幅P3pとが同じであり、
受け部22で所定の推力Fpが発生し、かつ、第1接続面C1の音響イン
ピーダンスZ1と第2接続面C2pの音響インピーダンスZ2pとが一致す
るように、第1接続面C1の面積A1および第2接続面C2pの面積A2p
の少なくとも一方が決定されている。

図1.実施形態に係る熱音響システムを模式図
【符号の説明】
10 第1機関  11 ループ管  12 共鳴管  13 蓄熱器  14
高温側熱交換器  15 低温側熱交換器 20 第2機関  21 接続管 
22,22d 受け部 221 ピストン 222 ダイヤフラム 23 発電
部 24,24d 連結部 C1 第1接続面 Z1 第1接続面の音響イン
ピーダンス C2p,C2d 第2接続面 Z2p,Z2d 第2接続面の
音響インピーダンス C3p,C3d 受け面 100,100d 熱音響
システム


風蕭々と碧い時代❏


 John Lennon

【J-POPの系譜を探る:1991年代】

 

 

 

● 今夜の寸評:(いまを一声に託す)未来は善き縁で開かれる。
   Good encounters can lead you to a better future. 

 


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