サステナビリティ – Securities.io

エネルギー May 7, 2026
By Jonathan Schramm

CATL Has Unveiled No Less Than Six Battery Innovations At Once

When it comes to battery technology, a lot of attention is going to EV manufacturers like BYD and Tesla, or radical innovations like solid-state batteries. And...

メガプロジェクト April 16, 2026
By Jonathan Schramm

Northern Lights: Europe’s First Cross-Border CO₂ Hub

As CO₂ concentrations increase in the atmosphere due to fossil fuel consumption, the effect on the planet’s climate might turn irreversible, even if no more oil,...

メガプロジェクト April 9, 2026
By Jonathan Schramm

Satellite Tech: Tracking & Reducing Methane Emissions

Tracking The Right Global Warming MetricWhen it comes to climate change induced by greenhouse gases, most of the public’s attention is on CO2, as this is...

A detailed isometric rendering of a high-temperature thermal battery system on an outdoor industrial platform at sunset. At the center, a stack of modular carbon blocks glows incandescent white. Large pipes connect the blocks, carrying glowing molten tin through a closed loop. Surrounding the pipes are specialized solar panels, or thermophotovoltaic (TPV) cells, angled to receive the intense light. The platform features protective metal railings and supports. In the background are arrays of traditional solar panels, wind turbines on a hill, and an open-sided glass structure, under a clear sunset sky. The image has no text.

エネルギー March 30, 2026
By Daniel Martin

白熱ストレージ：グラファイト熱電池の台頭

脱炭素化に向けた世界的な推進は、物理的なボトルネックに直面している。太陽光発電と風力発電は現在最もコスト効率の高い発電方法であるが、その本質的な間欠性は信頼性ギャップを生み出しており、リチウムイオン電池では経済的にそのギャップを埋めることができない。今後、エネルギーセクターは化学電池から、はるかに根源的な媒体である白熱した熱へと視線を移しつつある。先進研究から生まれたベンチャー出資企業であるFourth Powerのような革新者によって牽引され、熱エネルギー貯蔵（TES）は長時間エネルギー貯蔵（LDES）の重要な構成要素として台頭している。余剰電力を豊富な炭素ブロックに白熱した熱として貯蔵するこの技術は、現在の市場リーダーに比べてはるかに低コストで、24時間365日の再生可能エネルギーグリッドへの道筋を提供する。この移行は、エネルギー密度とグリッド安定性をどのように捉えるかについての根本的な転換を表している。技術の理解：太陽のような熱から電気へ熱電池の核心は、余剰の再生可能エネルギー電力を熱に変換し、それを高度に断熱された貯蔵庫に保存することにある。従来の電池が複雑で高価な化学反応に依存しているのに対し、最新のアーキテクチャは地球上で最も一般的な2つの材料、グラファイトとスズを利用している。このプロセスは、希土類金属に関連する不安定な鉱物サプライチェーンを回避する。このシステムは、極限の熱力学サイクルを通じて機能する。太陽光や風力の発電量が高い期間に、電力は巨大なグラファイトレンガを加熱するために使用される。これらのレンガは約2,400°Cまで加熱され、この温度ではグラファイトは太陽の表面温度の約半分に達し、まばゆい白色光を放つ。このエネルギーを取り出すために、液体スズがグラファイトパイプを通じて循環される。この材料選択は決定的に重要である。腐食や溶解する従来の金属とは異なり、グラファイトはこの高温でも構造的に健全であり、スズは炭素と反応しない。起動が遅く機械的に複雑な蒸気タービンの代わりに、これらのシステムは熱光起電力（TPV）セルを採用している。これらは本質的に特殊な太陽電池であり、白熱したレンガから放出される強烈な光を捕集し、現在40％を超える効率で直接電気に変換する。この固体変換により、タービンやピストンのような可動部品のメンテナンス負荷が排除される。不可能への挑戦：ポンプと不活性ガスカーテン太陽の表面温度の約半分の温度でシステムを運用することは、非常に大きな工学的ハードルを提示する。従来の機械式ポンプは2,400°Cでは蒸発したり固着したりするだろう。この技術を可能にした主要なブレークスルーの一つは、セラミックおよびグラファイトベースのポンプの開発である。広大な温度範囲で液体のままであり、炭素と反応しない液体スズを利用することで、エンジニアは「白熱した」燃料を閉ループシステム内で移動させるという問題を解決した。さらに、この極限温度でグラファイトブロックが酸化（燃焼）するのを防ぐために、システムは「不活性ガスカーテン」で囲まれている。貯蔵室をアルゴンなどの不活性ガスで満たすことで、グラファイトは数十年にわたって安定したままである。これにより、数千サイクルで電解液の分解やデンドライト成長に悩まされる化学電池をはるかに上回る貯蔵寿命が可能となる。熱貯蔵がLDES市場を破壊する理由エネルギー貯蔵市場は歴史的に、短期需要と長期需要に分けられてきた。リチウムイオン電池は短期市場を事実上制したが、そのコストは直線的にスケールする。つまり、貯蔵容量を2倍にするには、高価な化学セルの数を2倍にしなければならない。熱電池が破壊的である理由は、電力容量とエネルギー容量を分離できる点にある。電力はTPV変換システムのサイズによって決定され、エネルギーはグラファイトブロックの数によって決定される。グラファイトはリチウムやコバルトよりも大幅に安価であるため、100時間の貯蔵を追加することは指数関数的に手頃な価格になる。このモジュール性により、電力会社は設置をカスタマイズできる。つまり、追加の高価な変換ハードウェアを必要とせずに、長期貯蔵ニーズの増加に応じてより多くのレンガを追加できる。さらに、化学的劣化がないため、これらのシステムは従来のバッテリーファームで見られる容量低下なしに数十年間持続することができる。比較：化学貯蔵 vs. 熱貯蔵特徴リチウムイオン（化学）熱電池（TES）主要材料リチウム、ニッケル、コバルトグラファイト（炭素）、スズ 10時間以上のコスト高い（法外）低い（天然ガスと競合可能）持続可能性採掘への影響大豊富な材料フットプリント高い土地要件超高密度（1エーカーあたり100 MW）運用寿命 10-15年 30年以上顕熱 vs. 相変化：高密度への異なる道筋グラファイトアプローチ（「顕熱」貯蔵として知られる）は非常に効果的であるが、エネルギーを熱的に貯蔵する唯一の方法ではない。この分野のもう一つの主要な分岐は、相変化材料（PCM）を利用している。これらのシステムは、シリコンやアルミニウムなどの材料を溶かすことでエネルギーを貯蔵する。材料が固体から液体に相変化する際に、膨大な量の「潜熱」を吸収する。例えば、溶融シリコンを利用する企業は、リチウムイオンシステムの約75％のコストでエネルギーを貯蔵できる。シリコンの融点は約1,414°Cであり、驚異的なエネルギー密度を提供する。しかし、グラファイト・スズ方式はさらに高温を実現し、従来の熱交換器ではなく光収穫型TPVの使用を可能にし、それによりシステム全体の効率向上やグリッドバランシングのための応答時間の短縮につながる可能性がある。AIエネルギー危機への対応現代のエネルギー環境における最も重要な関連性の一つは、熱貯蔵と人工知能（AI）の間の相乗効果である。データセンターはもはや単なる電力消費者ではなく、グリッド負荷の主要な駆動力となっている。単一のハイパースケールデータセンターは中規模都市と同程度の電力を消費する可能性があり、ほとんどの産業負荷とは異なり、途切れのない24時間365日の供給を必要とする。熱電池は、再生可能エネルギーが過剰発電した際に現在無駄になっている膨大なエネルギーを捕捉することで、ベースロード再生可能エネルギーソリューションを提供する。これらの熱システムは、AIモデルトレーニングに必要な定常電力の供給が可能である。この技術は、データセンターをグリッド負債から、余剰エネルギーを吸収しピーク需要時に放出できる資産へと変える。これは、世界的なデジタルサービスに必要な信頼性を維持しながら、高性能コンピューティングインフラをカーボンニュートラルにするというより広範な目標と一致する。より広範なエコシステム：Antora、Rondo、そしてその先へ様々なスタートアップが液体スズとTPVを主力としているが、熱貯蔵分野は多様であり、いくつかの革新的なアプローチが商業的成熟期に達している：...

Photorealistic coastal scene where a river meets the ocean at sunset, with a cutaway view beneath the water showing a nanoporous membrane channel. Blue freshwater and darker saltwater sides are separated, while glowing ions flow through a lipid-coated pore, visually representing osmotic (“blue”) energy generation.

エネルギー March 17, 2026
By Daniel Martin

青いエネルギー革命: 海からパワーを収穫する

世界の大きな川が海に合流する場所では、巨大な規模で静かで目に見えないエネルギーの放出が起こります。この自然のプロセスは、淡水と海水の間の塩分濃度の差によって生成されるオスモティックエネルギーまたは「青いエネルギー」と呼ばれています。太陽や風などの間欠的なエネルギーとは異なり、青いエネルギーは潮と世界の水路の流れのように一定です。ただし、このエネルギーを捕獲することは、イオンをろ過するために必要な膜の非効率性によって長年にわたって妨げられてきました。つまり、これまで、微小なチャネルの摩擦が青いエネルギー転換の「ボトルネック」でした。 Nature Energyに掲載され、EPFLの研究者によって強調された画期的な研究1は、生物学からインスピレーションを得た解決策を明らかにしました: 「すべすべの」ナノポア。科学者は、ナノ流体チャネルを特殊なリピッド二重層でコーティングすることで、イオンの高速道路を作成しました。この開発により、青いエネルギーの潜在性が大幅に高まり、実験室での好奇心から世界の再生可能エネルギー混合物への実用的な候補者へと移行しました。オスモティックパワーの摩擦問題この突破口を理解するには、まずオスモティックエネルギーハーベスティングの伝統的な闘争を見てみましょう。ほとんどのシステムは、逆電解質法と呼ばれるプロセスを使用しています。ここで、選択膜は淡水と海水の間に配置され、特定のイオン（例：ナトリウムまたは塩化物）のみを通過させることで、電圧が生成され、電気として捕獲できます。ただし、ナノスケールでは、イオンが膜の壁と相互作用し、摩擦が生じ、移動を大幅に遅くします。スワイプしてスクロール → テクノロジー段階メカニズム主な制限従来のオスモティックパワー標準ポリマー膜高摩擦と低選択性ナノ構造化膜合成ナノポア（SiNx/HfO2）表面接着によるイオンの遅い流れ次世代リピッドコーティングポア水和潤滑リピッド二重層産業規模へのスケーリングリピッドコーティングが「すべすべの」イオンを作成する方法研究チームは、人体からデザインを借用することで摩擦問題を解決しました。シリコンニトライドナノポアの内部を、自己集合リピッド二重層でコーティングしました。これは、細胞の膜を形成する同じ材料です。これらのリピッド分子は、水を自然に引き付ける「頭」を持っており、数分子しかない薄い、超スムーズな水和潤滑層を作成します。この水層は、イオンがナノポアの表面に直接触れるのを防ぐバッファーとして作用します。結果として、イオン輸送速度が劇的に増加し、ほぼ完全な選択性が維持されます。この突破口により、約51.4 kW m⁻²の電力密度が実現可能になり、以前の技術よりも2倍から3倍の増加を示しています。研究者は、イオンの「すべり長さ」を最適化することで、塩分濃度勾配からエネルギーを以前よりも効率的に「排水」できるシステムを作成しました。代替再生可能エネルギーの破壊的な潜在力...

エネルギー March 10, 2026
By Jonathan Schramm

ドッガー・バンク・ウィンド: 世界最大の海上風力発電所への投資

再生可能エネルギーの世界では、太陽光発電が間違いなくリードしています。これは、設置の容易さ、コストの低減、太陽光発電技術の全体的な改善に感謝する必要があります。ただし、もう一つの主要な再生可能エネルギーである風力発電もまだ進歩を続けています。これは重要です。風力発電は、太陽光発電が最も弱いとき、特に夜や冬に、エネルギーを提供できます。これは、海上の風の流れがより一貫していることから、海上風力発電に特に当てはまります。世界最大の海上風力発電所であるドッガー・バンク・ウィンド・ファームは、2023年に発電を開始しました。現在、2026年初頭にフェーズBが商業運転を開始し、フェーズCが続く予定です。完成すると、ドッガー・バンク・ウィンド・ファームの容量は3.6GWになり、ほぼ4つの原子炉と同じになります。特に、GE Vernovaという企業は、このメガプロジェクトの建設に重要な役割を果たし、Haliade-X 14.7MWタービンを提供しました。これには、最先端のエンジニアリングとデジタル技術および電力技術が組み込まれています。世界の風力発電の成長と展望風力発電の容量と総生産量は着実に増加しており、2016年の834TWh（テラワット時）から2024年の2,531TWhに達しています。ただし、これはまだ2030年の目標である7,114TWhに達して、気候変動とCO2排出を真剣に取り組むには不足しています。現在のところ、中国は風力発電で世界をリードしており、風力タービンの生産と技術の導入で優れています。中国の風力発電所の設置の多くは海上で行われており、2022年から2024年の間に30.9GWから62GWに容量が倍増しました。しかし、風力発電の最大の潜在力があり、太陽光発電を補完するのに最も役立つのは、海上風力発電です。この分野では、ヨーロッパ連合が最大の潜在力を持ちます。北海、バルト海、英語チャンネルなどの北部水域を含む多くの浅瀬が一年中強い風を受けるため、海上風力発電の潜在エネルギー生成量は33,844TWhに達します。この潜在力は、今までほとんど活用されていませんでした。ドッガー・バンク・ウィンド・ファームのようなプロジェクトは、炭素排出量を削減するだけでなく、技術が成熟して利益を生み出すためのブループリントとなるため、重要です。「海上風力発電は、イギリスの海からイギリスの家庭を電気で照らすために、再生可能で効率的なエネルギーを生成する上で重要です。イギリスはすでに2050年までにネットゼロを達成する世界のリーダーであり、新しいグリーン産業に重点を置くことで、現実的かつ野心的になるでしょう。」イギリスのリシ・スナク首相(風力発電の技術、限界、潜在力については、風力発電で世界を動かすことができるかという記事で詳しく読むことができます。)ドッガー・バンク・ウィンド・ファーム: プロジェクトの概要このプロジェクトは、ドッガー・バンクと呼ばれる北海の浅瀬で建設される予定です。この場所は、従来の固定基礎の風力タービン設計が可能なため選択されました。したがって、浮遊式風力タービンで同等の容量を建設するよりも技術的に単純で安価です。海岸に近い2つの海上風力発電所、ドッガー・バンクAとBは、それぞれ95基のGE Vernova Haliade-X 13MW海上風力タービンを使用し、フェーズ3ではさらに最新のHaliade 14MWタービンを使用する予定です。スワイプしてスクロール → 風力発電所国容量状態ドッガー・バンクイギリス 3.6GW 建設中ホーンシー2 イギリス 1.3GW 運用中ボースェレオランダ 1.5GW 運用中ドッガー・バンクのエンジニアリング課題北海の荒波を耐えるドッガー・バンク・ウィンド・ファームを建設する際の最初の難関は、その立地条件です。風力発電に適している条件は同時に、建設作業を非常に困難にする条件でもあります。北海は世界で最も厳しい海上環境の1つであり、この地域で活動する石油プラットフォームは、嵐、風、巨大な波に耐えるために特別な設計が必要です。したがって、建設には、Jan...

メガプロジェクト February 26, 2026
By Jonathan Schramm

オクシデンタルのSTRATOS: カーボンキャプチャー株の新時代

地球温暖化が最近、ヘッドラインで取り上げられることが少なくなったのは、政治的不安定性や地政学的混乱のためであるが、脱炭素化の努力は続いており、特に再生可能エネルギーの容量が爆発的に増加している。ただし、世界の一次エネルギー消費のほとんどはまだ化石燃料から来ており、発展途上国では石炭が大量に電気のために使用されており、ガスと石油は輸送、暖房、工業用途に使用されている。したがって、カーボン排出を削減するだけでなく、排出を除去する必要があることが明らかになってきている。これがカーボンキャプチャーの背後にある重要な考え方であり、大気中の二酸化炭素を除去し、地下に封じ込める技術である。オクシデンタル・ペトロリアムのSTRATOSプロジェクトは、2026年までに直接空気キャプチャーを利益のある、拡大可能なビジネスモデルに変える世界初の試みである。 STRATOSは、毎年500,000トンの二酸化炭素を除去できる世界最大の直接空気炭素キャプチャー作業であり、2026年にオクシデンタル・ペトロリアムの子会社1PointFiveを通じて商業的に立ち上がる予定である。概要: 世界の排出量が安定している間、カーボンキャプチャー技術はニッチな実験から大規模な産業上の必須要件に移行している。オクシデンタル・ペトロリアムのSTRATOSプロジェクトは、2026年までに直接空気キャプチャーを利益のある、拡大可能なビジネスモデルに変える世界初の試みである。カーボンキャプチャーは、化石燃料発電所などの二酸化炭素源または大気中から二酸化炭素を取り出し、耐久性のある形で捕獲するプロセスである。一般的には、大気中から二酸化炭素を取り出す直接空気キャプチャー（DAC）のみが、二酸化炭素を実際に削減できる可能性がある。一方、排出源での局所的なキャプチャーは、新しい排出を制限することしかできない。 STRATOSは、2023年に開始されたプロジェクトであり、2026年に立ち上がる予定である。オクシデンタル・ペトロリアムの子会社1PointFiveが管理しており、テキサス州に位置する。プロジェクトは、1PointFiveの最初の直接空気キャプチャー（DAC）施設であり、毎年500,000トンの二酸化炭素を除去できる。 STRATOSのパフォーマンスメトリック: 1トンあたり580ドル以上、2026年の収益予測 1PointFiveの最初の直接空気キャプチャー（DAC）施設であるSTRATOSは、毎年500,000トンの二酸化炭素を除去できる。 STRATOSは、2026年に立ち上がる予定であり、2023年に建設が開始された。プロジェクトの費用は約130億ドルであり、建設中には最大1,000人の労働者が雇用され、運用開始後は75人の労働者が常駐する。 STRATOSの将来プロジェクトは2025年末に94%完了しており、Train 1とTrain 2は2025年12月に完成した。Train 3とTrain 4は2026年第2四半期に稼働する予定である。立ち上がり運用は2026年第3四半期に予定されており、2026年末までに完全な生産が開始される。投資するオクシデンタル・ペトロリアムオクシデンタル・ペトロリアムは、カーボンキャプチャーに1億ドル以上を投資しており、世界最大の直接空気炭素キャプチャー施設を建設中である。カーボンキャプチャーは、オイル会社にとって意味のある分野であり、ガスや液体の移動、高温の重工業機器の取り扱い、地下の掘削などはすべて会社の核心的な能力である。ただし、会社の核となる部分は、現在、石油およびガス生産であり、これが伝説的な投資家ウォーレン・バフェットが興味を持った理由である。バフェットの投資会社は2022年から株式を取得し始め、現在会社の25〜29%を所有している。 2025年には、1,434千バレル石油相当を1日生産しており、石油は主にパーミアン・シェールオイル・ベースン、その他の米国サイト（ロッキーズおよびメキシコ湾）、およびペルシャ湾でのベンチャーから生産されている。投資家の要点: オクシデンタルの炭素封じ込めへの大きなシフトは、地質学的な専門知識を活用して新しい「負の排出」収入ストリームを作成する。石油が会社の主な収入源である間も、事前に販売された容量とブラックロックの支援により、STRATOSは低炭素の将来に対する真剣なヘッジであるとみなされる。最新のオクシデンタル（OXY）株式ニュースと開発

エネルギー February 20, 2026
By Gaurav Roy

Gyroscopic Wave Energy – Tapping the Untamed Sea

About 70% of Earth’s surface is covered by oceans, offering a vast source of renewable energy. Its potential is massive—so much so that wave energy alone...

Building Using Next-Gen Carbon-Sink Construction Materials

サステナビリティ January 12, 2026
By David Hamilton

Carbon-Negative Building Materials Could Replace Concrete

The Environmental Cost of Traditional ConcreteWhen you examine today’s construction sector, it’s obvious that concrete is one of the most widely used materials. The majority of...

Bitcoin Mining Helps Protect Virunga’s Newly Born Gorilla Twins

PoWマイニング January 8, 2026
By Gaurav Roy

Bitcoin

,22Virunga,January 3,Bageni,59,1%,2020,Mafuko,2016,22,IUCN,Uganda,Rwanda,DR Congo,Virunga,Africa,100,1910,1,000,EU,UNESCO,ICCN,Virunga Foundation,2005,hydroelectric,4,BTC,2020,El Salvador,7,474,BTC,IMF,4%,Satoshi Nakamoto,2009,genesis block,BTC,~$1.8 trillion,~$90,000,October 2025,COP26,Boris Johnson,Felix Tshisekedi,2021,2022,Virunga, Giving Block,100,cryptocurrencies,MIT Technology Review,2019,Emmanuel de Merode,BTC,$200K,Sébastien Gouspillou,Big Block Green Services,El Salvador,Central African Republic,Luviro,2020,2021,$69,000,$150,000,$500,000,2022,2023,10,250,500,NFTs,CyberKongz,Christie’s,$1.2 million,CleanSpark,CLSK,$3 billion,$11.82,18.24%,1.10,10.80,December,622...

Sustainable Christmas Gifts for a Greener Future

サステナビリティ December 12, 2025
By Gaurav Roy

Sustainable Christmas Gift Guide: 5 Eco-Friendly Picks

So, today, the focus of our Christmas gift-buying guide is on sustainability-related products. This Christmas, choose an environmentally conscious path and give your family a gift...

サステナビリティ November 21, 2025
By Jonathan Schramm

超音波テクノロジーによる大気水収集の革新

TL;DR MITの超音波装置は、熱を使用するシステムよりも最大45倍効率的に大気中の水分を抽出できる。サイクル時間を数時間から数分に短縮することで、再生可能エネルギーと組み合わせて、乾燥した地域や遠隔地でのクリーンな水の生成を実現できる。空気から水を得る：大気水収集の基礎世界の多くの地域では、清潔な水は貴重な資源です。水を得るための選択肢の1つは海水の脱塩ですが、現在の脱塩技術は非常にエネルギーを消費するため、実現可能ではありません。最近の太陽光技術の進歩により、脱塩がより実現可能になった。海水の脱塩は、中央アジア、モンゴル、チリの山脈、またはサハラ砂漠の大部分などの内陸の乾燥地域では実行できない。別の選択肢は、空気中の水を捕獲することです。多くの砂漠には、実際にはかなりの大気湿度がありますが、気候の理由により、雨や雲は形成されません。これが大気水収集の約束です。以前は、重力に基づく水収集の効率を向上させるために、受動的な冷却とシリコンコーティングを組み合わせる方法や、新しい吸着ポリマーを使用する方法について説明しました。研究者は、大気湿度の収集をさらに改善し、ダUNE宇宙の「ウィンドトラップ」のような科学フィクションの水収集システムに近づけようとしています。MITのチームは、ドイツの会社SmarAct Metrology GmbH & Co. KGと共同で、超音波を使用して大気水吸収の効率を向上させました。彼らは、Nature Communications1に「超音波抽出によって可能な高効率の大気水収集」というタイトルの論文を発表しました。大気水吸収の説明空気中の水を収集する方法の1つは、水を「吸収」するポリマーを使用することです。吸収は、固体物質（「吸着剤」と呼ばれる）が、接触している気体や溶液の分子を表面に吸着する能力です。この場合は、空気中の水蒸気や水滴です。日常生活では、シリカゲルなどの吸着材料を知っています。これは実際にはかなりの量の周囲の水を集めることができます。問題は、この水をポリマーから放出することです。通常、約100°Cの熱が必要で、これは非常にエネルギーを消費し、コストもかかります。「水をよく捕獲する材料は、水を放出することを望みません。したがって、水を材料から引き出すために、多くのエネルギーと貴重な時間を費やす必要があります。」スヴェトラナ・ボリシナ、主任研究科学者新しいポリマーを使用して低温で水を放出する場合でも、熱を使用して水を放出するプロセスは遅いため、数十分かかる場合もあります。したがって、大気水吸収システムのほとんどは、夜間に水を吸収し、日中には太陽の熱で水を放出します。一方、超音波を使用すると、水収集時間を数分に短縮でき、需要に応じて実行できます。超音波の潜在性超音波、または超音波は、20キロヘルツ（20,000サイクル/秒）以上の周波数で伝播する音圧波です。バイオプリンティングや医療用デバイスの遠隔給電などの先進的なアプリケーションで使用されています。超音波は、水分子とそれを吸収した材料の分離を引き起こすのに適した周波数で振動するようです。研究者は、電圧を加えると振動する、チタン酸鉛ジルコニウム（PZT）製の平坦なセラミックリングを設計しました。「水は波と共にダンスをしているようです。このターゲットを絞った攪乱により、水分子に運動量が生じ、水滴として放出されるのを確認できます。」スヴェトラナ・ボリシナ、主任研究科学者水を吸収するために、研究者は、リチウムと塩化物イオンを含むPAM-LiCl AWHハイドロゲルを使用しました。装置をテストした結果、水を十分に抽出してサンプルを数分で乾燥させることができました。電子顕微鏡によるハイドロゲルの検査も、超音波がゲルに損傷を与えなかったことを証明し、この装置は実用に耐えうることがわかりました。大幅な効率の向上これまで、熱による水放出は1回しか行われなかったため、プロセスの効率は非常に低く、最先端の装置でも9.5%の効率でした。一方、MITシステムは1日に繰り返し水を生成でき、効率は428%に達し、45倍の効率の向上になります。「重要なのは、1日に何リットルの水を抽出できるかです。超音波を使用すると、水を素早く回収でき、繰り返しサイクルを実行できます。那は1日に多くの水になります。」スヴェトラナ・ボリシナ、主任研究科学者装置は少しのエネルギーを熱（ジュール効果）に浪費しましたが、他の水収集方法よりもはるかに効率的でした。スワイプしてスクロール → 方法エネルギー源サイクル速度効率（％）従来の熱式AWH 太陽熱サイクルあたり数時間約9.5% MIT超音波抽出電気（太陽光/風力）サイクルあたり2分...

A dramatic sunrise with a composite landscape showing multiple solar modalities in one frame

エネルギー November 19, 2025
By Gaurav Roy

5 Solar Startups Transforming Global Power Systems

The Sun, the heart of our solar system, is a source of an enormous amount of energy.This radiant energy, which is derived from the Sun’s light...

サステナビリティ November 3, 2025
By David Hamilton

人工光合成のブレークスルーによるクリーン化学

ケンブリッジ大学と他の主要機関の研究者チームは、人工の葉を発表しました。このユニークなデザインは、光合成を複製し、主要な業界全体でいくつかのユースケースの扉を開くことができます。人工の葉が、よりグリーンの化学業界とさらに多くのものにつながる可能性については、以下の通りです。化学業界化学メーカーは、今日の経済において重要な役割を果たしており、食べ物を育てるために使用される肥料から医薬品、プラスチック、さらには美容用品まで、すべての重要な成分を提供しています。最近の報告によると、世界の化学業界は、2025年の時点で6.324兆ドルの巨大で複雑な市場であり、前年比で2.3%の成長率を示しています。当然、この成長と生産は、環境に多大なコストを払います。主要な公害者化学業界は、すべての化石燃料の約10%を消費し、世界的なCO2排出量の5-6%を占めています。さらに、業界は、すべての淡水の使用量の20%を占めています。報告によると、化学製造の直接的な結果として、世界的に100M以上の化学物質が人工的に作成されています。有害な化学物質である持続性有機汚染物質（POPs）、全フッ素アルキル化物質（PFAS）、および内分泌撹乱化学物質（EDCs）は、環境とその住民に直接的な危害を及ぼします。最悪の場合、これらは環境に数十年間残り、さらに有害な化合物を作成するために他の化学物質と結合する可能性があります。合成触媒数年間、エンジニアたちは、この複雑な問題に対処する方法を模索してきました。したがって、彼らは業界を分解し、脱化石化するために可能なすべての方法を評価しました。1つの戦略は、合成触媒または無機半導体の使用に焦点を当てています。合成触媒は、結果に干渉せずに複雑な化学反応を加速するように特に設計された人工化学物質です。今日、これらの化学物質は、石油のクラッキングからプラスチックの作成まで、すべての用途で使用されています。したがって、Goodのバッファー、電子媒介物、犠牲レージェントなどの非無害な化学成分をすべて置き換えることが求められています。現在の解決策半人工光合成は、業界で注目度を高めているアプローチの1つです。この化学反応の加速方法は、光電気化学的バイオハイブリッドを使用して同じタスクを実行します。バイオエンジニアリングされた酵素を使用して、エンジニアは、高い選択性と効率性で複雑な化学変換を可能にしました。この戦略は、光収集半導体と生物触媒を1つのコンパクトなデバイスに製造することができるなど、数多くの改良が見られます。このアプローチを使用して、エンジニアは、特定の機能を強化するために特定のコンポーネントを最適化できます。ただし、技術的な障害が多く、光電気化学（PEC）アプリケーションの採用が制限されています。これらのアプローチに直面する問題今日の半人工光合成デバイスの1つの主な問題は、安定性が欠けていることです。この安定性の欠如は、化学組成が急速に変化するため、安定性を維持するために、kinetically fast buffersを含む特定の化学物質の定常的な流入が必要です。拡散媒介物は、光吸収体から生物触媒への電荷の転送を可能にする別の例です。工業用触媒は、高価で有毒です。これらの要因により、追加のコストと注意が必要になります。また、これらの化学物質は非無害であるため、金属の酸化に寄与し、触媒の汚染、阻害、または全体的なプロセスの毒性の原因となる可能性があります。人工葉の研究研究1、半人工葉、有機半導体と酵素のための太陽化学合成のインターフェース、科学雑誌Jouleに掲載されています。有害な触媒を使用せずに直接半人工光合成を行うことができる新しい有機光電池（OPV）設計を紹介しています。これは、プロセスが1日間光合成を維持できるため、よりグリーンの未来の姿を示唆しています。エンジニアは、有毒な成分を除去し、クリーンな化学反応を維持できる有機成分でそれらを置き換えることを目的として開始したと述べています。ホルム酸彼らのユニークな半人工有機半導体ベースの光電気化学設計は、水とCO2から、太陽-燃料効率0.6%、ファラデー収量87%で、グリーンH2またはホルム酸を合成します。太陽駆動H2進化またはCO2-ホルム酸変換能力のために選択された、目的のラボグロウン酵素を利用しています。特に、酵素は、水素化酵素またはホルム酸脱水素酵素と炭酸脱水酵素の間の相互作用を通じて、電極とエネルギーを共有します。硫酸還元細菌は、自然に水を水素と酸素の分子に分割するか、炭酸ガスをメタンに変換します。独自の点は、酵素の相互作用が太陽燃料として機能し、反応が重要な化学化合物の作成に使用できるということです。これらの化合物を研究することで、エンジニアは、ナノスケールの相互作用を考慮して、最適な設計を策定することができました。半人工葉注目すべきは、光合成を模倣する半人工葉の設計が、非無害なバッファー、媒介物、または犠牲レージェントを使用せずに達成されたことです。注目すべきは、有機半導体が、光吸収ポリマーと細菌酵素が協力してバッファーまたは触媒の必要性を排除することで、チームが効率性を高めることができたことです。人工葉のテストエンジニアは、概念を実証するためにいくつかのテストを実行しました。チームは、各非生物-生物インターフェースの電子的特性を追跡するために、電気化学インピーダンス分光法（EIS）を使用しました。この戦略により、界面電荷転送メカニズムに関する貴重な洞察が得られ、プロセスを強化することができました。スワイプしてスクロール → パラメータ以前の設計ケンブリッジ人工葉動作時間最大12時間 24時間安定太陽-燃料効率 ≤0.3% 0.6% ファラデー収量約70% 87% 有毒触媒の必要性はいいいえ人工葉のテスト結果彼らのテストの結果は、彼らの人工葉設計が効率的に高電流を生成できることを示しました。特に、人工葉は、反応中にほぼ完全なエネルギー変換を達成し、最適な光電圧と光電流密度を達成しました。さらに、科学者は、デバイスが24時間連続で動作し、最も近い競合他社を2倍上回ったと述べています。この研究は、半有機戦略が提供する追加の安定性を示しています。特に、葉は、必要に応じて安定したH2生産または選択的なCO2-ホルム酸変換を維持できることを示しました。人工葉の利点この研究には、業界にもたらされる多くの利点があります。1つは、同等の効率と生産性を持つグリーンな代替手段を提供することで、汚染を減らすのに役立つことです。さらに、システムは、将来の近くに既存の工業用化学プロセスに簡単に統合されるように設計されました。安定性このアプローチの1つの大きな利点は、人工光合成プロセスに新しいレベルの安定性を提供することです。この研究以前は、人工光合成は最大12時間に制限され、多くのメンテナンスが必要でした。現在、科学者は、追加の添加物を加える必要なく、1日間の運用を維持できます。コスト、時間、環境が節約されます。無毒性以前のすべての人工葉の設計では、有害な化学物質の使用が必要でした。特に、有毒な光吸収体が必要でした。この新しいアプローチは、より持続可能なものであり、設計の自由度が高くなります。したがって、より多くのユースケースが見込めます。人工葉の応用と商業化タイムライン人工葉の研究の発見には、多くの応用があります。この技術は、化学セクターを革命化し、コアタスクの脱化石化を支援することで、汚染を減らすのに役立ちます。さらに、企業は、より耐久性と強力な太陽デバイスを作成し、医薬品、ポリマー、フレグランス業界で使用される重要な化学成分の製造プロセスを改善することができます。人工葉のタイムラインこの技術が一般に普及するまでに5-10年かかる可能性があります。工業部門は、純粋なゼロ炭素目標を達成する方法を探しています。したがって、この技術は、政府、工業、学術のすべての分野から強力な支援を受ける可能性があります。人工葉の研究者この人工葉の研究は、ケンブリッジ大学のErwin Reisner教授とCeline Yeung博士によって率いられました。Yongpeng Liu、David M....

サステナビリティ October 9, 2025
By Jonathan Schramm

太陽光発電 2025 年以降：コスト、蓄電、グリッドへの影響

太陽の時代の可視化太陽エネルギーは、過去 10 年間で再生可能エネルギーと低炭素エネルギーにおいて最も重要なトレンドとなりました。太陽パネルのコストの低下により、特に天候が好ましい地域や太陽放射線のレベルが高い地域では、最も安いエネルギー源になりつつあります。そのため、私たちの 2024 年の記事「太陽の時代 – 人類のための明るい未来」で既に「太陽の時代」について議論しています。サリー大学（英国）の Ehsan Rezaee と S. Ravi P. Silva の研究者による新しい研究は、進歩の度合いを示し、エネルギー貯蔵が将来の太陽エネルギーに関する議論において同等に重要な部分になることを論じています。彼らは、科学雑誌 Energy & Environmental Materials に「2025 年の太陽エネルギー：グローバル展開、コスト動向、そして太陽エネルギーインフラストラクチャの強化におけるエネルギー貯蔵の役割」というタイトルで発表しました。太陽エネルギーの成功ストーリーレベル化コストの低下（LCOE）再生可能エネルギー業界では、発電所のライフタイムにわたる 1 ユニットの電気を生成する平均純現在価値コストとして...