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ヒトも含む生物の間接の摩擦係数μは、非常に低いし、それを内部的に保つ仕組みがあります。その仕組みの応用の研究、開発例です。
河川用小水力発電:滑らか回転、水汚さず自然に優しい ヒト関節を応用、ＮＰＯと熊本大が開発−−近江八幡 ／滋賀毎日新聞 2013年03月30日 地方版
発電用水車の抵抗を減らすために、ヒトの関節の軟骨の仕組みを応用した河川用小水力発電システムを、クリーンエネルギーの開発を目指す近江八幡市のＮＰＯ法人「アスクネイチャー・ジャパン」と熊本大が共同開発。２８日、近江八幡市十王町の日野川で公開試験を行った。軸受けの潤滑剤に油を使わないため、水を汚さず自然にも優しいという。【斎藤和夫】
川の水流で発電するには効率よく水車を回す必要があるが、これまでは回転軸に潤滑油を使うため川が汚染される恐れがあった。そこで、人工関節などを研究する熊本大大学院自然科学研究科の中西義孝教授は、人間の関節の軟骨と同様の仕組みを軸受けに使い、低摩擦、高効率のベアリング（軸受け）装置「Ｂｉｏ−Ｓｔａｒ（バイオスター）」を開発した。生物の仕組みを工業部品に応用する技術を「バイオミメティクス（生物模倣）」といい、近年医学や材料工学などの分野で注目されている。
中西教授によると、ヒトの関節の軟骨には無数の小さな穴があり、体が動いて摩擦が生じると潤滑液が出て滑りが良くなる。装置はこれをまね、水車の軸受け部分に多孔質の樹脂を使用、摩擦が生じると潤滑液が出て抵抗を減らす仕掛け。
この日は、装置を搭載した小舟（長さ・幅１・２メートル、重さ約２０キロ）を日野川に浮かべ、約１時間実験。小舟の両側に設置した水車は水流を受けて軽快に回り、約３０ワットの発電に成功した。中西教授によると発電効率は従来の５００〜１０００倍といい、小舟内への浸水もなかった。
中西教授は「このシステムは非常に小型で軽量。複数を連結すれば必要に応じた発電ができ、取り外しも簡単。将来の再生可能エネルギーのあるべき姿となるのでは」と話し、企業などに活用を呼び掛けたいとしている。
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海洋資源から自然エネルギーを取り出す「ブルーカーボン」、「ブルーリソース」
壮大な取り組みが初まっています。
自然エネルギー：海水の熱エネルギーを空調に、横浜八景島で「ブルーカーボン」に挑む海洋資源を活用してCO2排出量を削減する「ブルーカーボン」の新たな取り組みが横浜市の八景島で始まる。海水の熱を取り込めるヒートポンプを導入して、水族館の空調機器の熱源に利用する計画だ。電気やガスを使う場合と比べてエネルギー効率が約20％向上する。横浜市は1年半前の2011年9月から、東京湾に面した海洋アミューズメント施設の「八景島シーパラダイス」で「ブルーカーボン」の実証実験を開始した。ブルーカーボンは海洋生物や海洋エネルギーを活用して温室効果ガスを削減する世界的な取り組みで、国内では横浜市が先行している。
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1304/01/yokohama_blue1.jpg 図1 海水ヒートポンプによる空調設備。出典：横浜市温暖化対策統括本部
当初は貝類や藻類を育成して温室効果ガスを吸収する実験から始め、この4月からは海洋エネルギーのプロジェクトにも着手する。八景島シーパラダイスの水族館で利用している空調設備に、新たに海水を熱源に使えるヒートポンプを導入した（図1）。
海水は年間を通じて温度が安定しているため、温度差を利用して冷暖房ができるヒートポンプに使うと効果が大きい。これまでと比べて空調設備のエネルギー効率（COP）が20％向上する見込みだ。
もともとブルーカーボンは国連環境計画（UNEP）が提唱した取り組みのひとつで、従来の森林資源を中心にした温暖化対策「グリーンカーボン」に加えて、海洋資源による温暖化対策を並行して推進する考え方である。UNEPのブルーカーボンは海洋生物を主な対象にしているが、横浜市は海洋エネルギーなどの「ブルーリソース」を包含した形で対象を拡大する（図2）。
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1304/01/yokohama_blue2.jpg 図2 「横浜ブルーカーボン」の取り組み。出典：横浜市温暖化対策統括本部
ブルーリソースの中には海水を使ったヒートポンプのほかに、防波堤を利用した波力発電、さらには海洋バイオマスによる燃料生成なども想定に入っている。今後も八景島を中心に、海洋エネルギーの活用を含めた「横浜ブルーカーボン」の取り組みを拡大していく計画だ。
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