中空糸試験片方式に基づく経済的な極低温用構造材料開発について話せます
■背景
核融合炉、超伝導利用機器、極低温水素機器においては極低温用構造材料が必須
である。極低温温度領域4K（-270℃）で疲労や破壊をしない、構造材料の開発
である。人間が住む温度環境とは明らかに異なる異次元の温度環境向け金属材料
開発といって良い。
構造材料の開発には極低温用構造材料の特性を評価する試験装置の開発も必須な技術となる。
当初は極低温温度領域4K（-270℃）の温度環境空間を作りその空間の中で
極低温用構造材料（試験片）の特性（引張強度、圧縮強度、疲労限界等り）
の重要データを得る。そうした考えに基づく高価な材料特性評価試験装置を購入し
また改良し、金属材料研究者が開発した金属材料の貴重な特性データを取得していった。
こうした当初の材料特性評価試験装置は高価格でしかもデータ取得までの試験効率
が悪い。従って金属材料開発の進展を妨げた。
国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)のO先生は従来方式の発想を変え、
今までに無い材料特性評価試験方法を開発した。
試験片の軸部に小さな穴を明け. 中空糸試験片として、試験片内部に
極低温温度領域4K（-270℃）流体（液体や気体）を注入しその試験片を使い開発した
材料特性データを得た。結果は従来方式で得たデータと一致した。また
従来の材料特性評価試験装置は不要となった。この画期的方式は世界標準となった。
O先生は世界標準委員会議長も務めた。
この斬新な中空糸試験片方式の採用により核融合炉、超伝導利用機器、極低温水素機器
向け構造材料開発が加速され大半の開発材料は実用化された。その功績は大きいい。
O先生とは20年を超す中空糸試験片方式を含めた金属材料開発に関するお付き合いがある。
現在も「量子金属学」に関して共同研究や明日の科学技術について楽しい意見交換を
行っている。
■話せること
（１）核融合炉
（２）超伝導利用機器
（３）極低温水素機器
（４）金属材料特性
（５）超精密加工と金属材料
（６）金属疲労
（７）水素用金属材料
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職歴
職歴：開示前
このエキスパートのトピック
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低温プラズマ利用水素と高品質炭素の製造技術と今後の課題について話せます
¥50,000~■背景 2009年に家庭用燃料電池（エネファーム）をP社と世界で初めて商用化した。エネファームは都市ガスを水蒸気改質し 水素製造を行った。都市ガスを水蒸気改質反応で水素を製造すると二酸化炭素（CO2）が放出される。CO2排出問題が 残った。低温プラズマを利用すると水素ガスを含む合成ガスを生成することができることは当時は基礎試験的には 確認していた。低温プラズマを利用し水素を製造するには合成ガスから水素を分離する方法となりエネファームへの 適応には経済的な面、技術許容面で難点があった。 カーボンニュートラル2050を宣言した日本はCO2分離、回収、資源化（CCU）に関する研究開発が活発となった。 国内ではCO2資源化に関する研究開発様々な方法や方向で行われているが。しかしながら都市ガス（CH4：メタン） を水素ガスと高品質な炭素（固体）にする商用化開発は殆ど行われていない。この技術は熱プラズマ、低温プラズマ で実現は可能である。今後のCCU、CCUSの普及拡大に対して極めて重要な技術となる。 低温プラズマ利用水素と高品質炭素の製造に関して最近国内企業、海外企業から問合せがあった。 水素製造に関する私の多数の実務経験と最近の技術動向を整理しクライアントを有意義な議論と克服すべき 将来の技術課題について2024年2～3月に意見交換を行った。 ■話せること 低温プラズマ利用水素と高品質炭素の製造に関しては下記の技術が含まれるため話題提供が可能です。 （１）水蒸気改質 （２）非熱プラズマ （３）低温プラズマ （４）非平衡プラズマ （５）誘電体バリア放電方式 （６）金属電極パルス電源方式 （７）カーボンブラック （８）低温プラズマ向け触媒開発
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光触媒そして人工光合成の研究開発（日本、EU、米国）について話せます
¥50,000~■背景 2001年私は経済産業省外郭団体である新エネルギー・産業技術総合開発機構 （NEDO）に赴任した。主任研究員の立場で様々な水素エネルギー技術開発の 国家プロジェクトの取り纏め業務を行った。 地球は水の惑星だ。太陽光を使い水から直悦水素を生成することが 出来れば化石燃料が無くても人類は膨大なクリーンのエネルギーを得ることが できる。サイエンスとしても面白いテーマである。キーワードは ”光触媒”だ。この分野の世界的研究者D先生の光触媒の基礎研究 成果の評価を他の仲間と行った。 D先生は考え得る材料開発と候補材料の絞り込み、新規材料を見出す毎に 国際学会での発表を続けた。2010年ころから”光触媒”の派生技術も生まれてきた。 二酸化炭素を太陽光で分解する技術（二酸化炭素還元）だ。光触媒と 二酸化炭素還元が成功すると人工光合成が成立する。植物の如くCO2を 使用し人間に有用な炭化水素（化学製品含む）を生産することができる。 しかも植物以上のエネルギー変換効率を目指すことが可能だ。 2020年頃経済産業省は大規模な”人工光合成型化学原料製造事業化開発” プロジェクトを発足させた。現在も大学院教授を引退したD先生は ”人工光合成プロジェクト”で基礎研究領域で活躍している。 ”大規模人工光合成プロジェクト”は日本だけでないEUは「SUNGATE」 プロジェクト、米国は「LISA」プロジェクト、「CHASE」プロジェクト と言った大規模プロジェクトを人工光合成研究開発の国際競争で日本が リーダーシップを取ってほしいと切望している。 世界初のコンサルタント企業の若手社員より”光触媒と人工光合成” につき問合せがあり上述の内容をを整理しレクチャーした。 ■話せること ”光触媒と人工光合成”の話題に関連して下記内容の話題提供が可能です。 （１）低温プラズマによる水素製造 （２）二酸化炭素（CO2）の分子軌道 （３）一酸化炭素（CO）の分子軌道 （４）カルボキシル基 （５）ギ酸 （６）メタノール （７）水素結合 （８）DNAと水素結合 （９）量子収率 （10）太陽光（光子）の水素への変換効率（積分） （11）光触媒シート （12）二酸化炭素（CO2）還元 （13）CCU （14）液体水素 （15）MCH（有機ハイドライド） （16）アンモニア
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水素社会実現と共に高温超伝導技術が普及していく脱炭素社会について話せます
¥50,000~■背景 990年頃太陽光発電の商用化が話題になっていた。また太陽光発電の応用展開についてエンジニアの仲間と議論した。 資源が少ない日本が世界各地の太陽光発電を有効利用し電気抵抗のない海底電力ケーブルで日本に電力供給できないか。 その仲間たちが「GENESIS」計画をデザインした。キーワードは「高温超伝導」だ。液体窒素温度（－196℃）で作動する。 この研究で海外の数々の研究者がノーベル賞を受賞している。現在多くの病院で使用しているMRIは低温超伝導を使用している。 カーボンニュートラル2050を宣言した日本。私の仲間達は今液体水素エンジン、輸入海運用大容量液体水素タンクの 商用化開発に積極的に挑んでいる。液体水素温度は（－293℃）だ。「高温超伝導」（－196℃）は液体水素温度（－293℃） より高温だ（注１）。カーーボンニュートラル2050を目指し液体水素が膨大に使用される段階になると「高温超伝導」の 出番が多くなる。電力供給も電気抵抗ゼロ、発電機やモータも電気抵抗ゼロ、これから走るリニア モーターカーも電気抵抗ゼロ。電力供給ケーブルも既に完成しつつある。「GENESIS」計画も実現できる レベルになりつつある。こうした「超伝導で拓くカーーボンニュートラル」の姿を仲間達が表現している。 本日（2024年2月27日）核融合発電を手掛けるベンチャー企業の若手研究者から「高温超伝導に関する新規事業」 について問合せがあった。 私の数々の新規事業経験に基づきアドバイスした。私達の身の回りの電化製品や半導体集積回路は電流を使う。 その電流が抵抗ゼロとなる。大規模な省エネに繋がる。こうした壮大なテーマに若者達はドンドン挑戦してほしい。 注1：液体窒素温度（−195.8 °C、77 K）以上で転移するものを高温超伝導体と呼ぶことが多い。 ■話せること 高温超伝導を語る上で登場する下記のキーワード等について意見交換や話題提供は可能です。 （１）高温超伝導と水素エネルギーの関係（相乗効果）。 （２）核融合。核融合プラズマ （３）核磁気共鳴（NMR） （４）超伝導磁気エネルギー貯蔵装置（SMES） （５）SQUID磁気センサー （６）高温超伝導電力ケーブル （７）医療用画像診断MRI （８）超伝導遷移端検出器（TES） （９）光ポンピング原子磁気センサー （10）超伝導発電機 （11）超伝導モータ （12）パラジウム酸化物系 （13）金属系超伝導体 （14）イットリウム系超伝導体 （15）ビスマス系超伝導体 （16）銅酸化物系超伝導体 （17）ニッケル系酸化物超伝導体 （18）ジョセフソン効果 （19）クーパペア