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三沢航空科学館②「Zero Gravity 360」宇宙遊泳はごめんです
10月末に青森県立三沢航空科学館を訪れました。この科学館には「宇宙ゾーン展示」「航空ゾーン展示」「科学ゾーン展示」があり、三沢航空科学館①「ピーターパンは怖い」大空を飛ぼう→2024/11/17ブログで「航空ゾーン」のアトラクションを紹介しました。今回は宇宙ゾーンの「Zero Gravity 360」を体験した様子を掲載します。これは宇宙空間の無重力状態を体験できる360度回転装置です。この装置は、実際の宇宙飛行士が訓練に使用しているものと同じ仕組みです。真ん中の座席に縛り付けられて、係の方が、やさしくも惨く手で環を回転させます。何とか立て直そうと頭や体をずらし、重心を変化させるのですが余計ひどく回ってしまいます。いやあヒドイ目にあいました。短時間でしたが、これ以上では目が回り歩行不可能になりそうなところでやっと止めてもらいました。このアトラクションも待ち時間なし、とてもお勧めの科学館です。●開館時間 9:00~17:00●毎週月曜休館●入館料 一般510円、高校生300円、中学生以下無料●アクセス
2024.11.19
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メスフラスコの使い方_柴田科学株式会社
メスフラスコの使い方がyoutubeにupされていました。制作は柴田科学株式会社です。なるほどなぁという点があったのでシェアします。
2024.11.18
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三沢航空科学館①「ピーターパンは怖い」大空を飛ぼう
10月末に三沢航空科学館を訪れました。青森県の三沢基地の隣にあるとても大きな科学館です。空にはＦ３５が飛んでおり、日米の基地に隣接しているのが意識されます。私は久慈駅でレンタカーを借りてここまで来ました。JR八戸駅か青い森鉄道三沢駅から三沢空港へ向かいそこからタクシーが便利かと思います。フロアーマップです。宇宙ゾーン、航空ゾーン、科学ゾーンに分かれており、国産戦後初の旅客機ＹＳ１１やホンダジェットなどたくさんの航空機の展示があります。体験設備もたくさんあって、とても面白い体験をさせてくれます。この日は平日だったので待ちなしで、フライング体験や無重力体験、フライトシミュレーターを体験しました。入館料510円でとても濃くて楽しい体験ができたので紹介します。はじめは「大空を飛ぼう」という飛行体験です。レールの下にハーネスで吊り下げられて、ピーターパンのように飛びます。短時間ですがすげー怖かった。ピーターパンにはなりたくない、、、
2024.11.17
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久慈のコハク堀を体験してきました(10月末)
10月末のことですが、岩手県久慈の「琥珀博物館」でコハク堀を体験してきました。久慈のコハクはNHK「あまちゃん」で知られるようになりました。久慈の琥珀博物館はＪＲ久慈駅から西に約６kmの久慈市郊外にあります。ここでは、琥珀の採掘体験をすることができます（11月30日まで開催)。参加料は高校生以上1500円、小中学生1000円でした。野外の採掘場で白亜紀の地層をアイスピックや移植ベラを使用し、1時間採掘します。博物館のスタッフの指導のもと、琥珀を採掘することができます。1時間無心で掘り続けました。「大きなコハクや虫入りコハクが取れればいいな」と欲を膨らまします。さて、収穫はコハクは取れませんでした。しかし、ジェット(黒玉)という黒い宝飾品の原料がとれました。琥珀はお土産でいただきました。<琥珀>琥珀は、数千万年～数億年前、地上に繁茂していた樹木の樹脂が土砂などに埋もれ化石化したものです。久慈の琥珀は、約9,000万年前のもので、南洋スギ(学名アラウカリア)が起源樹種と考えられています。<ジェット>ジェットは海底に沈んだ木が圧縮されて石炭化したものです。琥珀とともに発見されることからブラックアンバーと呼ばれることもあります。※以上の2写真は博物館展示のものさて周辺には、見学用の琥珀坑道跡がありました。世界唯一だそうです。体験、博物館展示、坑道見学、平日のせいか来場者が少なくてなかなか濃い時間を過ごせました。
2024.11.14
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阿蘇の水④高千穂峡の眞名井の滝；実は人工の滝
高千穂峡のメインスポットである眞名井の滝。観光名所の眞名井の滝は元々は自然の滝でしたが、現在は池からの水を水路で落としている人工の滝です。名所の滝をかれさせないために作られたこの池は「おのころ池」といってチョウザメを飼育しています。道路を挟んで上に「おのころ池」に水を供給する「玉垂の滝」があります。柱状節理の崖から数筋の水が流れ落ちています。この水は高千穂町の上水道の水源として利用されているそうです。実は真内の滝の直下まで貸しボートがあり、予約していたのですが台風直後の増水でボート乗り場が水没し中止になり残念でした。高千穂峡の面白さは、むしろ2層の柱状節理にあると思います。阿蘇カルデラの山頂を縫うように流れる五ヶ瀬川の狭くなったところが高千穂峡です。その両岸に柱状節理が発達しています。写真でも見られるように、岸壁の上は斜めで細く、下が垂直で太い柱状節理になっています。これは冷え方と冷える方向で決まるので2回の溶岩冷却でできたものでしょう。阿蘇カルデラ周辺でたくさんの柱状節理をみることができます。
2024.11.04
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阿蘇の水③古閑の滝；カルデラ形成以前の溶岩にかかる滝
9月初旬に阿蘇カルデラ周辺をめぐりました。カルデラ東内側にある「古閑の滝」を見てきました。滝口のある台地は平らであまり水が集まりませんが、台風一過のこの日は水量が案外多かったのではないかと思います。それにしても落差が大きい。約100mだそうです。この滝の水は垂直に近い坂梨流紋岩の岩肌を男滝、女滝の二つに分かれて流れ落ちるそうですが、この日は1筋しか見えませんでした。古閑の滝の位置は阿蘇カルデラの東の内縁部にあります。この古閑の滝は、阿蘇カルデラが形成される以前27~29万年の溶岩(坂梨流紋岩)を流れ落ちています。①カルデラ形成以前に溶岩が噴出(以下の図は駐車場の阿蘇ユネスコジオパーク掲示より)②巨大噴火で中央が陥没すると同時に坂梨流紋岩上に火砕流堆積物がつもり、 川や谷を埋め立てカルデラ上部に平地ができる。③滝がかかる絶壁は阿蘇最古の溶岩がむき出しになっているところです。水量はそれほど多くないのですが、この岩壁がすごい迫力でした。1月から2月は氷瀑になるそうで、ライトアップもされているようです。しかし、午後4時過ぎで人気はまったくなし、駐車場には車1台もなく、職員もおらず不安になりながらも向かいしました。徒歩5分とwebの案内にありましたが、急こう配の山道をゼイゼイいいながら登って15分かかりました。山道を登り切った尾根。道は整備されていましたが、ここまで途中にあった竹の杖を借りてもきつかったです。このあたりから、やっと水音が聞こえてきます。人気がない道に両側から草が浸食し始めていて実に不気味な感じ。イノシシやクマでも出るんじゃないかと不安でした。登りがきつくて、怖くて思い出に残る滝でした。それにしても、阿蘇カルデラは壮大です。
2024.10.20
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阿蘇の水②鍋ケ滝；火砕流が作り出した裏見の滝
9月の初め、台風10号が富山県に向かったころ、熊本県阿蘇市を訪ねました。阿蘇火山群の火砕流が作りだした、幅20ｍ、落差10ｍほどの滝です。台風通過の後でしたので、これでも水量が多かったと思います。ゴウゴウというより、ザーっという感じでおとなしい滝ですが、裏に回ることができます。暑い日でしたが、滝のしぶきが漂って涼しかったです。上の写真で分かると思いますが、滝のひさしはぶあつい凝灰岩です。次の写真は案内板の記事です。噴火前、かつての川が作った柔らかい土砂の層の上につもった火砕流堆積物は、その 熱と圧力で固い岩(今 の滝上部をつくる岩) となりました。その後、柔らかいかつての河川堆積物が浸食されくぼみが作られます。後ろから見ると水のカーテンのようです。暑い中、涼むことができました。
2024.10.17
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2024ノーベル化学賞；AIでたんぱく質の構造予測に成功した研究者ら3人
2024年のノーベル化学賞はAIでたんぱく質の構造予測に成功した研究者ら3人に授与されました。①全く新しいたんぱく質の設計に成功；アメリカ、ワシントン大学のデイビッド・ベイカー教授https://www3.nhk.or.jp/news/special/nobelprize/2024/chemistry/article_01.html よりコンピューターを使ってたんぱく質を構成する20種類のアミノ酸から他のたんぱく質とは異なる全く新たなたんぱく質を設計することに成功。たんぱく質を自由自在に設計することで、例えばコロナウイルスを阻害するたんぱく質を設計して薬をつくることができたり、新しい触媒や酵素をつくって環境問題の解決につなげたりすることもできる。←分子科学研究所の小杉貴洋助教談②AIでたんぱく質の構造予測に成功；「DeepMind」社、デミス・ハサビスCEO、ジョン・ジャンパー氏引用先同上ハサビスとジャンパーは「アルファフォールド」と呼ばれるAI＝人工知能モデルを開発。すでに形がわかっているたんぱく質のアミノ酸のつながり方をAIに学習させることで、折りたたまれた状態の立体構造を高精度に予測することができ、これまで、多くの研究者が特定した2億個のたんぱく質の構造を予測した。これまで、タンパク質の3次元構造は目的のタンパク質を精製し、結晶にして、X線回折による構造決定を行わなければならず、かなりの時間を要していた。タンパク質のデザインにおいて、アミノ酸配列の検討ー生成するタンパク質の3次元構造ー触媒機能の予測ーDNAシーケンスの確定ータンパク質の合成という流れが高速に進展しそう。今年のノーベル物理学賞はAIの中核担う「機械学習」の基礎に関わったアメリカの大学の研究者など2人が受賞しており、なんだかAI祭りが起こっているよう。
2024.10.15
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阿蘇の水①白川水源
9月の初め、台風10号が富山県に向かったころ、熊本県阿蘇市を訪ねました。阿蘇カルデラ内の南の裾野には、たくさんの湧水があり、それぞれ飲用可能なおいしい水が湧き出しています。その代表である白川水源は毎分60トンもの豊富な湧水であり、環境省が日本全国から選ぶ”名水百選”にも選ばれています。環境整備協力金を100円払って水源へ向かいます。水汲み場があり、ひしゃくで汲んで味わうことができます。まろやかでおいしい水。コーヒー淹れたらおいしいだろうなぁ。ペットボトルに水を持ち帰ることができます(ペットボトルも売っていた)。近くには、塩井社水源、川地後水源、寺坂水源、湧沢津水源、池の川水源、小池水源、吉田城御献上汲場、明神池名水公園、妙見ヶ池、竹崎水源など、良質で豊富な水が湧出しています。このあたりは特に水源が発達していて道路沿いにたくさんありました。公益財団法人 日本地下水学会「九州地方の地下水」から抜粋・改変先阿蘇火山岩類上にできた扇状地からの自噴帯がこのあたりに分布していると思います。このあたりは溶岩流の上に火砕流層・れき層があり、そこに水が保持されているようです。阿蘇カルデラ周辺は北縁も南縁もたくさんの自噴帯があり、そこでは、きれいな水が豊富に湧き出していました。
2024.10.06
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リケジョじゃないけど…構造式ピアス
東京スカイツリー麓の「ソラマチ」手芸ショップの「貴和」で構造式ピアスを見つけました。gargleというブランドのScienceシリーズです。50歳若かったらつけてたかも知らん(笑)実物を見たい方は「貴和」(銀座にもある)にお出かけください。オンラインショップもあるので、興味がある方は覗いてみてください。リンクを下にはっておきます。Garagle online サイエンスシリーズDNAやドーパミン､セロトニン､ビタミンCなどたくさんあります。とくにビタミンCは酸化型と還元型がペアになっています。6年前に他から購入したことがありました。ドーパミンのネックレスが届きました→2018/10/15ブログ※このほかに、Gargleではアートシリーズがあり、音符や名画のネックレス、ピアスがあります。
2024.10.05
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碓氷峠越えて旧信越本線廃線の眼鏡橋を見に行く
国道18号を軽井沢から横川方面にくねくねとした道で向かうと突然、レンガ造りの大きなアーチ橋が見えてきます。国指定重要文化財「碓氷峠鉄道施設」の１つ碓氷第三橋梁（めがね橋）です。高さは50ｍほどかな…長さは約90ｍで、レンガ造りです明治25年12月竣工のとても古い橋です。少し離れた駐車場に車を置いて、めがね橋の真下に向かい、さらに山道を上がって橋の上を歩くことができます。写真の橋の左わきから道が整備されています。橋の上の線路は撤去されています。写真右手前のトンネル(1215m)も通ることができます。また反対側にも3号トンネルがあり旧熊ノ平駅の廃駅へとつながっています。上の写真にもあるように横川~軽井沢間は碓氷峠が急こう配(1000分の66.7)1000m行く間に66.7mあがるという最急こう配のためアプト式が採用され、26のトンネルと18の橋梁が建設されました。18号国道を走る間にこれらのトンネルと橋梁を垣間見ることができます。この路線は1893年(明治26年)から1963年(昭和38年)まで使用され速度UPのために新線の完成とともに廃線となりました。この廃線跡を歩いてめぐる企画があります。廃線ウオーク→廃線ウオーク横川町へ江戸末期から明治時代の産業遺産を日本各地でたくさん見てきましが、時代の勢いを感じるものばかりです。
2024.08.26
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大杉の中に杉が生えている！？
中空になった(パイプ状の)大きな杉の中に杉が生えている２重構造の杉を通りがかりに見つけました。「神代杉」と名付けられています。場所はここですGooglemap「神大杉の由来」によると鳥頭神社にある神代杉 (親子杉とも言う)は、その昔日本武尊御東征の時、お手植えされたと言い伝えられています。以来、巨木となり、寛保2年(1742年)草津への旅人が 1夜をこの杉の洞の中で焚火をし、その時失火により半枯の状態になった。その後、天明3年 (1783年)浅間山の大噴火による熱泥流により再び、この神代杉は火に包まれたが、この時、龍徳寺住職円心和尚が消失を逃れるために、危険を顧みず10mの高所で切り倒したとあります。この神代杉は現在周囲9.7ｍで、地元の氏子たちが代々修復を重ねています。また、内にある杉は約200年程前に何度か植栽に挑んだが何れも枯れ死したために氏子達が笹原台地の黒土を馬にて運び混土して、杉苗も大きい物を選び切り株より高くして植えたのち活着したと言われています。以来、その姿から親子杉とも呼ばれているそうです。面白い杉です。車で通りがかった際、偶然見つけたものです。氏子たちの信仰の厚さを感じました。
2024.08.14
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天明と縄文「八ッ場ダム」を見学④
長野原町は八ッ場ダム建設工事にともなって、1994年から2019年の26年間、ダム湖底に沈む八ッ場の村々の発掘調査を行いました。「やんば天明泥流ミュージアム」では、それらをまとめ、八ッ場村の歴史を展示・解説しました。となりには、「長野原町立第一小学校旧校舎」が移設してあり、明治期の小学校の様子と郷土資料を展示してありました。①天明泥流このミュージアムのテーマは「天明泥流」です。天明3年(1783年)浅間山の大噴火で軽井沢をはじめとする周辺地域が溶岩と火山灰によって大きな被害を受けました。火砕流･岩屑なだれが2日渡り発生、北麓に流下、下流では泥流に変化して吾妻川を塞ぎ、次いで決壊、多量の水が我妻川に出て流域の村落を流失した。幸手宿(埼玉県幸手市)における利根川大洪水の様子 (浅間山焼昇之記)この泥流が「八ッ場天明泥流」です。八ッ場村ではじわじわと泥流に飲み込まれたために、生活のありようそのままに発掘されています。農村であっても、かなり豊かな生活がうかがえる日用品、家屋のたたずまいが発掘されています。泥の中に埋まっているので木材など腐って失われず、当時の状態がしっかり残っています。ポンペイのようです。発掘の様子「天明泥流体感シアター」もありやんば天明泥流ミュージアム「天明泥流体感シアター」ダイジェスト映像で一部見ることができます。また、学芸員が語る！「やんば天明泥流ミュージアム」の魅力でより詳しく解説があります。②縄文土器八ッ場ダム建設にともなう発掘調査では、縄文時代草創期（約12.000年前）の土器・石器も出土し、その展示もありました。発掘された縄文土器は大きく、装飾も豊かで、この地域に縄文文化が花開いていたのを感じさせます。しかし、弥生式土器は出土が少なくなり、農耕が盛んになるとより平坦な地域に人々が移動していったと考えられているそうです。この地域は、人の訪れで生活が成り立っています。それゆえ、道の駅へ行っても、旅館へ行っても、展示館やミュージアムでも、係の方が親切で一生懸命解説してくれます。いい見学ができました。
2024.08.12
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ダム湖の底に「八ッ場ダム」を見学③
(やんば見放台から)八ッ場ダムができると「八ッ場あがつま湖」と名付けられたダム湖が形成されます。この湖底には川原湯温泉街を始めとする340世帯と国指定名勝である吾妻渓谷の中間部があります。観光資源が一挙に沈んでしまっています。交通面では、国道145号とJR吾妻線と駅舎が沈みました。＜現在の様子＞・道路と橋国道145号線バイパス、県道376号線をはじめ3本の県道が作れらており、観光客の車と貨物を載せたトラックが多く通行しています。ダム湖両岸を結ぶ橋として3本が新たに作られており、自家用車でこの付近をめぐるのにスムースでした。・鉄道新しくダム湖畔南側にＪＲ吾妻線が付替えられてダム湖中央部湖岸に「川原湯温泉駅」ができました。旧JR吾妻線(ダム湖北側)は水没しましたが、残った我妻峡をとおりダムまでは線路が残っておりそこは「アガッタン」と名付けられた自転車型トロッコが観光用に営業されています。・河原湯温泉旧温泉街より南側の高台に旅館などを移転して新温泉街を造成し、湖畔の温泉として営業している。源泉は湖底の自然湧出湯をコンクリート井筒で保護し、ポンプ揚水するほか新たにボーリングして掘り当てた2つがある。6つほどの新しい温泉宿が営業している。私は「丸木屋」に宿泊したが、これからの温泉街を広めるためとても良いサービスでした。帰りには自家製の漬物をいただきました。おいしかったです。(丸木屋正面)でかけたのは平日ですが、ダム展示館や管理事務所周辺の駐車場には見学客がたくさん訪れていました。一方、川原湯温泉の宿はおもてなしに頑張っているにもかかわらずあまり宿泊客は多くないようです。新しくて、家庭的な対応に気に入りました。たくさんの方が訪れてこの地区を応援していただければよいなと思います。(今回ここまで)
2024.08.10
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選択取水って？「八ッ場ダム」を見学②
いろいろあった「八ッ場ダム」を見学①→2024/8/8ブログで書きましたように、建設休止などいろいろあって、丁寧な啓発活動と展示が行われています。ダム堤体上から下まで誰でも使えるエレベーターがあったり、堤体下を横断できる橋ができていたりして、涼しい空気の中、見学できます。展示館もあり、そこでは見学ツアーも行われています。八ッ場ダムは防災、流水調節、都市用水の供給、発電を担う多目的ダムですが、この展示館の展示中、流水調節で興味深いものがあったのでお伝えします。選択取水設備です。(図3)選択取水設備は、ダム水を放流するのにあたって、ダム湖上方の温かくきれいな水を放流するか、下方の冷たい水を放流するかを選ぶことができる設備です。すぐ下流の我妻峡を流れる水を清浄にし、農業用水の温度が下がらぬように選択取水がおこなわれ、、最初な写真に見えるように、ジェットフローゲートから勢いよく放水しています。選択取水には、取水口を上下させる方式もありますが、八ッ場ダムでは「連続サイフォン式」が使われています。29段の積み重ねたサイフォン管が深度58ｍにわたってあり、必要な深度の空気を抜くことでその深度の水を選択的に取水することができるようになっています。通常はモーターなどで取水口を上下させますが、これはなかなかのアイディアだなと感心しました。注）８/8と8/9ブログで使用した図版は八ッ場ダムでいただいたパンフレットから転載しました また8/8ブログで示した年表はWikipediaから抜粋編集しています(今回はここまで)
2024.08.09
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いろいろあった「八ッ場ダム」を見学①
8月6日に「八ッ場ダム」(やんばだむ)を見学してきました。計画から完成までに68年。着工1967年、竣工2019年と、紆余曲折の後、やっと令和2年に完成しました。(図1)八ッ場ダムは、利根川支流の吾妻川の長野原町に位置する重力式コンクリートダムです。(図2)このダムによりせき止められた我妻川は「八ッ場あがつま湖」となり、有効貯水容量は9000万m3です。洪水調節容量(6500万m3)・集水面積(711.4km3)ともに利根川上流ダムで一番大きいダムです。完成までに紆余曲折がありました。年表を見るとその紆余曲折を垣間見ることができるでしょう。八ッ場ダム年表1952年 「利根川改訂改修計画」発表。利根川に10箇所のダムを建設する利根川上流ダム群計画(水害から利根川流域・東京を守る)・支流から流入する強酸性河水による我妻川本流には当時の建設技術ではダム建設ができず凍結1965年 草津中和工場を中心とする中和事業「吾妻川総合開発事業」によって吾妻川の水質改善1967年 現在の地点にダム建設決定・水没地区の長野原町で頑強なダム建設反対運動1986年 地元住民の生活再建案調整2009年 民主党へ政権交代2009年 前原誠司(国土交通大臣)による八ッ場ダムの事業中止・東京都、埼玉県、千葉県、茨城県、栃木県の首長が建設中止に批判・代替地移転を待っていた長野原町議会が事業継続を求める2010年 千葉県弁護士会は建設中止を求める会長声明を発表2010年 東京都、埼玉県、千葉県、群馬県、茨城県、栃木県の6知事は保留していた直轄事業負担金を支払う意向を示す(国土交通大臣は馬淵澄夫)2011年 前田武志(国土交通大臣)は建設再開を表明2015年 着工2019年 10月1日試験淡水開始2020年 3月31日完工、4月1日運用開始(今回ここまで)
2024.08.08
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7月1日、H3ロケット3号機打ち上げ成功、「だいち4号」軌道投入
7月1日12:06すぎにJAXAの主力ロケット「H3」3号機が打ちあげられ、予定のコースを飛んで、衛星「だいち4号」を軌道に投入しました。JAXAの実況中継の模様は以下です。昨年3月、H3初号機の打ち上げに失敗しました。今年2月に2号機成功ののち、今回の3号機は初めて本格運用です。発射から第２段エンジンの停止までの経路図です。このあと無事に第2段エンジン点火、南に進路を変え、衛星の軌道投入になります。左上の12606は速度Km/hの表示、580は地上高Kmの表示になります。今回のLIVEでは2段エンジン点火後、速度がなかなか上がらずヒヤッとしましたが、センターから「2段正常」とアナウンスがありました。H3ロケット1号機が第2段エンジン点火で不具合が起きていましたので、軌道投入まで手に汗握ってみてました。今回搭載された衛星は「だいち4号」(以下映像はUchuBizから)現在運用中なのは「だいち2号」と「4号」です「だいち3号」はH3ロケット初号機とともに喪失しました。H3ロケットの意義は 新潟日報より①部品を他の機種との共用化をはかり、低価格化をめざす②推力を上げさらに大型衛星を投入可能にする③打ち上げ成功率を高める商業打ち上げも視野に入っており、世界の打ち上げビジネスと対等に渡り合えるようになることでしょう。2年前に種子島発射場を見学したときの写真を載せます。この時はひどい雨でした。
2024.07.01
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SwitchBot スマートロック プロと指紋認証パッドを1ヶ月使ってみました
SwitchBot 「スマートロック プロ」はサムターンキーの玄関の施錠と開錠をキーなしで行う機器です。「指紋認証パッド」を玄関外につけておくと、指紋認証や数字ボタン認証、スマホ、NFCカードなどで開錠できるようになります。5月後半に購入(Amazonでセット価22000円）、設置してから1ヶ月が経ちました。使用感をレポートします。<使い勝手>家を出る→ロックボタンpush→1秒で施錠(ピー音とカチッとターン音で施錠確認)帰宅→登録した指で指紋認証→1秒で開錠(ピー音とカチッとターン音で開錠確認)扉を閉めたら、本体ダイヤルをプッシュ→1秒で施錠(ピー音とカチッとターン音で施錠確認)これまで特に夜、暗い中で鍵を探し、鍵穴に入れる。この開錠がとても面倒でしたが、いまでは指先一つで認証から開錠まで1秒です。施錠も開錠も鍵を使わないのでとてもスムースになりました。家の出入りが圧倒的に楽です。なお、玄関内からの施錠開錠は本体丸部の中心を押すか、周りのダイヤルを手動で回転します。この1年で最も良い買い物をしたと思います。＜便利な機能＞①自動施錠：扉を閉めてから0秒から60分まで１分刻みで自動で施錠してくれます。うっかり施錠忘れの時、不安になったり、鍵しめに戻らなくてすみます。また、ゴミ出しなどの外出などすぐに戻る時に鍵をかけずに出る時に数分の猶予を作れます。②一時的なパスワード発行：来客に開錠のパスコード(ナンバー)を発行できます。パスコードは一定日時有効で、設定した日時以降は使えなくなります。親戚や家族が泊まりに来る時、設定するといい。③複数の開錠方法：開錠のための設定数は合計100個です。1)指紋：私は両手の親指と人差し指を設定しています。2)パスコード(ナンバー)：家族それぞれの覚えやすい数字を設定できます。3)NFCカード：キャッシュカード大のカードが1枚付属しています。指紋認証パッドにカードをあてると開錠できます。4)通常の鍵：スマートロックはサムターンを回すだけの機能なので、鍵穴を塞ぎません。今まで使っていた鍵で施錠開錠ができます。万が一スマートロックの不具合や電池切れの時に鍵は財布に入れて持ち歩いています。5)スマホやアップルwatch：SiriやAlexaで音声解錠、アップルホームへの組み込みで遠くから施錠状況の確認や解錠ができます。ただし、別売のSwitchbotハブが必要です。(わが家やハブをつけていませんので、Bluetooth接続ですのでこれらの機能は使えません)＜設置＞玄関内スマートロック玄関外、指紋認証パッドこのように運用しており、何ら問題なく使えています。実際に購入するまでに、SwitchBotサービスとメールのやり取りをして設置可能か検討しました。設置上、心配だったのは①鍵のまわりがこった装飾だったのでちゃんと本機でサムターンを回すことができるように設置できるか？②サムターンの施錠回転方向が右、左回転、両方向に対応しているか？右回転施錠、左回転施錠、どちらにも対応していると返事をいただきました。何回かやり取りの後に詳しい図面をいただきましたの安心して購入、設置できました。私はこの機種の管理をiPhoneで行っています。管理ソフトをインストールすると、設置方法を丁寧に説明してくれます。さらに、指紋認証パッドとの連携(Bluetoothでつながります)、テスト方法など詳しく指示してくれるので迷うことはありませんでした。また、YouTubeに多くの導入時動画が出ているので、参考になります。設置を考えている方は、YouTubeで「スマートロック プロ」と検索してください。また、Amazonの購入ページに対応ドアロックの形状など設置情報が出ています。本体と指紋認証パッドはドアに両面テープで貼り付けます。かなり強力なのでとれることはないでしょう。むしろ、外すときにどうするか心配なくらいです。ねじ止め用の穴も開いていますが、使わずにすんでいます。設置から設定まで1時間少しくらいかかりました。＜いろいろな不安＞①電池はどれくらい持つのかスマートロックプロは単3電池4本で動作します。カタログ値は270日となっています。設置から60日経ちますが、現在電池残量は100％(管理ソフトから電池残量を調べた結果)です。一日当たり開錠回数は6,7回です。電池が切れる前にはソフトに警告が出るので、その時に電池交換すればよいと思っています。電池交換はドアから本体を外さずに行えます。なお、一年持つ充電バッテリーセットも別売していますが、コスパは単3電池がよいです。万一の故障や電池切れに備えて鍵を財布に入れてあります。また、モーターへの負荷を減らすために事前にCRC556を鍵穴に吹き付けて、回転をスムースにしてあります。②指が濡れているときの指紋開錠は指が濡れていると、指紋開錠はできません。指先と、指紋センサーをぬぐって水分をとれば指紋開錠できますが、そんなときはパスコード(ナンバー)で開錠しています。③玄関外の指紋認証パッドがいたずらされたり、取られてしまわないか強力に張り付いていますので他人に外されることはないでしょう。もし外されたときには、アラームが鳴り、ソフトから解除するまで鳴りやまないので安心です。
2024.06.27
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電池駆動スターラーの製作③組み上げ
電池駆動スターラーの製作の最終回です詳しい設計図ありません手に入るタッパーの大きさにより、組み込み寸法が変わるからです前回生徒用に製作した733円電池式速度可変スターラーにしたがって組み上げていこうと思います①アクリル板2mmを電池ホルダーに合わせてコの字型になるよう切り、折り曲げます。折り曲げはモーターの高さより1cmほど長くなるように折り曲げてください。切り方はこちら→模型の作り方②アクリル板のカット折り曲げ方法はこちら→模型の作り方③アクリル板を曲げる②モーターを両面テープでアクリル板につけます。これにプーリーをつけます。プリ―の裏側にはダイソーのネオジム磁石2個を接着してあります。接着にはホットメルトを使ってください(他の接着剤では取れやすい）③電池ホルダーにモータを付けたアクリル板を両面テープでつけます。注)プーリーがタッパーの蓋にあたらないぎりぎりの高さになるよう高さをみながらつけてください④タッパーに試しに組み込んで、PWM基盤やスイッチの位置を確認し、穴あけし、取り付けます。下の写真はL12XW10XH3cmのタッパーにぴったり組み込んだものですが、今回の部品構成では難しい⑤ケースにおさめます。中で動くようでしたら両面テープでとめます。電池はかなり持つので電池ホルダーの電池側を直接くっつけてもいいでしょう。こんな感じで、適当に作っています。
2024.06.20
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電池駆動スターラーの製作②配線
電池駆動スターラーの製作２回目、配線編ですモーター、電池、PWMコントローラー、トグルスイッチを下の図のように接続しますこの装置では、回転速度をPWMコントローラーによっておりモーターの制御は下のようなパルスで電圧をかけています。横が時間軸、縦が電圧になります配線図のPWMコントローラーMOTER(M+,M-)端子に出力される電圧です電圧が短時間に出力されるとモーターはゆっくり、長時間出力されるとモーターは速く回りますこれが、つまみの回転で調節されます以上ですが、次回は③組み上げ編です組み上げ編で、完成となりますが③組み上げ編まで読んでから製作にかかってください
2024.06.19
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電池駆動スターラーの製作①材料
生徒の滴定実験用に試作した電池駆動スターラーについて、作り方の問い合わせがありました。733円電池式速度可変スターラー時間が経っているので、部品の入手ができなくなっています。そこで、材料を集めから初めて作り上げるところまで解説します。2.3回の連載になります。今回は①材料編です。Amazonを中心に材料を調べましたが、電池ケースやスイッチはモノタロウにもあたってください。この他、小型ネオジム磁石（ダイソーで8個入り¥108）2つで¥27L12XW10XH3cmのタッパー（ダイソーで3個入り¥108）@¥36(小型をめざしたので、ぎりぎりのサイズです。少し大きめのタッパーが作りやすい)両面テープ・端切れのアクリル板を使いました。以前は1台733円で作りましたが、価格高騰のおり1000円を超えてしまいそうです。作り方は次回
2024.06.18
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秋芳洞内の二酸化炭素濃度
40年ぶりに秋芳洞を訪ねました。(入り口の案内板)入場は会場直後の8:30(入り口)(青天井付近)(百枚皿)(すぼ柿と大松茸)(黄金柱)黄金柱付近に地上に出るエレベーターがあり、これで秋吉台に出ることができます。カルスト台地やCaCO3の溶食でできたくぼ地のドリーネをみることができます。(カルスト台地)(くぼ地；ドリーネ)鍾乳洞は石灰岩を構成する炭酸カルシウムCaCO3(水に溶けにくい)がCO2を含む水に溶け、洞内で再度CaCO3に戻ることで鍾乳石を作り出しています。上の図のように1.大気中のCO2を溶かした雨水が秋吉台などの石灰岩層にしみこむ2.石灰岩を作るCaCO3がこの雨水に溶ける、Ca(HCO3)2溶液3.石灰岩の洞窟にこの溶液が至るとCO2が放出されCaCO3が析出する4.析出したCaCO3が鍾乳石・石筍などの造形を作るということは、、洞内の二酸化炭素濃度は外より高いのではないか？実際にモニターされておりｗ、私が入洞したときは600ppmで大気中のCO2濃度410ppmより高い「秋芳洞内の小気候による観光客への健康影響と今後の管理方法」Kanato ANDOhttps://www.jstage.jst.go.jp/article/ajg/2022s/0/2022s_203/_pdf/-char/jaによれば、冬季の入場者数の少ないときは500ppm夏季の観光シーズン(観光中の観光客同士の距離は 0.45m 以下)では1000ppmを越えてしまうようです。
2024.06.14
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エコキュートを交換して1年…電気料金はどう変化した
電気料金が高くなり、電気代節約の方法を昨年2・3月に検討しました。電気代高騰！①電気料金プランの検討→2023/2/23ブログ電気代高騰②TEPCOホームテック「エネカリ」ってどーよ？→2023/3/15ブログ検討し、結論はTEPCOの電源プラン「電化上手」を継続し、18年使い続けたエコキュート(Panasonic)を交換することでした。4月に交換したエコキュートは370L タンクのPanasonicのHE-NS37KQSというモデルです。＜1年間の総使用量・電気料金＞2023年4月から2024年4月まで電気料金(円)と使用料(KWh)グラフで黄色と緑線で表しています。その他、赤と青の線は2021年と2022年のものです。上のグラフは電気総量のグラフであり、毎年の気候も変動するのであまり、エコキュート交換の効果を見ることはできませんね…皆さんの参考にでもしてください。ともあれ、我が家のエネルギー状況は照明：ほぼLED照明、一部蛍光灯調理：IHコンロ(電磁調理器)、電子レンジ給湯：エコキュート(上記)冷暖房：エアコン(通常2台使用)ガス・灯油はつかいません<夜間電気量>エコキュートの設定は夜間(電力料金が安い時間)に加熱・貯湯するように設定しています。この時間はエコキュートの加熱に電力を使います。給湯量は一日当たり年平均約170Ｌ(42℃)です。上のグラフは深夜電力使用量で縦軸(KWh)、横軸(月)です。黄色線2023年4月から緑線2024年4月までが交換したエコキュートで使用した電力です。夜間電力は交換後月当たり前年比で+10~-50KWh。だいぶ節約となりました。注）エコキュートはヒートポンプを使い外気温と熱交換します(冷房と逆です)。外気温が高いほど電力効率が高いので、暖冬ほど電力使用量は低くなります。
2024.04.18
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月着陸実験機SLIMよ、なんてタフなやつだ！2回目越夜に成功
小型月着陸実証機SLIM…”X"旧ツイッター SLIMから3/27に送られてきたおなじみの月面映像(JAXAの”X"から)です。この映像の意義はこのところ約1ヶ月間、休眠状態にあったSLIMがふたたび太陽電池に太陽光を受け3度の復活を果たしたことです。 月面では、太陽光が当たる状態と当たらない状態が約2週間ずつあり、太陽光が当たらないと零下約170度、太陽光が真上から当たると110℃になります。その温度差は280℃、精密機器(コンピュータやカメラ、通信機)や太陽電池パネル、バッテリーが過酷な環境を2度までも乗り越えたということです。SLIMは過酷な環境に耐えられる設計になっておらず、JAXAは当初稼働できるのは数日と見込んでいたが、着陸から2カ月以上たっても稼働する「タフさ」を見せている。日本のモノづくりの丁寧さ、それによる頑丈さをいかんなく発揮してということでしょう。1月20日以来2カ月以上も、SLIMはひっくり返ったまま活動を続けています。健気やなぁ<関連記事>月にはSLIMがいる：小型月直陸実証機軟着陸成功→2024/1/20ブログ月探査機SLIM：着陸エンジン一基損傷も予定地点をはずさず着陸→2024/1/25ブログ月探査機SLIMのマルチバンド分光カメラ→2024/1/27ブログ月探査機SLIMが復活→2024/1/29ブログ月探査機SLIM月の夜を乗り越えられるか→2024/2/10ブログSLIM 長い月の夜乗り越えて活動再開→2024/3/3ブログ
2024.04.04
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「ウコンの力」缶でアルコールストーブ(バーナー)作りました
アルコールストーブ(バーナー)を「ウコンの力」100ml缶で作ってみました。高さ・直径ともに4.5cm、上から1㎝の横に8個1mmの穴をあけてあります。<作り方>①ウコン缶を一つ用意(フタは使いません)。②下から4.5㎝、缶先端から4.5㎝のところに油性ペンで一周印をつけます。 ③おおざっぱに缶底から5㎝くらい、印をよけてカッターで缶を二つにします。④缶のスクリュー口に金ノコで深さ3㎜程度の切り口を4か所明ける4か所つける。 投入したアルコールが気化室に流れ込むようにします。⑤はさみで印に合わせて丁寧に切ります。薄いアルミ缶なので簡単に切れます。⑥ゆっくりと切った缶底にのみ口を差し込みます。 この時、2つのパーツが密着して、取れないくらいに押しこみます。⑦少し、缶口(上)パーツがはみ出すので、はみ出したところははさみで切り取ります。⑧開口部から約1cmのところ、均等に8か所、約1mmの穴をあける。⑨住友3Mの「スコッチブライト」で缶表面の印刷、切口のバリを落とします。 紙やすりより簡単に落とすことができたと思います。<燃焼実験>daisoのミニストーブ200円を使って燃焼実験します。ちょうど五徳の高さがアルコールストーブと同じになりますが、横に明けた穴から炎が出るので問題なさそうです。燃料用アルコールを20ml上の口から入れます。口からライターで点火、1分して2次燃焼開始。横にあけた穴から炎が出ます(ブログ冒頭の写真)。400mlの水(室温)入れたメスティンを載せて沸騰させます。沸騰まで6分30秒でした。まだ、燃焼が続いたいたので、コップをかぶせて消火しました。残ったアルコールは10mlでした。これまで3回ほどメスティンを使って１合炊飯をしています。少量の炊飯ならおいしくいただけます。
2024.03.31
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「築地と豊洲」市場巡りしてきました…春休み東京散歩
先週はちょっと寒い春休みでしたが、東京散歩で、築地場外市場と豊洲「千客万来」を巡ってきました。有楽町駅徒歩4分「数寄屋橋」バス停から「新豊洲駅前」まで、都バスで19分です。徒歩も加えて30分ほど、210円です。※グーグルマップより地図で分かる通り「晴海通り」は数寄屋橋から新豊洲駅前まで一直線です。途中には歌舞伎座もあり、楽しいバス旅です。数寄屋橋からバス(都05-1か２)で8分ほどで築地3丁目。築地本願寺の前を通って、築地場外市場へ。全体の地図(下)は築地場外市場のHPからPDFでダウンロードできます。最初のお目当ては「おにぎり屋丸豊」マグロの太巻き(米がマグロに比べてとても少ない)が長い行列の中(8:13でも)ですぐなくなりました。他に具のたくさんのおにぎりがありいくつか購入。次はだし巻き卵食べ比べです。「山長」と「丸武」の食べ歩き用の串に刺しただし巻き卵です。私は「丸武」がおいしいと思いました。平日の朝ですが、外国人観光客でとても混雑していました。そして、朝ラーも目当ての店でいただきました。ここは市場関係者が愛用するお店。「幸軒」です。厚手のチャーシューがのって、少し濃い味のスープです。もちろんおいしかった。さて次は、豊洲場外「千客万来」へ向かいます。築地三丁目から都バス(都05-2)で「新豊洲駅」へ。徒歩でゆりかもめ「市場前駅」へ向かいます。市場前駅からすぐのところに「千客万来」があります。豊洲市場の場外市場の一部ですが、今年出来立てですので観光客でごった返しています。ここは東京都の千客万来施設事業に対して万葉倶楽部(株)が事業者となっています。魚介の他、青果などこぎれいな店で調理販売していました。築地場外市場に比べて、とてもきれいですが観光客向けのこじゃれたお店が多かったです。もうすでに、築地場外でおなかいっぱいになっているので、ここでは何も買わずバスで数寄屋橋に戻ります。帰りに銀座二丁目の「CENTORE」というパン屋さんで「プルマン」と「イギリス」パンを購入。ここの食パンはとてもうまく、今だ開店前に列ができるほどです。ここで朝10:36分。我が家に帰ります。
2024.03.27
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麻布台ヒルズ森JPタワー行ってきました
ちょっと寒い春休みですが、東京散歩で、麻布台ヒルズ・森JPタワーに行ってきました。東京都港区麻布台一丁目にある64階の超高層ビルです。最寄りは地下鉄日比谷線神谷町駅です。駅から案内に従って、地下通路を通って直接に麻布台ヒルズの建物群にたどり着きます。森JPタワーは写真手前のちょっと変わった建物の後ろクローバー型の建物です。※グーグルマップより商業施設とオフィス、54-64階はレジデンスとなっています。あべのハルカス（高さ300.0m）を抜いて日本で最も高いビルです。33,34階は無料展望台となっていて、ここを目当てに訪ねました。商業フロアでは４階までしかエレベーターがないので、オフィスフロアから33階に向かいます。エレベーターはノンストップで33階に到達。33階は展望フロア。34階へ向かう大階段には観覧席があり、写真はそこから見た33階の様子です。平日でしたがこんな具合に混んでました。34階にはカフェがあります。展望台から見た東京タワーです。目の高さに第2展望台がありました。西方向に目をやると、かすかに富士山も見えていました。東京は見渡す限りビルばかりですねぇ。帰りに麻布台ヒルズマーケットを見てきましたが、大変な混みようで、人気のパン屋では常に行列ができていました。
2024.03.26
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「印象派モネからアメリカへ…ウスター美術館所蔵」都美術館へ行ってきました
米国ボストン近郊のウスター美術館に所蔵される印象派絵画の美術展が東京都美術館で開かれています。今年は1874年に第1回印象派展がパリで開かれてから150周年にあたります。第1回印象派展の出品者はクロード・モネ、エドガー・ドガ、ピエール＝オーギュスト・ルノワール、カミーユ・ピサロなどでした。このあたりの話は原田マハの小説「たゆたえども沈まず」を読むと様子が伝わってきます。それまで、人物画や神話などの精彩で写実的な表現、遠近法を守った表現がパトロンや購入者である貴族にうけていた絵画がふわっとした空気感や光線の効果を重んじて、自分の感覚に正直に、大胆に事物の印象を描くように変わっていきます。これら印象派絵画の良さを認めたのは資金のあるパリの貴族や商人ではなく、アメリカ人で、印象派絵画はアメリカにどんどん流れていきました。その買い手の一つがウスター美術館でした。この美術展は4/7で終わるようなので、鑑賞に行ってきました。※美術館廊下の大ポスター 1865年ー1917年の作品がポスターにまとめられている5つのカテゴリーに分かれていて、パリから米国への印象派の系譜が展示されていました。第1章 伝統への挑戦第2章 パリと印象派の画家たち第3章 国際的な広がり第4章 アメリカの印象派第5章 まだ見ぬ景色を求めてウスター美術館がモネと「睡蓮」購入交渉を行い、その時の手紙なども展示されていて、美術品の流れ方や文化の伝播についても勉強になりました。気に入る絵を探しながら、上のような勉強もしつつ、とてもいい時間を過ごしました。都美術館は上野動物園の隣にあります。出かけた、3/22は上野公園は桜まつりのテントがたって、花見の準備ができていましたが、つぼみはほころびそうもなく、もう少し暖かくなってから桜も咲くようです。4月に入ったら桜もきれいに咲くでしょう。花見がてら、美術館に出かけてはいかがでしょう。
2024.03.25
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フェノールフタレインの変色を分子模型で納得する
構造式と実際の変色で見たものです。構造式からは分子構造と色の変化は説明しにくいです。しかし、模型を作れば…フェノールフタレインの2億倍分子模型です。写真左が中性から酸性、右は塩基性です。塩基性(右)では上部2つの芳香環が同一平面上にあり、長い共役系ができて可視光の吸収が起こることが納得できます。したがって、赤紫の発色となるのですね。酸性(左)では上部2つの芳香環がずれて、長い共役系ができず紫外光の吸収しかできません。それで、無色となります。
2024.03.07
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SLIM 長い月の夜乗り越えて活動再開
月の夜は約２週間続き、昼は約１１０度以上ある月面温度は氷点下約１７０度まで下がります。250℃以上の温度差を搭載の電子機器が乗り越えられるか？月探査機SLIM月の夜を乗り越えられるか→2024/2/10ブログ1月31日、月の日没以来、心配されていましたが、2月25日、太陽電池が向いている西に太陽が傾き始めたところでSLIMは活動を再開しました。SLIMからの電波を確認したそうです。(JAXA「SLIM開発・運用の状況」より)写真は1月31日、日没再休眠直前に取った月の写真です。(JAXA「SLIM開発・運用の状況」より)設計範囲を超えた厳しい温度変化を越えて、再稼働した日本の宇宙使用半導体の強固さに驚かされます。
2024.03.03
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水素H2エネルギー⑧水素の貯蔵
水素は脱炭素目指す世界では、エネルギーキャリアとして期待されています。これまで様々な水素の生成法、採掘法について書いてきました。水素H2エネルギー⑦天然に水素が存在する→2024/2/12ブログ水素H2エネルギー⑥化石燃料から水素をつくる…CO2回収→2024/2/4ブログ水素H2エネルギー⑤化石燃料から水素をつくる→2024/2/3ブログ水素H2エネルギー④「水素H2エネルギー①~③」のまとめ→2024/2/2ブログそのようにして取り出した水素をいかに貯蔵するか、多くの課題があります。「アイアール技術者教育研究所」の記事を利用してまとめます。３分でわかる技術の超キホン 水素の貯蔵方法と貯蔵材料課題①水素H2を容器に貯蔵する：漏洩しやすく沸点が低い現在流通している水素の大部分は、圧縮水素または液化水素として貯蔵されています。(1)高圧水素をタンクにためる水素は高圧で保存すると体積を減らすことができます。しかし容器金属の水素浸食や水素脆化がおこり、漏洩(ひいては爆発)の危険があります。そのため、容器は肉厚のとなり、重くなります。水素ステーションでは特殊なステンレス鋼(18％クロム（Cr)と8％ニッケル（Ni）の鉄合金など）が使用されます。また自動車用水素タンクでは金属、樹脂、炭素繊維など特性が異なる材料を組合せた複層構造が使われます。(2)液化水素で圧縮水素より高密度に保存する水素は液化すると体積が約800分の1となり、圧縮水素より高密度に貯蔵できます。しかし、液体水素の沸点は常圧で-253℃。この温度以下に冷却しなければなりません。貯蔵容器には低温で使用可能なステンレス鋼やアルミが使用され、-253℃を保持するために、真空断熱や多層断熱材等が使用されます。それでも蒸発します。蒸発した水素を圧縮水素として貯蔵するか、安全に排気する設備が必要になります。課題②水素吸蔵材料：水素の貯蔵と放出に使うエネルギーが大きい(1)水素球場合金の代表的はニッケル水素電池の負極に使用されるLaNi5H6があります。水素吸蔵合金では、加圧すると合金中に水素が吸蔵され、水素を吸蔵した状態から減圧すると水素が放出されます（下図）。３）佐藤、折茂「安全かつ高密度に水素貯蔵を実現する材料」応用物理 90(2021) 570-573水素吸蔵合金は、圧縮水素よりも低圧で水素を貯蔵できる、水素放出速度が緩やかといった特徴があります。ボンベに吸蔵合金をつめて利用しますが、安全性は高圧水素より高く、期待されています。(2)水素化マグネシウムMgH2MgH2は、マグネシウム（Mg）に高温高圧化で水素を反応させて作ります。水素の質量密度が高く、常温常圧の大気下でも安定な物質です。水素を放出するには400℃まで加熱して放出。水と反応させてMgH2 ＋ 2H2O → Mg（OH）2 ＋ 2H2 のように発生させる材料が開発されています。(3)錯体水素化物錯体水素化物は、水素を含む錯イオンと金属イオンが結合した材料です。高密度に水素貯蔵ができます。代表的な物質の一つがLiBH4で、全個体電池の電解質材料としても利用が期待されています。しかし、水素が他の構成物質と強く結合しているため、水素放出時に高温加熱が必要です。(4)アンモニアNH3アンモニアは窒素N2と水素H2から合成する方法が確立されています。N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 (ハーバー・ボッシュ法)アンモニアは沸点が高い(-33℃)ので液体水素より保存が楽です。水素を取り出すには触媒と高温が必要ですが、そのまま燃料として直接燃焼させることができます。(5)メチルシクロヘキサンC7H14(MCH)メチルシクロヘキサンはトルエンに水素付加して得られます。どちらも常温で液体です。水素を1/500の体積で保存できます。水素放出にはＭＣＨを300℃以上で触媒を使って反応させます。(6)j吸蔵材料の吸蔵密度佐藤、折茂「安全かつ高密度に水素貯蔵を実現する材料」応用物理 90(2021) 570-573多くの吸蔵材料は液体水素より体積密度が高い。つまり、同じ容量のタンクにたくさん貯蔵することができます。質量密度については、原子量の小さい原子を使った吸蔵材料が高くなるようです。多くの材料において水素の吸蔵と放出には高温が必要で、そのための設備とエネルギー低減が課題です。
2024.02.20
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水素H2エネルギー⑦天然に水素が存在する
なんと天然の水素も存在します。最も軽い気体ですから、地上に出てきたとしても、あっという間に宇宙空間に逃げ去ってしまうのではないかと思っていました。天然水素の貯留、回収についての記事を見つけましたので紹介します。天然水素の動向 2023/08/31 JOGMEC 小杉安由美こちらの記事から改変・転載①天然水素は多くの地域で確認されている天然水素は、トルコ、オマーン、スペイン、日本（長野県白馬八方温泉）等の世界各地、陸上のみでなく海底（中央海嶺付近の熱水鉱床）においても観測されています。しかし、メタンやヘリウムと混合していることが多く、高純度の水素ガスは珍しいそうです。次の地図は天然水素の分布です。意外に確認されているのですね。②年間水素生産量は天然ガスに比べて少ないけど…全球規模での年間の水素生成量を試算した研究例があります。（下表）。研究によって、対象とする生成場やプロセス、計算方法は異なっており、その結果は数万～数千万ton/yearと幅があります。最も楽観的に見積もられているZgonnik （2020） [6] においては、22,680千ton/yearと見積もられています。これは体積に換算すると254 ±91 Bm3/ year （8.97 ± 3.21 Tcf） であり、天然ガスの世界生産量（2019年）の4.1 Tm3 （145Tcf） と比較すると2桁も小さい数字です。しかし、有機物を原料として、続成作用によって生成するまでに非常に長い時間のかかる化石燃料に対して、天然水素は比較的早い反応速度で長期にわたり連続的に生成し続けていることを考慮すると、大量に存在している可能性はあると考えられるそうです。③水素はどのように生成したか(3つのメカニズム)1)水の放射性分解である。岩石中に含まれる微量のウラン、トリウム、カリウム等の放射性元素の壊変により発生する放射線によって水が分解され水素が発生します。2)蛇紋岩化反応：かんらん岩等が変質して蛇紋岩となる際に、水素が発生します。3)水素を大量に含む地球深部のコアや下部マントルから排出された水素が、プレート境界や断層に沿って浅部まで上昇したものです。④利用できそう？③のように生成した水素は天然ガスを貯留する岩盤にたまり、天然ガスと同じように回収できそうです。マリのBourakebougouの例があるマリの首都Bamakoの北部50キロメートルに位置する鉱区（Block25）は、1987年に水井戸掘削の際に水素が発見されたBourakebougouを含む面積43,000平方キロメートルの広大な鉱区です。2017年から2018年にかけて24本（計6,953メートル、深度100～1,800メートル）の試錐を実施しており、2022年5月より新たな試錐も実施しています。2011年にHydroma社がリエントリーし、生産した水素を直接燃焼して発電し、近隣の村に提供するパイロットプロジェクトを2012年から開始し、現在まで電気の供給を続けています。天然水素の利用は始まったばかりですが、天然ガスにくらべて、埋蔵量は少ないものの何億年もかからず生成するので、意外に利用が進むかもしれない。
2024.02.12
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月探査機SLIM月の夜を乗り越えられるか
JAXA（宇宙航空研究開発機構 ）は2月１日、月面に着陸した月探査機「 ＳＬＩＭスリム 」が１月３１日午前９時頃に運用をいったん終え、電源をオフにする「休眠」状態に入ったと発表しました。太陽電池が発電できない夜を迎えたためで、ＳＬＩＭが日没直前に撮影した月面の画像も新たに公開しました。月の夜は約２週間続き、昼は約１１０度以上ある月面温度は氷点下１７０度まで下がります。夜が明ける２月中旬以降、電源をオンにして再起動する予定だが、温度差２００度以上の過酷な環境下では電子機器が壊れる可能性が高く、復活するかどうかはわからないとのことです。もうすぐ、月では日の出です。再起動できることをいのります。これまでのJAXA報告月面探査機SLIMは1月20日、世界初のピンポイント着陸に成功しました。着陸用エンジン1基の不調で月面にひっくり返っていましので、太陽電池に光が当たらず「休眠状態」となっていました。月探査機SLIM：着陸エンジン一基損傷も予定地点をはずさず着陸→2024/1/25ブログ月にはSLIMがいる：小型月直陸実証機軟着陸成功→2024/1/20ブログ太陽光があたり、発電が開始されると、休眠を解き、探査活動が始まります。「昨夜1月28日11時ごろ、SLIMから通信が届き、運用を再開した」と、JAXAはXで報告しました。月探査機SLIMが復活→2024/1/29ブログ
2024.02.10
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水素H2エネルギー⑥化石燃料から水素をつくる…CO2回収
メタンを原料とし、水蒸気を使用して合成ガス（水素H2および一酸化炭素CO）を得る「水蒸気改質法」は実用化されていますが、二酸化炭素CO2が発生します。水素H2エネルギー⑤化石燃料から水素をつくる →2024/2/3ブログまた石油や石炭など「化石燃料」と呼ばれる燃料をエネルギーとして使う火力発電でも、CO2が多く排出されます。そこで、水素製造や火力発電のCO2排出量をおさえるため、「CCS」「CCUS」という取り組みの開発が行われています。《CCS(Carbon dioxide Capture and Storage)》「二酸化炭素回収・貯留」技術です。以下の図は「知っておきたいエネルギーの基礎用語 ～CO2を集めて埋めて役立てる｢CCUS｣」資源エネルギー庁からこの技術は水素精製工場や発電所などから排出されたCO2を、ほかの気体から分離して集め、地中深くに貯留・圧入する方法です。課題(1)CO2を他の気体から分離させて回収する時にかかるコストです。CO2を吸収する液体を使って化学的に分離する方法、特殊な膜を使ってCO2だけを分離させる方法、固体吸収材を使う方法などがあり、コストも含めた実用的な技術の確立に向けて、研究が進められています。経済産業省が開発を支援した固体吸収材を使って、これまでの技術の半分以下のコストでCO2を分離・回収することを目指すべく、関西電力の舞鶴発電所で実証試験をおこなうことが決まりました。課題(2)CO2を貯留するための地層を見つけること日本では、2012年から、北海道・苫小牧でCCSの大規模な実証実験がおこなわれています。2016年度からは、港内の海底の下にCO2を高い圧力で貯留する作業を開始しました。製油所から供給されたガスの中からCO2とそれ以外の気体を分離し、海底の深くに掘った井戸に、年10万トン規模のCO2を3年間埋めこむ計画です。終了後は2年間、CO2が漏れ出さないようにモニタリングする予定です。《CCUS(Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage)》分離・貯留したCO2を利用しようというものです。たとえば米国では、CO2を古い油田に注入することで、油田に残った原油を圧力で押し出しつつ、CO2を地中に貯留するというCCUSがおこなわれています。CO2貯留が実現できる上に、石油の増産にもつながるとして、ビジネスになっています。また、化学原料の生産に使われることが考えられているほか、ユニークなところでは、太陽光エネルギーをつかってCO2を燃料に変換する藻を育て、バイオ燃料として利用しようという研究もおこなわれています。CCSやCCUSは水素生産で生じるCO2を排出しない「ブルー水素」にあたります。水素H2エネルギー⑤化石燃料から水素をつくる →2024/2/3ブログ
2024.02.04
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水素H2エネルギー⑤化石燃料から水素をつくる
※Iwatani 「水素の製造方法」から太陽光や風力発電などの再生可能エネルギーを利用して水の電気分解で製造した、CO2を一切排出しない水素は「グリーン水素」と呼ばれています電気分解による製法は水素H2エネルギー③水素の作り方１電気分解 →2024/1/15ブログ石炭や天然ガスなどの化石燃料を原料に、高温で分解・改質して水素を製造する方法は製造時にCO2を発生することから「グレー水素」と呼ばれています。化石燃料から製造し、発生したCO2を回収して地中に貯留したり、利用したりする「CCS(Carbon dioxide Capture and Storage)」や「CCUS(Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage)」技術と組み合わせることで、CO2排出量を削減した水素を「ブルー水素」と呼ばれます。ここでは、化石燃料から水素を合成する「グレー水素」と「ブルー水素」について書いていきます。「CO2の回収・貯留・利用」については次回です。水蒸気改質法メタンを原料とし、水蒸気を使用して合成ガス（水素H2および一酸化炭素CO）を得る方法で、最も一般的な工業化された水素製造です。天然ガス(CH4主成分)は下図左上から導入します。「Desulfurization」で硫黄化合物や塩素化合物は触媒毒になるので取り除きます。「Steam Reforming」(右上)で、天然ガスにスチームを加え、高温下（750～900℃）で改質して水素や一酸化炭素などを生成します。CH4 ＋ H2O ⇄ CO ＋ 3H2 + 206kJ/mol「Waste Heat Boiler」(中央)で200～350℃まで冷却され、次のCO転化工程に送られます。この「Waste Heat Boiler」発生したスチームの大部分は改質用スチームに利用されます。「Shift Conversion」(左下)はCOシフト反応といいます。さらに水素を生産します。CO + H2O ⇄ CO2 + H2 -41.2kJ/mol 「PSA Unit」(右下)で水素を分離します。冷却されたプロセスガスは凝縮水を分離した後にPSAユニット（PSA Unit）に供給され、水素と他のガス（CO/CO2/CH4/N2/H2O）を分離します。分離された水素は製品として外部に送られます。残ったガス（Waste Gas）には水素やCO/CH4などが含まれており、水蒸気改質炉の燃料として再利用されます。※PFD&Process国内のほとんどの水素がこの方法で作られています。
2024.02.03
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水素H2エネルギー④「水素H2エネルギー①~③」のまとめ
これまで「水素H2エネルギー①~③」のまとめ水素エネルギーはCO2排出削減というより、日本の「エネルギーミックス」の1要素として解発するのがいいと考えています。水素H2エネルギー①昨今のエネルギーを見る→2024/1/7ブログ①では、エネルギーの現状を確認します。もちろん「水素エネルギー」は現在のエネルギーミックス要素ではありません。水素H2エネルギー②1970年代までは水素H2とCOが都市ガスだった →2024/1/9ブログかつて、水素と一酸化炭素を都市ガスとして供給していました。今はメタンCH4と地域によりプロパンC3H8です。水素H2エネルギー③水素の作り方１電気分解 →2024/1/15ブログ③以降は水素の作り方。電気分解の触媒や条件の新しい研究や産業ベースでの開発を紹介します。今後は、電気分解以外の水素の作り方や貯蔵、運搬、利用について書いていこうと思います。
2024.02.02
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tab.缶ストーブ：野菜の小枝の始末に使ってみました
野菜の小枝の始末に困っています。集めて、燃やすと煙や火の粉がでて近隣の方々に迷惑をかけます。そこで、2次燃焼のできる「tab.缶ストーブ」(田中文金属)を購入し使ってみます。ストーブが入っていた段ボール箱を燃やします。ストーブ上の金属五徳を外して、一番下にある吸気/着火口に紙片をいれてライターで着火しました。すごい勢いで燃えて、3分もかからずに灰になってしまいました。この焚火ストーブを選んだのは、2次燃焼(※１)ができるうえ、薪・練炭・炭・豆炭などいろいろ利用できることです。ナスの枯れ枝が山積になっていたので少し持ってきて燃やしてみました。煙も出なく、よく燃えます。寒い日でしたが、屋外でもストーブのおかげで暖かかったです。枝をくべながら炎を見ていると、時間を忘れます。癒しの時間でした。先に燃やした、段ボールの灰が下にたまっていたので、空気の流量が減り、くすぶり始めました。吸気口から灰をかき出してやるとよく燃え始めました。燃焼後はほぼ灰になりました。缶をひっくり返せば、簡単に灰を取り出せます。次回は、湯沸かしや調理をしてみたい。金属五徳を載せて使いますが、この時は本体横の薪投入口を開けて使います。※1「2次燃焼」：管の内部には内缶があり隙間を熱せられた空気が上がってきます。 この空気によって、不完全燃焼による煤や可燃性ガス（COなど)を燃やします。 それによって、ほとんど煙がでない。Amazonで5200円でした。ペール缶などを使って作る記事がたくさんありましたが、買っちゃいました。
2024.01.29
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月探査機SLIMが復活
月探査機SLIMは月面着陸に成功したものの、太陽電池に光が当たらず「休眠状態」となっていました。月探査機SLIM：着陸エンジン一基損傷も予定地点をはずさず着陸→2024/1/25ブログ月にはSLIMがいる：小型月直陸実証機軟着陸成功→2024/1/20ブログ太陽光があたり、発電が開始されると、休眠を解き、探査活動が始まります。「昨夜28日11時ごろ、SLIMから通信が届き、運用を再開した」と、JAXAはXで報告しました。※SLIMに搭載されたカメラで撮影した月面画像。「しばいぬ」などは、観測候補となる岩石の愛称。休眠状態になる前に撮影した（C）JAXA/立命館大学/会津大学運用再開後、SLIMから届いた写真は※SLIMが再起動後に観測した「トイプードル」と名付けられた岩石の画像（C）JAXA
2024.01.29
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月探査機SLIMのマルチバンド分光カメラ
2024/1/20に月小型探査衛星SLIMが月赤道付近のクレーター「しおり」にピンポイント着陸をしました月にはSLIMがいる：小型月直陸実証機軟着陸成功→2024/1/20ブログそして、2024/1/25に軟着陸詳細についてJAXAの記者会見があり、月の画像も提供されました。月探査機SLIM：着陸エンジン一基損傷も予定地点をはずさず着陸→2024/1/25ブログクレーター「しおり」周辺へのピンポイント着陸の目的月の起源は巨大衝突説が有力です。地球が成長途中、別の天体が衝突し、形成された破片やダスト、ガスなどが集積して月ができるとする説です。ただし、衝突天体のサイズや化学組成、月の原材料が主に地球由来か、衝突天体由来かわかっていません。これを知るために、月のマントル(体積の90%以上を占める)の組成(鉱物量比や鉄とマグネシウムの比など)を調べるために、新しいクレーターの「しおり」周辺が選定されました。月の赤道付近のほんとに小さな名前もなかったクレーターです。今回の着陸に際して命名されました。「しおり」は直径270ｍしかありません。SLIMのマルチバンド分光カメラ750nmから1,650nmまでの波長帯を10バンド、10mの距離で0.13cm/pixelの高解像度で観測するカメラです着陸点周辺の岩石と月表面の土壌を観測します。観測波長は月の主要鉱物である輝石、カンラン石、斜長石などを識別するために選定しています現在、SLIMはひっくり返っており、太陽電池の向きが西に向いているので太陽光があたらず、充電待ちしっかり充電して岩石の分析が進むことをいのります。
2024.01.27
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月探査機SLIM：着陸エンジン一基損傷も予定地点をはずさず着陸
本日2024/1/25、14:00からSLIMについてのJAXA記者会見があり、着陸時以降の状況について解説がありました。以降の画像はＪＡＸＡ提供。着陸直後の記者会見については月にはSLIMがいる：小型月直陸実証機軟着陸成功→2024/1/20ブログ①SLIMの第一目標である高精度着陸は大成功 随時月面の目標をカメラにとらえて着陸目標地点を目指す自律的な高精度着陸航法が用意されています。目標地点はSIOLIクレーターの緩斜面です。高度50ｍでホバリングし、障害物検出を行った後、回避しながら２基のメインエンジンで軟着陸を行う予定でしたが、１基のエンジンが故障、推力が約半分になりました。そのため東に予定地点から東に55ｍ流されましたが、制御系によるバックアップで何とか軟着陸しました。「着陸地点から半径100m内」が目標でしたので、かなりすぐれた着陸であったようです。(着陸時、降下速度1.4ｍ/s、仕様では1.8-2.2m/ｓ）着陸直前に小型ローバーLEV-1とLEV-2を放出しています。LEV-2にはカメラがあり、LEV-1を経由して地球に送信されます。そして、フロントカメラから撮ったSLIMの画像は金色がSLIMでエンジンを上にして着地し、太陽電池パネルが西を向いています。西を向いて太陽が当たらないため、今のところ発電できず、太陽が西に動くのを待っているとのことです。(左の青い金属様のものはLEV-2の足、中央の赤を含む線はパケット受信ミス)②SLIMからの月面画像太陽電池が動作していないので内蔵電池による257枚画像が得られました(予定は333枚)。それを組み合わせた画像です。マントルに由来するカンラン石とみられる石(赤矢印)も見つかっている。(クレーターから出てきたマントル由来のカンラン石を調べるのも調査目的)厳しい着陸になったが、マルチバンド分光カメラ、LEV-1,2とも健全なので、今後も楽しみです。②月面探査ローバーLEV-1とLEV-2についてLEV-1は月面をジャンプして移動します。今回のホッピング回数は6回でした。LEV-2からの画像を中継して、地球に送る中継機能があります。LEV-2はボール状から円筒状に変形し、転がって移動します。この2つは電池で動いていて、0：20~2：30の間、1時間50分活動し、停止しています。LEV-1は太陽電池があり、充電を待っている様子。成果は以下月面上でロボット間通信に成功したのは、最大の成果だそうです。
2024.01.25
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150万アクセスありがとうございました
今日、150万アクセスを越えました。2017年6月11日から始めたつたないブログですがたくさんの方に閲覧していただきましたありがとうございました。現在までの記事数、2千4百超。高校化学の授業と実験、授業や部活動に使えそうな話題、分子模型と結晶模型、などを中心に掲載してきましたが、現在勤務する高校は実験が困難な学校なので、今年は実験の記事は１つだけ。なかなか高校化学の現場に役立ちそうではないので、残念です。ともあれ、今後も掲載を続けますのでよろしくお願いします。
2024.01.23
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山手線を回ってきました：スーパートレインスタンプラリーJR東
日曜日に首都圏JR駅をめぐるスタンプラリーをしてきましたJR東日本では１/12-3/4に「スーパートレインスタンプラリー」を行っています。写真(下)に示される駅の改札外に特急のスタンプがあり、10枚集めると景品がいだだけます。主に山手線周辺を散歩しがてらめぐってきました。午前中は雨でしたので、池袋で昼にそばを食べ、パンなど買い物。品川で夕方、カレーを食べました。スタンプ設置場所には平均2，3組が待っていましたが、東京駅は30人ほどの列ができていました。それで、ゲットしたスタンプは、、、駅には「駅スタンプ」もあるので間違えて押してしまった親子もいて、注意が必要です。山手線車窓から見る東京は、懐かしい風景もありましたが、ずいぶん変わってしまったところもありました。景品ですがNewDays(キオスク)で600円以上の買い物をし、スタンプ10を提示するといただけます。景品の厚手のアクリル板で作ったスタンドです。右のチケットは1日乗り降りができる都区内パスで760円です。券売機で購入できます。日曜日の半日を都内の山手線をめぐりながらぶらぶらと過ごしました。ほとんど座って景色を見ながら、ときおり街をめぐって、、、いい時間でした。じつはそのあと、有楽町の国際フォーラムのホールで中島みゆきのコンサート「歌会１」をみてきました。4年ぶりのライブだそうです。若くて30代、ほぼ中年から老年の聴衆でした。高校時代に深夜放送ラジオ「オールナイトニッポン」でずいぶん聞いたものです。懐かしかった。アンコールで「地上の星」を歌いました。
2024.01.22
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月にはSLIMがいる：小型月直陸実証機軟着陸成功
資料は 小型月着陸実証機「SLIM」JAXA より今日０時３０分ごろ、JAXAの小型月着陸実証機「SLIM」が月の狙ったクレーターにピンポイント着陸しました。SLIM (Smart Lander for Investigating Moon)は2023年9月に種子島宇宙センターからHⅡ-Aにのせられて打ち上げられ、今日、月に軟着陸しました。目的は２つ①小型の探査機によって、月への高精度着陸技術の実証を目指す。 これまでの月着陸の精度は数Kmであるが、100ｍ以内の精度で軟着陸を行います。 目的地はクレーター「しおり」です。「栞」の意味があるそうです。 月基地への荷物運搬にはこれが必須。 また、選定された探査地での活動もできる。②軽量な月惑星探査機システムを実現し、月惑星探査の高頻度化に貢献。 打ち上げ時は710kg、推進薬なしで190kg。 2.4×1.7×2.7mの大きさ。 おおよそ軽自動車の質量、おおきさですが、軟着陸のための推進薬は本体の4倍もいるので、本体が軽量なほどペイロードが増やせる、推進薬が減らせる、投入が楽になるなどの利点があります。軟着陸はしたものの、まだ太陽電池による電源供給はできていないようです。また、「100m精度」も確認されていません。(昨夜の実況を見た限り着陸シーケンスは問題なかったようです)詳しくは、1/21日週以降の記者会見を待つしかないようです。ミッションの成功基準は以下です。もし、太陽電池がうまく働かなくとも、上の基準の「フルサクセス」まではいっているのではないかと思います(そう願います)。たくさんの予算をかけたプロジェクトですが、すべて成功せずとも、これは実験です。失敗が当たり前、失敗したとしても多くの知見や技術的発展をもたらします。今後のスタッフやSLIMを応援しています。
2024.01.20
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水素H2エネルギー③水素の作り方１電気分解
栃木県のダムの見学で東電の所員に聞いたところかつての揚水ダム(電力が余っているときダム湖に揚水して、不足の時に水力発電し供給する)は夜間の余剰電力で揚水していたそうですが、現在は昼間に揚水しているそうです。これは、太陽光発電が昼間しか発電しないことによる変化だそうです。藤原・奈良俣・八木沢3ダム点検放流見てきました；まるで夕立(;^ω^)→2022/5/23ブログ需要に応じて発電し供給することしかできないので厄介です。いま、電力は蓄電池(Li-ionなど。充放電に制限があり、リサイクルが難しい)にしかためることができません。そこで、余剰電力で電気分解して、水素H2として保管・流通させる利用法が考えられました。水素は燃料電池、自動車燃料、二酸化炭素の改質(メタネーション)など利用の可能性は広いです。①中・高校での電気分解高校化学で水素H2の生成は金属と酸の反応、水性ガスによる生成の他に電気分解による反応があります。生徒実験では1mol/LNaOH水溶液炭素電極で1.5V、1A程度で電気分解。陽極：４OH- → O2 + 2H2O + 4e-陰極： 2H+ +2e- → H2 (または,2H2O + 2e- → H2 + 2OH-)写真は市版の電気分解実験装置(モノタロウ)であるが、電極が炭素棒のため効率が低くなります。②産業としての電気分解の可能性高効率を得るためには、電極に白金Ptなど貴金属を利用するが、高価なため水素の製造単価が高くなります。そこで、電気分解の電極や電気分解条件については多くの研究があり、白金Ptを減らしたり高効率で水素H2を得ようとする努力が続けられています。高効率・製造単価を下げるための研究を２つ紹介します。(1)電極の開発 電気分解に同じ電力を使っても水素発生量を増やす効率的な電極の開発、また、貴金属の白金Ptを減らす電極の開発、電極の長期利用素材の開発、など次々に研究報告がされています。目についたものは以下です。超高効率な水の電気分解を実現するナノシート状合金触媒を開発京都大学大学院理学研究科 北川宏 教授、草田康平ら（2021/2/17 科学技術振興機構）酸性溶液中で水の完全分解を高活性に長時間促進するルテニウム–イリジウム（Ru–Ir）合金電極触媒の開発に成功。この触媒は特徴的な珊瑚形状をしたナノ構造体であり、3 nm(3×10-9 m)程度の Ru–Ir 合金ナノシートの集合体です。継続時間はまだ122時間です。白金/炭素ナノマテリアル複合体による水素発生触媒の開発理化学研究所 川本益揮ら(2023/8/21 理化学研究所)PtNP/単層カーボンナノチューブ触媒は、白金量が市販の白金/炭素触媒の470分の1であるにもかかわらず、白金の単位質量当たりの電流値が270倍を示しました。高価な貴金属の使用量を減らすコスト効率の高が高くなります。常圧、25℃で150時間電気分解しても水素発生に変化が起きないことが確認されています。(2)反応条件の検討高温で反応が促進されることは、化学の授業でもおなじみですが、温度を上げて電気分解する方法が実用化に近づいています。高効率な水電解技術「SOEC」、量産規模の早期拡大が普及のカギに「日経クロステック」ニュース解説SOECは、水素などから電気をつくるSOFC（固体酸化物形燃料電池、Solid Oxide Fuel Cell）の反応を逆にたどる技術。700~800℃で電気分解を行うが、大きな廃熱を伴う製造工場内にSOEC装置を併設すれば効率を上げることができる。大阪ガスはSOECで生産した水素とCO2でメタンを合成する過程で得られる廃熱をSOECに利用するシステム「SOECメタネーション」を開発している。以上ですが、電気分解に利用する電力源が大きな問題となります。化石燃料を使う発電では、本末転倒となるので、再生可能エネルギー(含む原子力発電）を利用するしかありません。ここまでの話：ブログの内容を連続できませんでしたので、「水素エネルギー」についての話題のこれまでのリンクを貼っておきます。水素H2エネルギー①昨今のエネルギーを見る→2024/1/7ブログ水素H2エネルギー②1970年代までは水素H2とCOが都市ガスだった→2024/1/9ブログ
2024.01.15
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水素H2エネルギー②1970年代までは水素H2とCOが都市ガスだった
なんと、1970年代までは水素H2を主要成分とした都市ガスを家庭で利用していました。この都市ガスの成分は水素H2、一酸化炭素COで、水性ガスと呼んでいます。実は石炭を乾留（蒸し焼き）して炭素部分だけを残した燃料＝コークスと水が原料です。(昔、私の小学校ではストーブでこれを燃やしていました。コークス当番の生徒が毎日運んでいました)東京瓦斯のガスタンクとガス炉 Wikipediaよりちなみに豊洲の鮮魚市場は東京ガス工場の跡地でした以下、水性ガスの生成反応です。柏谷悦章・石井邦宜 「H2Oによるコークスガス化反応における反応の種類」鉄と鋼 Vol79(1993)No12 では、かなり詳細に反応の分析がされている反応温度1000℃(1273K～1673K)で小粒コークス充填層に水蒸気を通過させ水性ガス反応を起こさせ、生成したガスを分析した結果です。(反応式中=は化学平衡を現す、ほぼ吸熱反応です)水性ガス反応Ⅰ：C+H2O=CO+H2 主な反応水性ガス反応Ⅱ：C+2H2O=CO2+2H2 かなりの割合で生じているブドワール反応：C+CO2=2CO この反応も起こっている 水性ガスシフト反応：CO+H2O＝CO2＋H2 1273K以上ではこの反応はおこりにくいたくさんの反応が高温で炭素Cと水蒸気H2Oを触れさせることで起こっており、かなり複雑です。このことにより都市ガス成分は水素H2と一酸化炭素COをふくんでいて、昔はガス漏れによる一酸化炭素中毒事件が起こりました。現在の都市ガスはメタンCH4です。有毒ではありませんので漏れても引火にだけ気を付ければ中毒の心配はありません.水性ガスの燃焼反応はCO(g)+1/2O2→CO2＋283KJH2＋1/2O2→H2O＋286KJです
2024.01.09
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水素H2エネルギー①昨今のエネルギーを見る
自動車のEV化が話題です。世間では「温室効果ガスCO2を減らしましょ」ということでLi-ion電池中心の電気自動車(BEV)がずいぶんと推進されているようです。私は「CO2削減が気候変動に影響する」という説に懐疑的、そして寒冷期のBEVの走行距離が低下するので当分ハイブリッド車を乗り続けようと思っています。むしろ(百歩譲って)CO2を減らすなら、利便性を考えると水素H2が自動車燃料、電力生成、燃料備蓄に向いているのではと思い、水素エネルギーについて整理してみようと思います。はじめに、世界の１次エネルギーについて①世界の燃料別の総エネルギー供給量(2020年)UNSD エネルギーバランスよりhttps://unstats.un.org/unsd/energystats/dataPortal/石炭・石油・天然ガスなど化石燃料が約80%を占めています。水素H2は供給されていません。天然資源としてH2は水に溶けているものが確認されていますが、まだあまり利用されていないようです。②燃料別のエネルギー(各燃料の単位発熱量)燃料1Kg当たり、燃焼による発熱量(MJメガジュール)です。原油から水素までは液体です。液体密度をかけて質量にしています。石炭は輸入炭、国内炭、無煙炭などの平均値、重油はA～C重油の平均値です。また、LNGはメタンCH4が主成分、LPGはプロパンとブタンが中心の混合物です。③現行では水素H2は商用化されていないけど…水素H2は②で比較したようにLNG(CH4)と同じくらいの単位発熱量120MJ/Kgを持っており、技術の発展によって保存・輸送が可能になっています。電力のエネルギーミックスへの参入や自動車や列車・航空機の燃料として期待しています。今後のブログの予定は水素の作り方、輸送や保存の技術、利用の技術の発展について調べていきたいと思います。
2024.01.07
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2023年記事ランキング、そして、明けましておめでとうございます
あけましておめでとうございます。昨年はたくさんの方に見ていただき、少しは授業の役に立てたかなと思っています。これまでの、アクセス数は12月31日15時で148万6092でした。昨年から約28万2千アクセス増えました。さて、昨年のブログ閲覧数1000アクセス以上をランキングにまとめました。インデックスとしてご利用ください。タイトルからは左欄「キーワードサーチ」や掲載日時からは左欄下「カレンダー」からたどり着くことができます。《生徒実験・演示実験》定番の生徒実験・演示実験を準備段階から記録した内容です。実験解説書には、実験方法など詳しく書いてありますが、実験準備ー実施ー実験説明のための黒板内容ー生徒の間違えやすいところー実験の勘所ー生徒のレポート内容実験の進行とともに記録したものは先生方の役に立つのではないかとおもって掲載しました。定番の生徒実験・演示実験を準備段階から記録した内容です。昨年は学校講師の受け入れ先が実験を行わない学校だったので1つだけでした。左からアクセス数、タイトル、投稿日の順です。1000アクセス以下でも実験・演示の記事はたくさんありますので、左らんのキーワードサーチから検索してみてください。今年は昨年に比べて「中和滴定実験」や「電離平衡」「滴定曲線」のアクセスが多かったようです。《模型》結晶模型、分子模型の作り方を解説した記事です。作ってみるといろいろな知見が得られます。忙しいかと思いますが、どうぞ作ってみてください。1170アクセスの「六方細密構造を斜めに切ると面心立方格子になる模型を作る 」これは私の間違いです。すみません。「間違ってました」と書いた上でしばらくさらすことにします。《授業》また、iPadを授業に使い始めて5年超になりますが、授業にはとても役立ってくれ、今では手放すことができなくなっています。使い勝手のよいソフト「GoodNotes」と合わせて使い続けています。1183アクセスの「授業用プロジェクター画面ミラーリングAnycast換えました」について常に安定して表示ができない(特に動画表示で映らなくなる)ので、今はiPadのTypeCコネクタから有線でプロジェクターにつないでいます。AnyCast本体のバッファメモリーがあふれるのではないかと思っています。AnyCastは無線で表示でき、安価なので魅力的ですが、授業で長時間利用すると不具合を起こします。《解説》同僚や生徒と会話していて、生じた疑問を調べて解説しています。中途半端に解説しているものがたくさんあります。ご容赦ください。問題提起の意味もあります。2877アクセスの「なんで水銀はじょうおんでえきたいなの？」は2回にわたって解説を試みましたが、わかりやすくない(＝私の理解が完全でない)ので不十分な内容になっています。《コンピューター》ラズペリーPieやラズベリーパイPicoを時々紹介しています。イギリスのコンピューター教育のために作られた「ラズベリー」という人差し指~手のひらサイズのコンピューターです。特にラズベリーパイPicoは、なんと630円。昨年は500円でしたが円安のせいでしょうか、値が上がってますね。コンピューターで様々な測定器やモーターを制御するIoTの学習に最適です。これは特に生徒の部活動で利用してほしくて、いじってみました。ラズベリーパイpicoはコンピュータではありますが、プログラムを入れ替えて汎用とせず、単機能の測定器として利用することが本来の目的だと思います。センサーも安いので目的別に割り切って使うといいでしょう。《日常・その他》日常の話題や旅行などの関連を載せています。では、今年もよい1年でありますよう。
2024.01.01
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電池式マグネチックスターラー(キット)をつくります
準備室にほこりをかぶっていた6年以上前の電池式マグネチックスターラー(キット)を発見しました。2017年8月に埼玉県で行われた「全国化学研究大会」に埼玉県の自習助手研究会から出品、販売されていたものです。私も参加しており、1つ購入しましたので、懐かしい。しかも、実験室や教室で気楽に使えるので、欠かせない機具となっています。直径約12㎝、高さ5㎝とコンパクトながら、１Ｌビーカーを攪拌できるパワーがあります。原案は、渡辺智久先生で2016年の理科実験実習講習会(埼玉県)で発表したものです。時間が経って、忘れられてしまうのはとてももったいない傑作ですので、勝手ながら紹介します。●スターラー下部単三乾電池4本です。右にモーターがあり、速度コントロールは手前の電圧コントロール基板で行います。●スターラー上部モーター先端にブーリー小、プーリー大にはネオジム磁石をゴムプッシュでつけます。●速度コントロール基板回路図です。キットにはプリント基板が入っていて部品を並べてはんだ付けするようになっています。しかし、もうプリント基板は手に入らないでしょうから、ユニバーサル基板の図もありましたので載せます。はんだ付けとねじ締めで完成するとても作りやすいキットでした。●部品配置と構造●部品表2016年版です。入手困難なものがあると思います。●私の作ったスターラー私も小型のスターラーを多数作って、生徒の滴定実験で使っていました。過去作ったスターラーのリンクを貼っておきますのでご覧ください。①極小スターラー初号機できましたギア付きの小型モーターで作りました→2017/10/5ブログ②電池式速度可変スターラーPWMコントロール基盤を使い速度可変にしました→2017/10ブログ
2023.12.02
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7cm塩化セシウム、体心立方格子のケース入手できました
塩化セシウム・体心立方格子7cm級作れません→2023/10/28ブログ「ダイソーやSERIAなど100円均一ショップでは一辺9cmのケースは売っていますが1辺7cmのケースがありません。」一辺7cmのクリアケースが入手できなくなり、塩化セシウム、体心立方格子を安く提供できなくなりましたが、7cmのクリアケースを通販で何とか手に入れることができました。配送料がかかり、材料が110円→150円となりましたが、値段据え置きで提供しようと思います。一辺7cm体心立方格子770円、塩化セシウム型880円一辺9㎝塩化ナトリウム型990円と価格そのままにしました。ケース不足で製作できず、ご迷惑をかけた先生方、お待たせしました。
2023.11.28
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巨大3D猫ポリス…新宿駅東口「クロス新宿ビジョン」
新宿駅東口広場斜め左のビルに巨大な猫がいます。これは湾曲したL字型のLEDスクリーンに投影され、裸眼で３D映像が見られるものです。2021年の7月から始まり、放映時間は7:00~25:00。10月末ですが、新宿に行く用があったので、見てきました。錯視を利用して、しっかり３D映像を見せてくれます。とても、リアルで不思議な技術です。CROSS SPACE「新宿駅東口の猫」
2023.11.25
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