『新しい日常』へのシンプルなアプローチ

変化の大きな時代、健在化する様々な問題に対して『新しい日常』につながるヒント(⁈)を共有します

『新しい日常』雪山で冷やす、熱い⁈データセンター。地球に優しい熱交換【脱炭素社会】

“データセンターの銀座”「INZAI」

業界内では世界中にその名が知られているという。

千葉県印西市、人気のベットタウンに、今、続々と「データセンター」が建設されている。データセンターとは、企業が取り扱う大量のデータを、各種コンピュータ(サーバー:データの保管庫)やデータ通信などの装置を設置し、運用するために特化した施設である。

セキュリティ上の理由から窓なし、社名すら出さない建物となる、というから近隣住人の皆さんにとっては少し薄気味悪い建物に感じるのではないか?あのGoogle様も2019年に印西市に土地を取得、日本に初めてのデータセンター建設を発表しているという。印西市データセンターが集中する理由の一つとしては、その地盤がよいからとのこと。

【参考】モーニングサテライト、“データセンター 世界が注目する街”(2021年6月2日放送)

 

ー目次ー

 

今「データセンター」が注目されている

なぜ多くの企業がデータセンターを手掛けているのか?

その答えの一つは、コロナ禍でデータ通信の重要性が増したからという。

  • オンラインショッピングの普及により様々な手続き(予約、注文、決済)はオンラインでやり取りされ
  • YoutubeTwitterInstagramといったSNSソーシャルネットワークサービス)には日々一刻を争う形で新しい情報が飛び交う
  • 仕事もテレワークやリモートワーク化が進み
  • キャッシュレス化により紙幣を使う機会も減少

これら日常生活の変化に伴い様々な形でデジタル化されたデータはインターネット上で日々増加の一途をたどるばかりである。

この様にして増加し収集されるデータが「よきに活かされるかどうか?」は使う側次第であるが、AI等による多量のデータ処理能力が高まる中、各企業にとって活用しない手はない。企業にとってデータは大切な宝物であり、お宝になるデータを生み出すために様々な仕組みやサービスも生まれている。サブスクリプションの様なサービスはその代表的な例ではなかろうか?

政府もデジタル産業のあり方について大きな方向性を取りまとめる中でデータセンターの国内誘致などを勧めることが戦略の一つとしてあるという。その背景にあるのは、今年3月、LINEで送信した画像や動画を中国の関連企業が閲覧できるようになっていたことが発覚し、多くのユーザーを不安にしたあの問題。

国内にあるデータセンターの8割以上が東京と大阪に立地していることから、リスク分散を図るためにも、都心から離れて地方に設置する動きも始まっている。

熱い⁈「データセンター」、冷やすのが課題

データセンターにおける大きな課題の一つは消費電力が大きいこと。

自宅でパソコンを長く使用していると熱くなり、冷却用のファンの音が異常にうなる現象、は誰しも経験されたことがあるのでは?

データセンター内の設備では常に多くのデータを処理し続けているため、特にデータの保管庫となるサーバー(コンピューター)では発する熱量は膨大である。

消費電力の問題、実はこの熱を冷ますために必要な冷却設備に半分近くの電力が費やされるという。

この話を耳にして、ビビっと、ビットコインを思い出した人も少なくないのでは。

その発言が社会に大きな影響を与えるイーロン・マスク(電気自動車で世界をリードするテスラの最高経営責任者CEO)氏が、暗号資産(仮想通貨)であるビットコインで「テスラの電気自動車(EV車)が購入でます」とつぶやけば、相場は急騰。

その後「ビットコインを使った電気自動車(EV車)の購入受付を一時的に停止する」とつぶやけば、相場は急落。

急落の原因となったこの発言の裏にあるのが、ビットコインの採掘(マイニング:コンピュータによるデータ処理の一種)や取引を維持するために大量のコンピュータが使われるが、その稼働に多くの化石燃料による電力が使用されているという「現状」である。

カーボンニュートラルに向け社会に貢献しようとする電気自動車(EV車)メーカーだけにもっともな対応とも思えるが、果たして初めから認識できなかったのかは?

現状の問題は化石燃料を使用した電力を大量に使用すること。

この問題を解決するためには「電力の再生可能エネルギー」と「省エネ化」、つまり電力の消費量を増やす原因となる「発熱」をいかに抑えるか?が課題となる。

暗号資産(仮想通貨)自体は「ブロックチェーン」という技術を用い、ネットワークに接続された複数のコンピュータによりデータを共有することで、データの改ざんを防止し、透明性を高められるという点で素晴らしい技術であることに変わりないことに注意したい。

繰り返しであるが、使用する電力を再生可能エネルギー化し、消費電力をおさえるべく発熱を抑制することが大きな問題である

発熱問題を解決するための取組み

f:id:zuoji319:20210708092053j:plain

雪山が冷やす⁈データサーバーの「発熱」

 雪国、北海道美唄市、冬場に道路などから除雪した雪を回収、雪山として積み上げ、雪山の下を通すことで冷却用の水を冷やす仕組みを実証実験中。

ホワイトデータセンターと呼ばれるこの実証実験の地に、市街地からダンプカーで捨てる雪を運んで積んだ、雪山、3000トンを貯蔵。

雪山の表面には断熱材としてチップを30cmかぶせている。

雪山の下には熱交換するための水を通すパイプが設置されており、雪を溶かしてその水を冷やす仕組みである。

更に、サーバーで温まった水は、ビニールハウスに送られ、ハウス内の温度の維持にも活用、きくらげの温室栽培もできるという。

海外に比べ、電気料金という点においても、そもそも日本は倍くらい高いという。

工夫をすることで電気の消費量を半分に抑えられないと海外には勝てない。

「安全性の高い日本国内でデータセンターをつくる」ために発熱(消費電力の低減)は解決すべき必須の課題である。

この発熱の課題を解決しようと世界でも新たな取組みが始まっており、アメリカのマイクロソフト社は、データセンターを丸ごと海の中に設置し、海水で冷やすデータセンターの実用化を進めようとしている。

米国の発想のスケール感の違いには圧倒されるばかりである。

まとめ

コロナを機に世界中で加速するデジタル化の波。

インターネット上にはデータが日々増え続けることから、データセンターの需要は益々高まると考えられる。

一方、2050年に向けカーボンニュートラルに世界が舵を切る中、電力の「再生可能エネルギー」や「省エネ化」に向け多くの課題が顕在化している。

データセンターにおける発熱問題はその雪山ならぬ氷山の一角であるが、今回の紹介した雪山による事例の様に、自然の力を合理的に活かしその付加を軽減していこうとする取り組み、は素晴らしいと考える。

変化の大きな時代、『新しい日常』で豊かな生活を築いていくために、人類の知恵と創造力が大いに発揮され、少しずつでも問題が解決されることを期待したい。

以上

 

最後までご覧頂きありがとうございます

↓ポチっとして頂けたらうれしいです

にほんブログ村 ライフスタイルブログ ポジティブな暮らしへ
にほんブログ村

 

<関連情報へのリンク>

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

『新しい日常』充電は走りながら⁈ワイヤレス充電EVへ進化【脱炭素社会】

電気自動車(EV)というとプラグを使って充電、しかも時間が掛かるイメージ。

プラグ無しでワイヤレス充電できる技術自体は実用化が近いと言われている中、現在、走りながら充電できるシステムの実証実験が始められているという。

【参考】モーニングサテライト、大浜見聞録、モビリティー革命前夜 走りながら充電(2021年5月27日放送)

 

ー目次ー

 

ワイヤレス充電の原理

大阪市内にある電力機器大手のダイヘンは、エネルギー大手出光興産と組んでワイヤレス充電の実証実験を重ねている。

送電用コイルが設置された地面の上に自動車を止めると、そのコイルから自動的に電気が送られ充電を開始、およそ8時間でフル充電されるという。

※超小型EV用ワイヤレス充電システム

f:id:zuoji319:20210608105609j:plain

ワイヤレス充電の原理【磁界共鳴方式】

ワイヤレス充電に使われているのは「磁界共鳴」という方式。

  • 地面側のコイルに電気が流れると磁界が発生する
  • 車の下側には、電気を受け取るコイルがあり、特定の周波数では、車側のコイルが共振(共鳴)し2つのコイルをつなぐ(磁界が2つのコイルを貫く)
  • この磁界により、車側のコイルに電気が流れる

という仕組みである。

f:id:zuoji319:20210608105713j:plain

ワイヤレス充電 活用構想

駐車中でのワイヤレス充電においては、小型のEV車では既に実用段階、来年には普通車にもこのシステムが適用される様、自動車メーカーと交渉中であるという。

「走りながら充電」の試み

千葉県柏市東京大学柏キャンパスでは、更に一歩先を行く実験が進められている。

車を走らせながらワイヤレス充電をしようとする取組みである。

車体にも工夫あり。タイヤの中にモーターがあり、直接タイヤを回すインホイールモータを採用するという。タイヤホイールの中にモーター、文字通り車輪毎にモーターがあり、独立して制御する仕組みとなる。

従来のEVでは、車体の中にあるモーターの力がシャフトを通して2つのタイヤに伝わるため効率が落ちる。

インホイールモータでは、直接タイヤを回すことで効率的に電気を使うことができる。このインホイールモータの横に受電コイルを設置することで、地面側の送電コイルから送られてくるエネルギー(電気)をそのまま使うことができ、またバッテリーに貯められる様にもなる。

課題はインフラ面と国際規格

普及のカギの一つとなるのは、このシステムに必要となる充電施設を「どこに?」「どのくらい?」設置するかといったインフラ面の整備である。走行中給電時間が1秒であるのと2秒であるのではエネルギーは倍違う。当然時間的に長くとどまる所にコイルを置いた方が有利となる。

街の中で走行するモデルケースでは走行時間の1/4が交差点にいることから、交差点から30mまでの区間にコイルを置けば止まって充電をしなくてよくなると試算(シミュレーション)。実際の走行検証でこれが実現されてくれば、EV車の普及の上でも大きなアドバンテージになる

平均的に電力がキープできることがポイントとなる。

つまり、バッテリー残量が80%で走り始めて、走り終わっても80%のままであること。これにより、家での充電や急速充電ステーションも必要なくなると伴に、大きいバッテリー(蓄電池)を車に積む必要がなくなる。

電気自動車の価格が300万円だとするとおよそ100万円の電池にかかるコストが20万円程度ですみ、かなり手ごろな価格の車になる可能性が生まれるという。

現在、このプロジェクトに民間企業12社が参画し共同開発中、技術革新に取り組んでいるという。但し、この走行中の充電に関しては海外8カ国(イギリス、スウェーデン、イタリア、韓国、スペイン、イスラエル、ドイツ、アメリカ)で実証実験が進められている。

どの国やメーカーが国際規格を勝ち取るか?

東京大学では、柏の葉スマートシティーでの実証実験を計画中であり、2023年からスタート予定。国際規格を勝ち取るべく、国を挙げて取り組めるか否か、大事なタイミングであるという。

まとめ

解決するべき課題」はまだまだ多いかも知れない。

しかしながら2050年カーボンニュートラルに向け世界が動き出した中で、その貢献につながる技術要素が少しずつでも確立されてくることは意義が大きいと考える。

使える技術要素が増えることによって展開における選択肢(自由度)は広がる

いきなり「一般家庭の乗用車向けに展開できなければダメだ」という前提でスタートするとなかなか大変である。

要素技術を実用段階に落とし込んでいくにあたっては「小さくてかつ有意義なモデル」をいくつか設定し進めていくことが現実的で有効であると考える。

  • 所定のルートを走行するバス等公共の乗り物
  • 特定のルートにおいて人やモノの運搬に採用される自動運転車
  • メンテナンスや管理が行き届きやすいレンタカーやシェアリングカー

小さなモデルで検証を繰り返し、それが相乗的に影響しあって起こる大きな技術革新に辿り着くのに、30年は決して短くないのでは?

この様な技術にたずさわるエンジニアのおかげで、2050年における『新しい日常』が人にとっても、地球にとってもよくなっていることに期待するとともに「挑戦してくれていること自体に感謝したい

以上

 

最後までご覧頂きありがとうございました

↓ポチっとして頂けたらうれしいです

にほんブログ村 ライフスタイルブログ ポジティブな暮らしへ
にほんブログ村

 

<関連情報へのリンク>

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

『新しい日常』未来のために水素エンジン車という「選択肢」を増やすトヨタ【脱炭素社会】

トヨタ自動車が水素エンジン車で24時間耐久レースに参戦、水素のみを燃料としたクルマでレースを走るのは世界初。

豊田章男社長がドライバーも務めたこと、使用された水素は福島県浪江町で製造した再生可能エネルギー太陽光発電)で製造したモノであることも注目された。

豊田章男社長曰く、

カーボンニュートラルの実現に向けた選択肢の一つとして水素エンジンの開発を進めたい

これには、次世代のエネルギーとして注目されている水素の普及を図るべくその需要を増やしたい、また、自動車業界で培ってきた高度な技術であるエンジン技術を継承することでエンジン製造に関わってきた人達の雇用を守りたいという狙いがあるという。

f:id:zuoji319:20210527120106j:plain

トヨタ自動車『水素エンジン車』開発の狙い

 

ー目次ー

 

水素エンジン車とは

水素をエネルギーとして走るクルマには燃料電池車(FCV)があるが、水素エンジン車は何が違うのか?違いのポイントは「どのようにして水素のエネルギーを動力に換えているか」である。

燃料電池車(FCV)は、水素を空気中の酸素と反応させて発電し、その電力を用いてモータを動かすことによって駆動力を得る。

*ちなみに、トヨタ自動車は2014年世界に先駆け燃料電池車「MIRAI」を販売。

現在、燃料電池車の国内販売台数(他社製含む)はおよそ4600台でありまだまだ普及しているというレベルにはいたっていない。

一方、水素エンジン車は、既存のガソリン車と同様、内燃機関である「エンジン」を搭載しており、ガソリンなどの化石燃料の代わりに、水素を燃焼させピストンを動かすことによって駆動力を得る。

化石燃料を燃やさないことから二酸化炭素(CO2)が”ほとんど”発生しない。

*”ほとんど”というのは厳密にはエンジンオイルの燃焼でごくわずかなCO2発生の鑑みてのこと。

燃料電池車が一回の水素供給で700~800kmの距離が走行できるのに対して、水素エンジン車(今回のレース仕様)では、50kmの距離であり、水素を効率よく燃焼させていくことが大きな課題の一つである。

【参考】「水素エンジン」車レース出場 脱炭素へ次世代の車なるか NHK NEWS WEB

水素をエネルギーとする車が普及するための課題

21日放送のワールドビジネスサテライトWBS)では、トヨタ自動車が水素エンジン車で24時間耐久レースに参加する内容を報じた上で普及への課題を2つ提起した。 

水素ステーション(水素を補給する施設)に関しては、現行ガソリンスタンドが3万カ所を超えるのに対して、およそ160カ所しかないという。

水素は製造、輸送、貯蔵のそれぞれのプロセスでコストがかかり、ガソリンや天然ガスと比べて割高なのが課題という。

水素ステーション設置コストに建設費4億、その運営費に年間4千万円必要。

そんな中、セルフで水素を充填する無人水素ステーション(日本エア・リキッド、全国13施設の内2施設で展開中)を展開し、運営費をおさえながら営業時間拡大を図ろうとしている企業もある様だ。

政府は2030年までに現在の5倍以上にあたる、900カ所の設置を目指すというが、このコストに関してどう持続可能的な解決をしていくのか不透明である。

次に2重検査とは。

水素エネルギーで走るクルマには水素を貯蔵するタンク等が備わっており、そのタンク及び配管の漏れ等に伴う事故を防ぎ安全性を確保するために定期点検することが決められている。

従来の車検とは別で設けられており、その周期が異なることから、2重の手間が掛かるのが2重検査問題である。

検査時期がずれている要因の一つは、その管轄省庁の違いからという。

車検は国土交通省、水素タンクは経済産業省が管轄している。

国は一元化を図るべく、6月には大枠を取り纏める予定という。

【参考】トヨタ 24H耐久レースに投入 水素エンジン車の実力は? ワールドビジネスサテライトWBS)2021年5月21日放送

水素社会実現への取り組み方及び報道のされ方はこれでよいのか?

水素エネルギーによる水素社会の実現は、菅総理が世界に宣言した「2050年までにカーボンニュートラルを実現する(脱炭素社会実現)」を守るべく、日本が国としてきっちり取り組むべき大きな課題の一つである。

決して簡単なことでないことから、2050年まで継続的に取り組まざるを得ない「この課題」に対して「水素ステーションが高くて設置の進みが悪い」とか「管轄省庁が異なるから手間が掛かっている」などの細かいことをさも大きな問題として取り上げ「これだけをやっていれば大丈夫」と視聴者に勘違いを生じさせる様な取り上げられ方は少し残念である。

以前紹介した記事で、自工連を代表して豊田章男会長の発した言葉では「ライフサイクルアセスメント(LCA)をベースとした立ち位置で、日本人の雇用や外貨獲得による税収を守るべく、国のエネルギー変革が必要である」と訴えているのに対して、あまりにも国(政府)の対応は、スピード感もなく、その場しのぎ的なものに感じるのは小生だけだろうか?。

新型コロナでの対応の様に、足元の深刻な問題における対応もうまくコントロールできないのに、カーボンニュートラルに向けた長期的な課題に対する対応が「きちっとした戦略をもって」、「考えうる全ての問題を抽出しつつ」、「優先をつけながら」、かつ「包括的に解決していける」様な感じを受けない。

脱炭素の取組みに関しては既に数十年も世界から遅れていると言われている日本が「日本の技術力を活かし、水素社会実現で世界に追いつき、更にはリードしよう」としたいのであれば、課題は2つで、水素ステーションと二重検査のみ、みたいな問題の取り上げ方ではなく、マスコミはもっと大きな枠組みをもって国民に問題を提起するべきではなかろうか?

まとめ

大きな課題を解決し目的を実現するためには、ビジョンを明確にし、そのビジョンが成立するために考えうるやるべきことを全て抽出し、その影響度に応じて優先順位をつけて取り組むといった「やり方を変革していくこと」がこれからの時代では求められると考える。

トヨタ自動車を中心とした自動車業界は、彼らの技術でできることを全てに全力で取り組むことで「選択肢」を増やし、水素社会の実現に対して貢献しようとしていると感じる。その様な企業の努力に対して、国(政府)や自治体はどの様に主導して脱炭素社会の実現をしていくのか?

一年後になって、一年前と何も変わらない状況で、引き続き足元の状況に対処している様なやり方でなく、仮に後で間違っていたと分かったとしても、思い込みでなく広く俯瞰し、かつ本質を突き詰め、仮説をたて、影響度の高いものから優先的に検証していく様な包括的に対応する取り組みが、未来の『新しい日常』に向かってポジティブに前進するための一つの方法となるのではと考える。

以上

 

最後までご覧頂きありがとうございます

↓ポチっとして頂けたらうれしいです

にほんブログ村 ライフスタイルブログ ポジティブな暮らしへ
にほんブログ村

 

<関連情報へのリンク>

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com

www.wisdom-tolive-positively.com