ミドリムシ(学名ユーグレナ)は、バイオ燃料の原料となる藻の一種であり、バイオ燃料として使われた場合にCO2を排出するものの、培養時にはCO2を吸収固定することからカーボンニュートラルを実現する材料である。ちとせグループ、ユーグレナ社や本田技研などで研究が進んでいる。本田技研のDREAMOなど、品種の改良で培養スピードと耐久性の向上が研究されているものと思われる。
バイオ燃料としての商用化に成功しているユーグレナ社によれば、まだコストは高いようである。が、今後生産性向上の取り組みも進み、ヨーロッパでは導入は早いのではないかとも思われる。スイスなどヨーロッパ大陸の国では、島国と違って国境を越えた紛争の歴史が長く、自分たちの未来は自分たちで考え決める風土がある。スイスでは、電力料金にかかわらず、自分で電力の種類（原子力/火力、水力、太陽光など再生エネルギー）を選ぶシステムがある。このあたりの背景は、別スレッドで分析を進めていく。
現在世界中で、EVの拡大が叫ばれている。しかしながら、原子力の課題や太陽電池のリサイクル問題と同様、リチウムイオン蓄電池の産業廃棄物としての課題なども中長期的に考えていくと、レシプロエンジンの進化を安易に止めるべきではないと思っている。水素エンジンの開発や、バイオ燃料の進化には大いに期待したい。
アントラボでの藻類の開発は困難であるが、進化型アグリソーラーでミドリムシなど藻類培養工場のエネルギー効率を向上する可能性の検討を進める。
この場合の進化型アグリソーラーは、＜ソリューション-2＞LED補光、からアプローチし、＜ソリューション-1、3＞は、ミドリムシなどの光飽和を考察後、工場全体のエネルギー効率の観点で検討を進める。もっとも攪拌により反射板は不要になると思われる。培養工場ではミドリムシなど藻類に均等に光を当てる攪拌装置などが必要と思われ、エネルギー地産地消＋工場内DCグリッド化などで効率よく運用できるはずである。
2023年4月8日ミドリムシ培養開始。同梱されていた「ハイポネックス6-10-5」投入により全体が青みがかっている。
まずは、間欠照明光合成実験装置における、弱光常時照射にて初期スタート、増殖後株分けを実施予定。
その後、間欠強光照射で光を増援。
2023/4/29培養中のミドリムシを顕微鏡で観察。
顕微鏡で照射された光でミドリムシも集まってくるようにみえる。
集まってくるのか、新たな細胞が生まれているのか、さだかではない。
(夏休みの理科の宿題並みにおもしろくなってきた)
細胞内の動きのようにみえるが、よく観察してみると上面に浮いているものの動きのようだ。何かがうごめいているのは間違いない。
上面に気泡も頻繁に出るようになった。酸素を吐き出しているようだ・・・
整列した光る点はLED（電源はOFFであるがかすかに点灯している。原因不明。ソリッドステートリレーでオフっているため全波整流回路へなんらかのリークがあるのかもしれない）
以降、USBカメラ(120万画素)で1日に1回撮影し、緑の度合いの変化を観察する。
2023年5月4日のミドリムシのようす
昨日ハイポニカを投入し水も増量したせいか元気そうだ。緑の大きなもの(たぶん死骸？)を背景に線虫のように動いている。(5MB越えはFTPが必要のため録画時間は4－5秒)
彼らが二酸化炭素を吸収しながら光合成をしていくわけであるが、PSII（光化学系II)では、水を分解して酸素とH+(水素イオン)を生成する。H+と電子により、電極やイオン交換膜を適切に配することで電流源としても機能する(光合成燃料電池)。つまり、二酸化炭素削減と発電の一石二鳥となる。ただし商用電力にまでになるには多くの課題が予想されるが、ミドリムシ君に効率よく働いてもらえるようシステムを改善していけば電力密度も二酸化炭素還元効率も改善する可能性がある。最終的にはバイオ燃料にもなり一石三鳥と思えるが、LCA(Life Cycle Assesment)的な評価やコストパフォーマンス、スペースパフォーマンスなど注意深く評価する必要がある。
下記は、PSII溶液抽出によるものでミドリムシ活用のシステムではないが、参考として摂南大学川上教授、松尾教授他発表の論文から図のみの抜粋である。
PSIIとは、光合成プロセスにおける前段階の光化学系IIのことである。
⇒「光合成vs光電効果(作物成長vs太陽光発電)」参照（当HP、やや漫画的な説明。信頼性ある文献は多数存在するのでくわしくはそちらを参照されたい）
2023年5月9日のミドリムシのようす
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(参考)ミドリムシのすじりもじり運動 :: 国立科学博物館 (kahaku.go.jp)
2023年5月12日のミドリムシ
2023年5月13日のミドリムシ
きょうのミドリムシ（2023/5/16)
ミドリムシ成長、自動モニタリング方法と課題
・水面上の二酸化炭素濃度⇒2槽比較、ラズパイでの制御プログラム完、確認予定
・溶存酸素濃度⇒確認予定。ラズパイでのデータ取得が可能か
・カメラによる緑度や透明度計測⇒差分がとれるか文献調査
・分光光度計⇒差分がどうとれるか文献調査
ミドリムシが光合成で吐き出す酸素と思われる気泡
株分けを進める。
成長が確認できれば、水の量など同一条件で2個の株分けを実施し、LED補光有り無しなどの比較実験も進める。
2023年5月19日、新居でのミドリムシ
ミドリムシが生息する溶液をアルマイト処理のない(=伝導性維持)アルミ容器に注ぎ、テスター＋αで電極を設定してみた。
水など他の溶液でのORP測定との差は出るか・・・以下は、光合成反応の度合いを計測手段の探索として「見通し」を考えるためのものである。
スチールウールたわしを電極にみたて、アルミ容器と接触しないよう下にジャム瓶のふたをおいた。すると218mVの起電力を得て、数分後96.5mVまで降下した。
ミドリムシ君に選手交代（溶液を入れ替え）同様に電極を設定したが、極性が逆となった。さらにスチルウール無しでテスターのプローブを直接溶液に電極として設定したところ、500mV前後の起電力を得た（下写真左）。テスタのレンジ以下であるがときおり0.1μAが表示される。
(写真左)テスタープローブの電極表面はニッケルかスズメッキと思われるが定かではない。
(写真右)スチールウール電極の場合は極性が反転し、起電力もテスタープローブ電極の場合の半分以下。
正しい電極設定ならびにイオン交換膜の設置でH+を透過させれれば、効率よく電力が得られる可能性がある。今後の検討課題である。しかしながら、動作原理など根拠を明確にしたうえで「ミドリムシ発電！」・・・と言いたいところであるが、電流が取れない以上発電とは言い難い。この電位差は、光合成IIにおいて生成したH+とe-によるものと思われるが、上記、摂南大学川上教授、松尾教授他発表の論文から図のような機構になってはいないため、多くの電流を取り出せないのかもしれない。今後、ミドリムシ培養槽に電極を設置し、電位変化をモニタリングしていく。また交流インピーダンスも計測することで、光の変化や二酸化炭素施用有無での差などを分析していく。
この溶液をスポイドで取り出して観察してみたが、動いているミドリムシの数が若干少なくなり、止まって（死んで？）しまったミドリムシが心なしか多くなったように感じられた。（定性的観察）
2023年5月20日 電極間電位差を測定した容器内のミドリムシ君を確認、元気に泳いでいた。
ミドリムシ溶液を追加、同ミドリムシ培養液を媒質とした電極間電位差
電極に銅線を使用、電位差は680mV（写真左）
わずかながら0.1μAの電流を観測（写真右）ただし何秒かに1回0.1μAが観測される程度である。
5月26日のミドリムシ君＠ORP測定容器
はじめに
アルプスの少女「ハイジ」、マッターホルンなど名峰、スイスチョコ、時計など精密機械、、、日本人が抱くスイスへのイメージのほとんどがこれらと思われる。最近、多根幹雄著「スイス人が教えてくれた「がらくた」ではなく「ヴィンテージ」になれる生き方」から、学び活かすべき題材の多さに気が付かされた。ここに自身が経験してきた時代の日本との比較含め分析を進めたい。
スイスと日本、を考えるにあたり起点にしたいのは、行政や人々のマインドの結果として表れる「幸福度」や「一人当たりのGDP」である。「幸福度」は後方にゆずり、まずは「一人当たりのGDP」であるが、「世界経済のネタ帳」によれば、2021年度、1位ルクセンブルク(13.7万USドル/人) 2位アイルランド(10万USドル/人) 3位スイス(9.2万USドル/人) で日本は27位3.9万USドル/人となっている。
なぜこのような状況になっているのだろうか・・・多くの要因があると思われ、ひとことで「これ」とここで書くのは早計であるが、高度成長期からバブル崩壊、アベノミクスの10年を俯瞰して感じる仮説は以下である。
①戦争で多くの犠牲が出ながらも我々の親の世代は奮起し、しゃにむに働いた。アメリカのサポートもあり高度成長期を迎え「長時間働くことが美徳」が幸か不幸か体にしみついた。結果、世界一の品質を実現するも、労働生産性を上げることにはやや鈍感になった。
②高度成長期後半、コスト構造も起因し「アジアの発展にも貢献」を名目に、どんどん産業の海外シフトが進んだ。そのうちに「３K仕事は自分たちの仕事ではない」的な、いわば主僕のようなマインドになってしまった。結果、3次産業を支えてくれる1次2次産業が衰退した。
③バブル崩壊もあいまって、産業構造のアンバランスが生み出した雇用構造のアンバランスにより日本は再生能力が劣化した。労働生産性を上げるすべも十分ではなかった。その後リーマンショックのダメージも重なっていった。女性の雇用環境や子育て環境も十分でないうえに、都市一極集中が進み、適切な雇用機会を国民に提示できていない（全員が3次産業に向いているとは限らない）。少子高齢化の影響も社会保障費高騰などでさらに深刻になった。
④アベノミクス時代の日銀の金融緩和は産業界にとって好機であったにもかかわらず、技術イノベーションがないなど言い訳が先に立ち、野球でいう残塁の山を築いた。イノベーションを生み出すしくみの確立や海外での新規事業探索に奮闘はしたが、地道な製造業という安打よりも、イノベーションというホームラン期待が大きすぎではないのか。イノベーションだけが一人当たりGDP増の切り札ではない。今も産業界には「イノベーション期待」の風潮が強く、たとえば、6次産業含め農業振興を行い地道に作物を育て食糧をまかなう、というスピリットは少ない。
⑤反省すべきは、産や官のガラパコス化した経営マインドもあるものの、我々国民が、語弊を恐れずに言うならば、儲からない仕事はせず海外に出すという「アヘン」に侵されているのではないか。
これらの仮説をもとに検証を進めていくが、多根氏の著書にもあるが、福沢諭吉のこの言葉をここに引用しておきたい。
「一身独立して一国独立する」
（web歴史街道より）学問の目的は、まず第一に「一身の独立」にある。独立できていない人間は他人から侮られ軽んぜられるが、国家も同じである。国民が甘え・卑屈・依存心から脱却し、日本は自分たち自身の国であるという気概を持たない限り、日本は独立した近代国家として諸外国から認められることはない。
明治維新から第2次世界大戦前までの状況と戦後とでは、この福沢諭吉の言葉に関連した気づきがある。それは、あの悲惨な戦争を起こしたというトラウマも現在の日本状況に少なからぬ影響があるということである。戦後日本は、勤勉なマインドで再建を果たした。しかしながら、どこか、自分たちで主体的につくった社会ではない、という、平和でありがたいが何かが欠けている、というものを感じている。加えて「社会はお上がつくるもの」の風潮も感じる。その「何か」をスイスを研究することで明らかにしていきたい。スイスとは環境条件も異なるが社会システムを熟成してきた歴史も参考にしていきたい。
国境のある国 vs 海に守られた国
「アルプスの少女ハイジ」のおじいさんは若いころは傭兵だった・・・
多根氏の本でも紹介され、さっそく「アニメで読む世界史」藤川 隆男 (編)を購入し読んでみることにした。スイスと言えば永世中立国であることから、傭兵などは想像できないことであったが、農業以外の産業で生計を立てる機会も少なく、傭兵として国外へ出て出稼ぎをしていたそうである。今日では、ひとりあたりのGDPでも屈指の実力であるが、この歴史や国境がありながらの永世中立国としての覚悟は、日本人も大いに参考にしなければならないと思う。
自分の国は自分で守る覚悟は、論点として外交や防衛にも及ぶので、このことは別稿に譲るが、この覚悟がスイスの社会システムを形成していることは間違いない。そういえば、ハイジのおじいさんは柔和な顔つきのときもあるが、がんこで厳しい目つきをみせることも多かったと記憶している。厳しい時代を経て平和で牧歌的な情景をどんな目でみていたのだろう、そんなメッセージを感じることなくこのアニメをみていたものだ。ハイジのおじいさんオンジの目の奥にあるものは「覚悟」で築き上げた平和・・・そのために犠牲になった人たちであろうか・・・
海に守られた国日本も、戦争で多くの犠牲を出した。戦後に育った人間がその悲しみを言う資格はない。しかしながら、その歴史を振り返り高度成長期から現在までの経験を未来に活かす責任はある。司馬遼太郎が記した、日露戦争から太平洋戦争まで突き進んだ日本の自信とその後の過信は、生活の糧として傭兵に出た時代を経験したスイスとは根本的にマインドが異なると感じる。当時の日本は、海に守られた元寇とは違い、海を盾にして過信を矛にしたのである。
戦後は復興したが、過信の矛の発露からきわめて短い時間で受動的な国へ変貌を遂げた。この時間の短さもスイスのような「覚悟」を生み出せなかった要因かもしれない。以降スイス人の覚悟とはどういうところに出てくるのか分析をしていきたい。
日本の大都市一極集中の問題は深刻なものがある。
岸田政権は、少子化対策も「異次元の」と銘打ち、菅政権から継承した不妊治療費の国庫負担政策や男子含めた育休制度の拡充など、前向きな検討が促進されている。しかしながら、これらで必要十分条件の十分を満たしているといえるだろうか。やはり、人口の都市一極集中問題は、少子化対策の十分条件として検討すべきではないかと思うのである。生態学的にもある地域での人口増はロジスティック曲線で飽和していくことが知られている。たとえば、勤務先に近い住む場所は徐々に狭まり、そこに住む若い世代や子供たちの数はいきおい制限を受ける。解決方法は多角的に検討する必要があるとしても、根本にある問題のひとつは人口の分散化をどう進めていくかである。
ドイツが人口8300万で日本の約2/3に対して首都ベルリンの人口は385万しかない。第二の都市ハンブルグに至っては185万。しかも1991年からわずかに増えただけである。あちこちに首都があるイメージである。（都市もエネルギーも）分散化に対する考え方、人々の主体的行動力、の違いがあると思えるのである。
例えば、城塞都市（日本では城下町）の作り方。ドイツの城塞都市は旧市街ともいわれているが、街の真ん中に教会があり高い城壁で街ごと守られている。日本は城下町そのものが盾がわり（お堀はあったが、武士のみがお堀の内）で敵の進軍を城下町で守っているイメージ。ドイツとは市民の守り方、市民の外敵からの守り方のマインドが異なるように感じられる。
日本は、できるだけ大勢で集まっておいたほうが安全だという感情を多くの人に根付かせてきたのではないだろうか。
だから産官民みんな一ヶ所に集まりたくなるのではないかと、、、単なる仮説にすぎないので検証は必要であるが、日本人の街づくりや日々の暮らしに関するマインドの問題は深く関係しているように思われる。
アントラボは、環境とエネルギーをテーマにした「ものづくり＆プログラミング」の教材開発に取り組んでいきます。
中学2年の時の担任の先生であり3年間社会の授業を受けた。厳しい先生という印象が強く、担任になったときやや緊張したが、生徒の努力を讃えることに余念がない、という思い出もたくさんあった。
中学3年の社会の授業の時だった。
「きょうどう」生活という熟語が出てくる場面があり、先生は「協同」生活と黒板に書いておられた。後日テストで、この熟語を求められる虫食い問題があり、協同生活、と書いた。ところが、先生は×をつけられたのだ。共同生活、が正しく、間違って黒板に書いてしまったと詫びておられた。にもかかわらず、テストを返してもらった時私は生意気にも食い下がってしまったのだ。教えられた通りに書いたのだから正解だと。交渉の結果、半分の1点をもらった。しかしながら後々にこの食い下がりに自分の次元の低さを思い知らされることになる。先生は、間違いで教えてしまった、その字に点をくれ、、、そんな次元でしつこく戦う私に呆れておられたのか、苦笑いではあったが、、、
その数週間ぐらい後であったと思うが、授業中、ある質問に手をあげて答えてドヤ顔でもしていたのだろう、私に唐突な言葉を投げられたのだ。
「〇〇、僕は将来君のことは忘れるかもしれないが、R.Mのことは一生涯忘れないと思う。彼は学校に来ても何一つ理解できない、でも毎日学校に通ってくる、この価値、君にわかるか」
R.M君とは今で言う知的障害の生徒であった。
通っていた中学の先生方にはそれぞれに貴重な思い出がある。本当に現在の自分の血となり肉となっている経験ばかりだ。この中でも、森守一先生のこの言葉は、その時の自分には意図が理解できないものであったものの、後に「努力の本質」というものを教えていただいたのだと気が付いた。
当時、将来はNASAで勤務したいという夢があって頑張っていたつもりではあるが、そんな私に先生はR.M君の話しをされた。はっきりとはおっしゃらなかったが、
「点数よりも、どんなことでも一生懸命継続していることに目を向ける人間であってほしい」
このことを学んでほしかったのではないかと思うのである。
勉学を通じて人としての在り方も教えていただいた。教育者の真髄をみたように思う。
