　　日本経済の未来、2つの革新的技術「水素エネルギー」「光半導体」で再飛躍は確実　　　勝又壽良　　　　2024/4/15

　　クリーン水素製造に道
エネルギー技術の革新が、人類を次なる経済発展段階へ押し上げてきた。
第二次世界大戦後は、原子力発電がエネルギー革命の担い手として登場したが、主役は化石燃料の石油や石炭で大きなシェアを占めている。
これが現在、大量の二酸化炭素を排出させて、環境破壊をもたらしている。
これを反面教師にし、無公害（二酸化炭素ゼロ）エネルギーとして水素が登場した。原料は無限に存在する水だ。
この水素を製造するには、太陽光など自然エネルギーで水を分解し酸素を取り出すことがベストの選択である。
このほか次善の策では、石炭や天然ガスから水素を製造する方法もあるが、二酸化炭素の排出を伴う難点がある。
そこで、究極の無公害エネルギーの水素製造法として、高温ガス炉（原子力発電の一種）が脚光を浴びている。
高温ガス炉は、発電するだけでなく水素も製造する。一人二役である。
高温ガス炉では、温度 850度で水を分解して水素を製造する。日本は3月28日、これに成功した。
OECD（経済協力開発機構）と共同で、次世代原子炉と期待される高温ガス炉（HTTR、茨城県大洗町）の安全確認試験を行った。
商用化に向けた関門の1つをクリアした形である。
日本原子力機構は、24年にも水素製造施設を高温ガス炉に接続する審査を原子力規制委員会へ申請する。
順調に審査が進めば、28年には水素製造試験を始める計画とされる。日本が今、水素社会へ門を開いたのだ。
日本政府は、2040年の水素供給量を、現在の 6倍になる年間約 1,200万トン目標にしている。
研究炉である日本原子力機構のHTTRは、熱出力 30メガワット（1メガワットは1,000キロワット）である。
250メガワットに高めれば、FCV （燃料電池車）で年間 20万台分の脱炭素水素を製造できると試算する。
政府は、出力が小型なので数基設置することを想定している。政府は、今後10年間で高温ガス炉などの建設に1兆円を充てる計画である。
経済産業省はすでに、高温ガス炉について、実証炉の開発で中核となる企業に、三菱重工業を選定した。
実証炉の基本設計や将来的な製造、建設を担う。
また、高温ガス炉の実証炉の建設では昨年9月、英国政府との協力の覚え書きを結んでいる。
日英は、知見を共有して実用化を目指し、脱炭素社会の実現につなげる目的だ。
日本が、英国と協力の覚え書きを結んだ裏には、この分野でまだ明確な国際基準がないので、
先行して基準を示して水素製造の国際標準を主導する思惑があるとみられる。
今回の安全確認試験では、OECDが立ち会っている。
日本には、英国と協力しOECDも加わって、水素の国際標準づくりをリードしたい執念を感じるのだ。
これまでも、一貫して「水素の日本」という旗印を立ててきた。それへのこだわりである。

　鉄鋼・自動車等で活用
日本の水素社会は今後、どのような構想で進むのか。
日本政府は2月、水素社会促進法案と CCS （CO2回収・貯留）事業法案を閣議決定し、現在開会中の国会へ提出した。
両法案は、鉄鋼・化学などの産業、モビリティ、発電といった脱炭素の難易度が高い分野で、
水素などの供給・利用の促進、CCSに関する事業環境を整備するものである。
こうして、日本は水素社会へ向けて動き出している。
その技術的裏付けは、今回の高温ガス炉による安全確認試験の成功である。日本にとっては、大きな一歩である。
水素社会を実現する上で、二酸化炭素排出量の多い産業が技術革新対象になる。鉄鋼・化学などの産業、モビリティ、発電が主要対象だ。
鉄鋼では、水素製鉄が関心を呼んでいる。
2008年から、水素を使ってCO2排出量を削減するプロジェクトが始まり、世界に先がけた技術開発が進んでいる。
現在、開発されているのは、水素を使って鉄鉱石を直接還元する「水素還元製鉄」である。
既存の「高炉法」では、コークス（石炭）を使って鉄鉱石を還元するので、大量のCO2が発生する。
「水素還元製鉄」技術では、コークスの代わりに水素を使って還元するため、CO2発生量を削減できる。この技術は、世界的にまだ確立されていない。
日本製鉄は、米国の USスチールとの合併を両社の役員会レベルで決定した。
USスチールの株主総会の承認を得ていないが、近く承認される見通しだ。米国の労組や政治家は、政治的理由で反対している。
だが、米大統領選後に承認を得られるとの見方もある。
日鉄が、USスチールとの合併に積極的なのは、USスチールが水素製鉄技術と､これに適した鉄鉱石鉱山を保有していることに魅力を感じているからだ。
両社の水素製鉄研究が合体されれば、大きな成果を上げられることは確実である。
両社が今後、世界鉄鋼市場をリードできる、またとないチャンスが到来するはずだ。

　　モビリティの代表は、自動車である。
水素をエネルギー源にする自動車は、燃料電池車（FCV）と水素エンジン車がある。
いずれも、トヨタ自動車が世界の先頭を切って開発している。 2014年に、FCV 「MIRAI」を発売した。
また、トヨタは水素を使う燃料電池（FC）システムを、2030年に年間10万台を供給できる体制を整えつつある。水素時代への準備が、進んでいるのだ。
前記の10万台の内訳は、小型商用車・乗用車が 5割強、大型トラックが 3割強を占めている。
独ダイムラートラックなど海外自動車大手とも、水素分野で連携を強化する手はずだ。
水素市場は、欧米や中国を中心に拡大が見込まれている。先ず、トラックなど商用車への搭載を目指す。
長距離を走る商用車は、EV （電気自動車）よりも FCVが適している。
トヨタは、海外の自動車メーカーなどと連携し潜在需要を掘り起こす戦略である。
ホンダも FCVに取組んでいる。ホンダは今年2月、日米で年内に投入する新型の FCVを発表した。
北米や中国などで販売しているスポーツ多目的車（SUV）の「CR─V」をベースにしたFCVである。
日本車メーカーとして初めて、家庭や外で充給電できるプラグイン機能を備え、利便性を高めた。世界初公開である。
FCVの普及は、水素を充填する拠点がまだ少なく、思うように進んでいない。
ホンダは人気のSUVタイプでEVとしても走行できる充給電機能も搭載することで普及につなげたい考えだ。
1回の水素充填による走行距離は 600キロ以上。充電だけでは 60キロ以上となる見込みとしている。 FCV普及への努力を重ねているのだ。

　　NTTは光半導体開発
技術の世界では、次々と新分野が登場している。 AI （人工知能）は､ここ1年で燎原の火の勢いで普及している。
ホワイトカラーは、仕事の 30％がAIに置き換わるとの予測まで出ている。
この AIは、莫大なエネルギーを消費する点で、将来の電力供給を脅かす要因にもなってきた。
現在、データ量が急増している結果、データセンターがさばける情報量の限界を越えようとしている。
これを解決するのが、「インメモリーコンピューティング」である。これは、メモリと演算を一緒に行うというアイデアだ。
現在、米国ではこの半導体開発でしのぎを削っている。実現すれば、消費電力が大幅に減らせるとしている。
インメモリーコンピューティング半導体は未だ、計算誤差が出ると指摘されている。
米国政府は、この半導体を開発している新興企業の開発情報が、国外へ漏洩しないように監視するほどの騒ぎである。
この技術を抑えた国が、優位になるという視点からだ。
こういう喧噪を離れて、世界初で NTTが開発した「光半導体」が、すでに実用化に向けて国際的な協力網を構築している。
これまで半導体は、「微細化」という技術で性能を上げてきたが物理的な限界へ近づいている。
NTTは、半導体内の電子処理を電気信号から光に置き換える「光電融合技術」を開発し、大幅な消費電力の削減を実現させるメドがついた。
NTTは、すでに製品化へ向けて動き出している。
演算用の半導体を手掛けるインテルや、記憶用の半導体を手掛ける SKハイニックスと必要な技術の擦り合わせなどで協力を要請している。
NTTは、この技術を核にして次世代通信基盤「IOWN」の実用化を目指す。
2028年度に伝送容量 125倍を処理し、32年度に電力消費 100分の1削減を達成できると見込んでいる。
つまり、現在よりも 125倍のデータ伝送を 1% の電力消費で行うのだ。夢の実現である。

NTTは、30年に実用化が見込まれる次世代通信規格「6G」で、IOWNを世界標準へ押し上げる目標だ。
NTTは、過去の国際標準化失敗を教訓にし、海外のネットワークづくりによって孤立を避け、支持グループの拡大を目指している。
インテルや SKハイニックスへ製造を任せれば、IOWNの世界標準づくりに協力するだろうという読みだ。
日本が、現在の「5G」の次世代「6G」で世界標準を目指しているのである。
日本政府は、NTTへ技術開発支援として約 450億円の補助を決定した。
生成AI （人工知能）やあらゆるモノがネットにつながる「IoT」の普及により、世界のデータセンターの電力消費は激増することを見込んだもの。
膨張する消費電力を削減するには、光技術を使った半導体量産が不可欠となろう。
　 2つの技術は国際標準化へ
日本が、水素エネルギーと光半導体で画期的技術を開発し、その応用にメドを付けたことは、
日本の潜在的な技術開発力が衰えていなかったことの証明でもある。
これら二つの技術は、時代を画する「エネルギー革命」を担っている。
日本が、「失われた 30年」という雌伏期を経て復活できる基盤は、こうした技術開発力が支えるに違いない。
さらに、2つの技術が国際標準になれば、日本から部品が大量に輸出される恩恵もあるのだ。
米国は、日本の高度の技術開発力に注目している。
対中軍事同盟の AUKUS（米英豪）は、日本に対して技術開発面でのサポートを申し込んできた。
具体的には、海底・量子技術・人工知能（AI）・サイバー・極超音速・電子戦武器などを共同開発する､としている。
前記の技術は、戦争をする目的でなく戦争抑止のために不可欠とされている。
日本は、米同盟国の有力な一員として悲惨な戦争を防止するべく、その潜在的技術が注目されているのだ。
アジアでの戦乱が未然に防げれば、日本の未来は確実に明るくなるであろう。

　　　日本 NTT、光半導体使用の“IWON”実証成功　国際標準化へ「日米政府が推進」　　　2024/4/13

AI（人工知能）普及がもたらす最大の悩みは、消費電力量が膨大であることだ。
データの計算や保存を行うデータセンターを新設する企業が相次ぎ、日本では 2050年に 4割弱も増えるとの予測が出ているほどだ。
こうした悩みを解決するのが、NTTが開発した光半導体を使った次世代通信（6G）「IWON」である。日本初の技術開発である。
NTTが、米サンフランシスコで現地時間 10～11日に開いた技術イベントで、IWONの実証実験成功が公開された。
英国では約 89km、米国では約 4km離れたデータセンターを 1000分の1秒以内というわずかな時間差でつなぎ、一つのインフラのように運用できたと公開した。
今回の日米首脳会談では、「日米企業は、IWON グローバルフォーラムのようなパートナーシップを通じ、
光半導体を通じて得られる幅広い可能性を模索している」と確認された。
政府間の文書で IOWNへの言及があったのは初めて。 6Gの切り札として国際標準化へ向けた動きが活発化する。

日経新聞（4月13日付）は、「NTT、光技術で世界標準へ　次世代通信『IOWN』実証成功　『iモード』教訓　米で布石」と題する記事を掲載した。
NTTが、光技術を使った次世代通信基盤「IOWN（アイオン）」で世界市場を狙う。
離れた場所にあるデータセンターをつなぐ実証に英国と米国でそれぞれ成功した。
NTTが米サンフランシスコで現地時間10～11日に開いた技術イベント会場には独自開発した大規模言語モデル（LLM）「tsuzumi」や
セキュリティー関連の展示が並んだ。
IOWNは会場の目立つ場所に展示ブースを構え、英国と米国での実証実験の結果も発表した。

　（１）　「生成AI（人工知能）のデータ処理を担うデータセンターの重要性は急速に高まる。ただ、都市部で設置を増やすにはスペースの制約があった。
複数のデータセンターをつないで遅延がない運用ができれば、設置場所の選択肢が郊外に広がる。
NTTが 2019年5月に構想を表明したIWON。得意とする光通信技術を応用し、少ない電力で大容量のデータのやり取りを可能にする。
2030年以降には現在のインターネットと比べて消費電力を 100分の1まで減らせると見込む。段階的に商用化を進めている」
NTTは、半導体内の電子処理を電気信号から光に置き換える「光電融合技術」を開発し、大幅な消費電力の削減を実現させるメドがついた。
すでに製品化へ向けて動き出している。
演算用の半導体を手掛けるインテルや、記憶用の半導体を手掛けるＳＫハイニックスと必要な技術の擦り合わせなどで協力を要請した。
NTTは、この技術を核にして次世代通信基盤「IOWN」の実用化に成功した。
IWONは、2028年度に伝送容量125倍を処理し、32年度に電力消費100分の1削減を達成できると見込んでいる。
つまり、現在よりも 125倍のデータ伝送を 1% の電力消費で行うのだ。夢の実現である。
　（２）　「NTTは、IOWN構想推進で米国を重視した。 20年1月にソニーグループ、米インテルと国際団体「IOWNグローバルフォーラム」を設立。
拠点は日本でなく米国に置いた。インテルのスワン最高経営責任者（CEO、当時）や米マイクロソフトのナデラCEOらビッグネームと会い、次々と提携をまとめた。
なぜ米国なのか。 IOWNの優位性を売り込んでも「米国には米国の優れたサービスがあるという議論になってしまう。
だから最初に仲間に引き込んだ」（NTT澤田会長）」
IWONは、国際標準化することで世界通信市場を席巻できる。それには、米国の力を借りるほかない。米国を仲間に引き入れることだ。
　（３）　「沢田氏は、「ハードウエアのメーカーでない NTTにとって、IOWNをいかに製品やサービスに応用できるかが重要だ。
テック大手の GAFAMについても「ライバルであり、お客さんでもある」と語る。「日本に閉じこもらず、世界標準にする」。
澤田氏がこの目標を掲げる背景にはｉモード（注：携帯電話でのメールのやりとり）の苦い経験がある。
ｉモードは自社技術を押しつけようとして海外に普及しなかった。 IOWNでは初期段階から海外企業を含めた仲間づくりに力を注いできた」
NTTは，ｉモードが世界標準になれなかった理由として、海外での「仲間づくり」に失敗したことを挙げる。
これを教訓に、IWONは米国という最大の仲間をつくり、「6G」の骨格を担う。
　（４）　「道のりは半ばだ。グローバルフォーラムの参加企業は約 140社まで広がったが半分は国内勢。残る半分のうち米企業は数社にとどまる。
研究開発の成果の開示義務を課す NTT法が足かせになっている。だが、その NTT法は転機を迎えている。
改正案が4月5日の衆院本会議で与党などの賛成多数で可決され、衆院を通過した。オープンイノベーションを探るうえでの障壁は取り払われる見通しだ」
NTTは、オープンイノベーションによって世界中から研究に参加できる仕組みをとっている。
これが、IWONの改良に繋がり世界へ普及させる基盤になるからだ。
　（５）　「NTTはパートナー拡大の布石を打ち始めている。
米国に拠点を置く研究機関「NTTリサーチ」を通じて米ハーバード大に最大170万ドル（約2億6000万円）を寄付することも技術イベントで発表した。
優秀な研究者が集まるトップ大学との関係を深める。
今回の日米首脳会談では「日米企業はIOWNグローバルフォーラムのようなパートナーシップを通じ、
光半導体を通じて得られる幅広い可能性を模索している」と確認された。政府間の文書でIOWNへの言及があったのは初めてという」
NTTは、ハーバード大学へ最大170万ドルを寄付して、IWONの研究普及を目指す。米国企業が、よく行う手段である。
日本企業がこれに倣ったものだ。今回の日米首脳会談の政府間の文書でIWON普及への文言が入った。大きな前進である。

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