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2011年11月8日火曜日

超低価格 75ドルパソコン

科学ニュースのwired visionが大好きなのだが

75ドルパソコンの記事があった。
ipadのようなタブレット型のタイプである。

これは、途上国の、情報格差をなくすプロジェクトであるが
このコストは衝撃だ

そもそも、このタイプは、部品点数も駆動部も少ないのでコスト的には相当安くできるはずだ

ipadは、現在500ドル相当であるが、数年以内に、他メーカーの競合品で100ドル台のものが出てくるかもしれない

ローテクによる新技術・商品開発

自分は、ローテク好きである。

昔の人の生活や、技術にとても興味がある。

日本の商品開発は、ハイテク、新機能好きだといつも思う。

自分がVEについて学習した時も VE手法について、機能を下げてとコストも下げるは
絶対にだめだと、書いてあるものが多かった。

根拠は、価格競争に勝てないからという理由だと思う。

すべてにこれは当てはまらない、

汎用化あるいはローテクを応用して大きな成果が生まれるような分野は多い

途上国の開発とローテク

途上国を開発するときに、最新機器をODAで供与しても
故障したら部品もないし、メンテの知識もないので、壊れてお終いというケースが多い。

以前の国の研究員をしていた時の話だが

洪水・防災施設援助において、高度な測定通信機器の供与は壊れてしまえば
そこで終わりになってしまうケースが多い

性能は落ちるが現地調達できる簡易な材料で装置を作成し、現地の人が持っている携帯電話で
警報を出す研究の話を聞いたことがある。


また、江戸時代の、脱穀機などを現在のアフリカで利用したり、上総掘りという、井戸掘り工法を
支援したりしている組織もある

途上国の発展を考えたときに、ローコスト、ローテクがキーワードになるのではないか

暑い夏、金属布を活用できないだろうか

最近、本格的に暑い。

だが、暑いといっても、体温以上に気温が上がることは滅多にない。

体温が上昇することで暑いと感じるのだから、気温で体温を下げることは可能だ

クーラーは部屋全体を冷たくするので効率が悪い、もっと良い方法があると思う。

扇風機が涼しいのは、風による室温の熱伝導と汗の気化により涼しくなる。
また、夏でも金属に触るとひんやりするのも、同じだ
熱伝導をもっとうまく活用する仕組みについて考えたい。

例えば、金属布だ、またはシリコン、炭素素材でもよいが、これらは熱伝導率が高い
だが、多分、肌触りは良くないのだろう。

よって、金属布のベストのようなもの、座布団の下地、シーツの下に入れるタイプなどはどうだろう。

多分ひんやりするはずだ

気温そのままでも、結構涼しくなると思うのだが。

風力発電の普及のために必要なこと

風力発電といえば、高い主塔と3枚羽のプロペラによるものが一般的だ。
コストというと、建設コスト(材料および施工)を、維持管理のコストに分けられるが、このタイプは、そもそも製品の価格も高く、施工コストも高い、日本の場合は、設置場所は大抵山岳部であり、まず、工事用道路(将来は維持管理用道路)の建設が必要である。 また維持管理についてもプロペラの破損なども多く、何十メートルも上の主塔に取り付けられたプロペラを補修するのは並大抵のことではないだろう。

 このタイプは、元々、平原が多い国に向いている。
 平原ならば、工事用道路も簡易ですむ、また、同一地域に何百基も、同タイプの風車を付ければ、建設においても、維持管理にしてもスケールメリットが生かせるため、かなり低コストになるはずだ。
 また、数百基もの風車を建設し、管理運営するには、かなりの安定した資本力を持つ企業としての力が必要になるだろう。

 日本国内で、こういう条件を満たせる場所は少なく、産業として発展性は、他国に比べて低いと思われる。
 最近話題の、海上タイプについても、建設コスト、メンテナンスコストを考えると、採算性に疑問を感じる。

 日本国内で、風力発電を普及させるには、もっと中小型でコストが安く、メンテも容易な風力発電方式が必要だ。

 発電会社でなく、電力消費者が自ら設置し、運営できるものだ。
 建設の主体は、大規模農家や企業が考えられる。
 例えば、大規模農家のハウスの暖房、水産会社の大型冷凍倉庫、施設の冷暖房、給温水の電源などだ。
 風力発電の発電電力の非安定性を考慮すると、蓄熱装置を活用した熱利用が現実味がある。
 また、運用できるのは、ある程度土地に余裕のあり、騒音問題も少ない田舎だろう

 これら、中小型風力の発電設備および蓄熱装置の製品をパッケージで提供することは、新たなビジネスチャンスかもしれない。

超低価格型の中小型風力発電の可能性

中小型風力発電を普及させるためには、コスト面が最大のネックになる。
初期投資もメンテナンスコストも縮減するためのアイデアを考えてみたい。

超低価格の風力発電を開発するにためには前提として、次の3つを考慮する必要がある。

①汎用材料の使用
建設コスト削減のためには、一般に流通している建設資材や機械による発電施設の設計
また、交換部品についても安価で、長期的に安定して購入できること

②施工性
 汎用の小型建設機械により、運搬、設置、施工ができること

③維持管理
電力消費する企業自身が管理するため、日常のメンテが、少しの訓練で出来ること
基本的に故障は少ないこと
高所作業等危険な作業がないこと
故障しても、大部分は自分たちで修理できること

その他、中小型の風力発電を開発する上でのアイデアとして

①プロペラの材質
風力発電の故障箇所として、風車が故障しやすいことが問題だ
��RPやカーボンなどは、破損したときにも修理や更新時のコストが高い
中小型の風車で、もっと安くて、修理もしやすい方式はないだろうか。

オランダの伝統的風車をみると木組みに、帆をかぶせたプロペラになっている。
枠組み構造+帆の構造がヒントになるのではないか。
また、破損時は、帆が先に破れるように設計しておけば、修繕も簡易で、コストも安い

②ウイングの利用
壁構造で風向をコントロールする。または、漏斗のように、風を増幅する仕組みだ。
発電効率は上がるだろう。(非可動部分が多くなり、メンテはしやすい)
これも枠組み+帆布で作れば、低コストかつメンテは容易

※ウイングを活用し、プロペラを使わないタイプの風力発電(いくつか風車のタイプがある)が、実用化できればかなりの技術的なブレークスルーになるだろう。

灯油コンロ

震災などの大規模災害時に、持っていて一番役に立った道具が、自然対流式の灯油ストーブだったという話を聞いた。いわゆるファンヒーターでない、電気を使わないタイプの石油ストーブだ。
 理由は、電気が無くても、暖房、煮炊き・調理に使える(夜は、ランプ照明にも)。また、灯油は安く、保存・管理が容易であるなど、利点が大きい。
 
 カセットガスは1本30分しか持たない、一般家庭で何十本も備蓄していることはないので災害時は、あまり使えない。
 ご飯を一回炊くのにも、1本消費していたら。1日に数本は消費してしまうことになる。

 ところで、灯油コンロというのをご存じだろうか、調理用の灯油のコンロだ。
 現在は、アウトドア用の灯油コンロ(ストーブ)が販売されている。 

経済性を比較してみると
灯油コンロは、500ccで強火で2時間使用できる。灯油価格80円/ℓとすると、燃料コストは、1時間20円程度

カセットコンロは、ガスボンベ1本で30分しかもたない。
最近は1本100円で買えるので安くはなっているが、1時間200円程度

と、灯油の方が圧倒的に経済的だ。

ただ、アウトドア用のコンロは、価格が高い(数万)、使用前にプレヒート(加熱)やポンピング(圧力をかける)が必要、煤による目詰まり掃除など手間がかかる。
 また、形・サイズ的に、安定感がない。

 いつも、灯油コンロの家庭用のものはないのだろうかと思っている。カセットコンロのような形の灯油コンロがあれば、欲しい。
 アウトドアにも持っていけるし、災害時用に家に一台あってもよい。(灯油ならカセットボンベより管理は容易だ)。また、経済的に苦しい人も重宝するだろう。
 
家庭用?灯油コンロは、韓国製のものが売られているが、とてつもなく重厚だ、どちらかと言うと、業務用だろう。国産では自衛隊が使用しているものがあるらしい。

ところで、いわゆる、市販の暖房用の石油ストーブは、プレヒートもポンピングも必要ないし、目詰まりもしない。また、安いものは数千円で買える。
灯油の燃焼制御と製造コスト削減に関してかなりの技術があるはずだ。
 国内の石油ストーブメーカーが、カセットコンロタイプの灯油コンロ開発してくれないだろうか?
コンロ(焜炉)は英語でストーブというくらいだから、できるだろう。
また、調理用なら、暖房用に比べて、部品点数が大幅に減るので製造原価は安くできそうだが。

調整池のビオトープ化、水上公園化の提案

 調整池というのは、大雨の時に、雨水の河川への大量流出を抑えるための池で、普段は空である。

 河川を計画するときに、各地域の利用形態(山岳、山地、市街地、畑)ごとに雨水の流出量の指数である流出係数が決められる。
 例えば、山地0.7、市街地0.9とかだ、よって、山地を切り開いて、市街地開発すると、開発地域からの雨水の流出量は単純計算で20%以上増える。
 よって、開発側は、河川への影響を抑えるために、開発前の流出量となるように調整池を作ることが義務付けられる。
 目的は河川の氾濫防止であるので確率年は、河川計画と合致して50年とか80年に一度の大雨を想定するのだが、そのうちの流出量の20%を調整するためには、数haの開発だと、必要な調整池の容積は巨大になってくる。

 具体事例で言えば、横浜北部などは、小学校のグランド位もある調整池がいっぱいです。
 一部を公園にしたり当然工夫はしているが、安全上の配慮もあると思うが、やはり、調整池の構造上、大雨の時は水没するので、すべてを利用できるわけでなく、ただコンクリート張りの大きな空堀となっているところも多い。
 
 こうした空間を有効活用について考えてみたい。
 
 水没するのなら、最初から常時湛水(水を湛えて)させて利用できないだろうか。
 例えば、30cm位の水深の池にしてしまうのだ。
 調整池の排水は、排水塔と呼ばれる塔に小さな穴が空いていて、オリフィス構造になっている。これにより所定量以上の雨水が流出しない仕組みだ。
 調整池の穴は、大抵、底から、2、30cm上についている。(ごみ等が詰まりにくくするために)よって、30cmほど湛水させても問題はないだろう。
 また、それがだめなら、調整池を下に掘り下げればよい。下に掘り下げる分には調整容量に影響はない(施工コストはかかるが)
 
 そして、池には水草を植え、魚を放し、桟橋式の歩道を周囲につけて、水上庭園やビオトープにしてしまう。あるいは釣り堀や子供が自由に魚取りをできる場所にするのも良いと思う。
ちいさなグランドほどの面積がある調整池も多い。これが水上公園化したら、随分壮観だろう。

 新規の用地買収は必要なく、周囲の反対も少なく、工費も少なく、新たな公園施設ができる。メリットとデメリットを整理すると。

メリットとして

①公園そのものによる社会的利益(市民生活の充実や、子供の教育)

②公園が増えることによる地価価値の向上(固定資産税も増える)

③低コストで実施可能(用地買収は必要ない、地元の賛成も得られやすい、簡易な工事ですむ)
 費用対効果は大きいだろう。

課題・デメリットとして
①出水時の避難
 近年のゲリラ豪雨時などに大量流入があると、水位の急激な上昇の恐れがあるが、その時の避難体制の構築が課題になる。
 遠隔監視(カメラ等による)と地域コミュニティの協力は欠かせない。

②ボウフラ対策
 地域住民からの苦情の可能性がある。
 水質の維持や、メダカ等を安定的に繁殖させる必要がある。

③事故の可能性
 水深30cm位とはいえ、事故の可能性はある。
 安全対策をどうするか、

④維持管理はどうするのか
 清掃や、水質の維持、水草の管理など日常の維持管理をどうするのか
 財政への影響を抑えるためには、地域住民の協力が必要だろう。

 このアイデアが成功するには、計画段階からの将来の管理担う「住民のコミュニティづくり」がカギになるだろう。
 それを踏まえて、企画・調査・計画・設計・施工・維持管理につながる全体工程を統括する必要がある。
 これは、建設コンサルタントの得意分野だ。施工規模が小さいのでゼネコンはメリットは少ないと思う。(造園会社にはよいかも)
「建設コンサルタント」にとって新たなビジネスチャンスでもあると思う。
日本全国に該当箇所は、相当数あるだろう。

シカの捕獲方法アイデア(シカ肉の商用利用の可能性)

 現在、シカが日本各地で異常繁殖し、山の植生や農作物などへ被害をもたらしている。
 また、駆除が追い付かず、食肉の商用利用もあまり上手くいっていない。
 ちなみに、明治期は、エゾシカの缶づめは輸出品だったのだ。過去は商用利用されていたことになる。(その後一時は絶滅の危機に)

現在のシカ肉利用は、捕獲および供給の点で以下の問題がある。
・ハンターが減少した
・勢子など人手がかかる
・非常な苦労と危険が伴う(銃の事故、山歩き)
・狩猟範囲が限定される(民家やハイキングコースの近くでは発砲できない)
・仕留めても、重くて運ぶのが大変、正しい精肉処理が行われないと肉や皮の商品価値が落ちる
・野生そのままでは、個体によっては味覚が落ちる(脂がのっていない可能性)
・安定して供給できない


 話は変わるが、ニュージーランドには、もともと鹿はいなかったのだが、日本から移入した日本シカが繁殖している。食肉として利用されているが、捕獲は長大な柵ワナによる猟が行われるらしい(具体的な方法はわからない)。
これにヒントを得て、現在の技術を生かしたシカの捕獲方法と商用利用の可能性について考えてみた。以下に羅列的に述べてみる。

①長大な柵ワナ
大きな囲い柵(100m四方、1ha)、誘導用の柵、数百m
牧草と身を隠せる灌木がある場所にして、常時開放しておく、普段はシカが来て草を勝手に食べるに任せる。
 柵の構造としては、コンクリなどの永久構造だと、かなり高コストとなる可能性がある。
 樹木とワイヤ、簡易な鉄柱などを組み合わせて利用した低コストな構造を検討する必要がある。

②シカの位置の把握
��PSと監視カメラ
��PSにより、シカの位置を把握、タグのようにして群れの数頭につける。
最近野生動物研究で、鳥や魚にもつける小型のものがあるようだ。

��PSで、群れの行動範囲およびルートやパターンを調査し把握しておく。
行動範囲をグリット化し、座標、またはゾーンを設定する。
群れの規模を把握するために、行動ルートに監視カメラを設置する。

③柵ワナへの追い込み方法
人手を最小限にして、柵ワナに追い込む方法として、必要なものは
音響発生装置(スピーカ、ワイヤー振動機):各地点に設置
ラジコンヘリ(GPSとカメラ付き)
勢子を林道に分散配置・携帯で指示
特殊訓練された犬

方法は、GPSで群れの位置を把握しながら、音響発生装置、ラジコンヘリ、林道に分散配置した勢子、訓練された犬を使い、柵ワナに追い込む。
従来よりずっと少人数、低コストでできると思う。

④捕獲・管理・流通
 柵ワナに群れごと追い込み、山域に最適な群れの規模になるように、捕獲する。
同時に病気の個体の治療または、排除、GPSの取替も行う。
 捕獲した以外のシカは開放、捕獲したシカは、太らせて正しい処理をした高品質な毛皮や肉を安定的に出荷する。

羅列的に書いてみたが、山域全体を、牧場のように見立てて群れを管理するイメージだ。
そもそも、この捕獲方法が上手くいくのかどうかもわからないが、その他にも、初期投資の問題、一般のハンターを規制できるのか、農作物への被害をどう防ぐのかなど課題は残る。

 GPSで群れの位置は把握できるので農地に出てくれば、すぐにわかり対処はしやすい。(日本サルでやっているところがある)、が被害が出た時に、シカの管理者として賠償を要求されるかもしれない。

 単純に長大な柵ワナだけにして、中に牧草を植えて、群れが入った時に捕まえるのが一番現実的かも。
 これでもコスト・採算的に割りに合うか疑問だが、北海道あたりでだれか実験できないだろうか。