対談 CONVERSATION

【HERO X × JETRO】10分でスマホ充電満タン完了な時代がやってくる。日本発の植物由来のサスティナブルなバッテリー

HERO X 編集部

エコな電気自動車(EV)が注目されるような時代に入り、エネルギーとなる充電池の開発が世界中で進んでいるが、コバルトなどの資源を必要とせずにつくるバッテリーを日本の会社が開発した。PJP Eye株式会社が売り出したカンブリアン・バッテリーについて、同社取締役の翁 詠傑氏に話しを聞いた。

コットンからつくられる電気とは

杉原:まずは、PJP Eyeについて簡単にご紹介いただきたいのですが、植物由来のバッテリーを作っていると伺いました。具体的にはどういうものなのでしょうか。

翁:弊社は植物由来のカーボンをつくる技術をもっていまして、それを基にバッテリーをつくっている会社です。従来のものと違い、レアメタルを使わずに作り出しています。つまり、ニッケル、コバルト、マンガンを使わずにバッテリーが作れるんです。

杉原:となると、原材料は何になるのですか?

翁:今はコットンを使っていますが、将来的にはオリーブの絞りかすなど、農業産業廃棄物をリサイクルするようなことも考えています。

杉原:なるほど。原材料についてのサスティナビリティは分かったのですが、この技術を 使ってできたバッテリーには他にも特徴があると聞いたのですが、どんなところになるのでしょうか。

翁:一度に沢山の電気を流すことができるので、急速充電が可能です。今のリチウムイオンバッテリーの約10倍のスピードで同じ量の充電を完了させることができます。さらに、寿命も長い。

バッテリーの安全性と寿命の長さが評価され、電動自転車のバッテリーにも採用されている。

杉原:急速充電で10倍くらいということは、スマートフォンの充電で考えるとどのくらいの差が生まれるのでしょうか。

翁:今出回っているリチウム充電機の場合はフル充電するのに数時間はかかると思いますが、われわれのバッテリーの場合、これが約10分で充電を完了できるという計算になります。

杉原:それは早い!

翁:最近、飛行機でニッケル、コバルト、マンガン系の電池を使う機器が爆発してしまったというニュースがあったと思うのですが、我々の電池は爆発しません。それに加えて、耐用年数も長いです。従来のバッテリーは3年ほど使うと充電スピードが落ちていったりするのですが、弊社の場合は20年以上使っても充電能力は16%ほどしか下がりません。

杉原:もともとは九州大学と一緒に開発されたものなのでしょうか。

翁:そうですね。当社が技術を買って、バッテリー事業をはじめたというのが始まりです。2017年にPJPができたのですが、技術自体はそれよりも10年以上前から研究されていたものでした。

杉原:となると、大学の研究室で行なわれていた技術を社会実装するということで生まれたのがPJP Eyeですか。

翁:少し話しは長くなるのですが、1985年あたりにアメリカ海軍の論文がきっかけで、デュアルイオンバッテリーというものが言われるようになりました。しかし、技術としては存在していたのですが、長い間、社会実装には至っていませんでした。その後、九州大学とパワープレスジャパンというところがこの研究を続けていました。しかし、電池についてはプロトタイプまではいったものの、そこで研究費が尽きてしまった。その話を聞いた代表の仁科浩明が、これは面白い技術だということで、バッテリー事業の部分を弊社が事業買収したんです。

杉原:なるほど。

杉原:爆発しない安全な電池ということですが、どうやってそれを可能にしたのでしょうか?

翁:リチウムイオンをつくるには、グラファイト(炭素から成る元素鉱物)が使われますが、石油と石炭と3500度の熱が必要なんです。生成するにはいくつもの工程があり、加工が結構大変です。大変な思いをして作るグラファイトなのですが、電池に使う場合、劣化するというデメリットがありました。

グラファイトの炭素構造はレイヤーベースになっています。電池に電気を溜めるときや、放電する時というのは、電池の中でイオンが左右に移動します。その時にイオンがグラファイトの層に少し当たるため、ひっかき傷のようなものが生まれるんです。これが繰り返されるため、どんどん劣化し、容量が減ったり、安全性が損なわれることが起ります。

しかし、弊社のグラファイトの場合、ダイアモンドのような複雑な構造をしているため、イオンが移動しても傷が付きにくいのです。

杉原:その技術を使って開発を進めるのが、デュアルカーボンバッテリーということですか?

翁:そうです。デュアルカーボンバッテリーはプロトタイプとしては完成しているものの、目標値に達成していないため、量産はまだ見合わせています。まずは、シングルカーボンでやってみようということで、シングルカーボンバッテリーを作り、2018年に量産化、2019年に製品化しました。

杉原:いやぁ、面白いですね。超長寿命で爆発しないバッテリーができたということですね。

資源もエコ、20年持つ超長寿命バッテリー

杉原:名前も面白いなと思ったのですが、カンブリアン・バッテリーの名前はやはり、カンブリア時代からつけたのですか?

翁:そうなんです。カンブリア時代って、生物が初めて目を得た時代なんです。

杉原:カンブリア時代というと、三葉虫とかでしたかね?

翁:そうですね。生物の大爆発が起きたと言われる時代で、弊社の名前はPJP Eyeですが、弊社のバッテリーを通して、世界に新たなサスティナブルな目を持たせ、多様性のある世界にしていきたいという思いから生まれた名前です。

同社が作り出した植物由来のカンブリアン・バッテリー

杉原:素敵ですね。すでに量産化、製品化しているということですが、量産工場は日本にあるのでしょうか。

翁:量産工場は中国です。

杉原:やはり、そうなのですね。

翁:世界で生産されているバッテリー工場の85%が中国です。弊社も中国以外でという気持ちはあるのですが、工場がないのが現状です。イギリスに視察にいったこともあったのですが、まだ1秒に100枚しか作れず、移転するのは難しいという状況です。

杉原:なぜイギリスでと思われたのですか?

翁:イギリス政府からの誘いを受けて視察に向かいました。イギリス政府は2017年あたりからバッテリー工場を作ろうと予算をつけているのですが、まだ、中国の規模にはおいついていないという印象です。

バッテリー市場で日本は勝つことができるのか?

杉原:テスラやパナソニックはなんとか頑張ってアメリカでとやっていますが、例えば量産化なども含めてみると、バッテリー分野で日本は遅れをとっているのではないかという感覚があるのですが、日本のバッテリー市場について、どのようにお考えですか。

翁:一番大切なのはサプライチェーンだと思います。ポイントとなるのが資源と工場だと思うんです。資源というと、ニッケル、コバルト、マンガンが主流である以上、コバルトの60%が中国で、生成工場も80%が中国ですから、中国に頼らざるをえないです。また、ニッケルは今、国際情勢の関係で価格が数倍に上昇している状況ですから、こうした資源を使ってつくるバッテリーで国内だけの生産で市場をリードしようというのはかなり厳しいと思います。

弊社の場合、国内に提携工場はないのですが、数%でもいいので国内にある工場で作りたいという思いはあります。工場が国内での生産が考えられるのは、弊社の場合はニッケルやマンガンといった資源にあまり頼らずに作れるバッテリーだからです。逆に言えば、世界に誇れるようなバッテリーを日本として作っていけるという部分はあるのかなと思っています。

杉原:お話にあるように、問題は資源ですよね。レアメタルのところがクリアできるとなると、かなり世界と戦えるものを日本で作れると思うんですがね。

翁:今、スペインの方で少しはじめているのですが、コットンだけでなく、オリーブやサトウキビ、ビールの搾りかすなどの農業廃棄物をリサイクルして作り出していくことも考えています。今はコットンを買っている状況ですが、これができるようになれば、またさらにエコなバッテリーになりますし、価格もさらに抑えられると思います。

杉原:いやぁ、面白いです。結局今、コバルト問題は世界で発生していて、みんなこぞって投資をしていますが、結局その中で取り合いの争いが起っている。日本の場合、EVだったらエコだというような胆略的な感覚が世の中に広がりつつあるように感じるのですが、裏側にはこうした資源の奪い合いが起きているわけですよね。これがオリーブの絞りかすから作ることができれば、循環型の新しいバッテリーが生まれるということですよね。

児童労働問題解決にも貢献
世界を変えるバッテリー

翁:サーキュラーエコノミーという言葉を代表の仁科もよく口にするのですが、弊社はバッテリーを作ることが目的ではなくて、くさいことを言うようですが、世界を救うことを目標にバッテリー事業をやっている会社です。仁科はもともと国連にNGOを持っていた人なので、難民キャンプの支援をしたりしてきた人間なんです。バッテリーを使ってどう世界を変えていくかというのが目的でやっています。サーキュラーエコノミーを通じた社会、経済を通じたサスティナビリティを考えています。

今、発展途上国で問題になっている児童労働の問題を解決することだってありえます。例えば、コンゴには皆さんの携帯に使われているコバルトを取るマイナーが25万人いると言われていますが、マイナーのうち15%が児童労働です。私たちのバッテリーを使って電気を生み出し、電気を売ってお金にすれば、児童労働の問題も軽減させることが可能です。

PJP Eyeが開発したポータブル発電所QuVe(キューヴ)

杉原:具体的にはどのようなことなのですか?

翁:なぜ彼らがレアメタルマイニングをしているかといえば、仕事の面でも教育の面でも他に選択肢がないからです。夜使える電気もないから、夜は勉強もできません。もしも、彼らが電気を作って売ることができれば、レアメタルマイニングの仕事をしなくてもよくなります。例えば、EVステーションのようなものを作るとします。われわれの作っているポータブルバッテリーを発展途上国で貧しい暮らしをしている人々に配れば、太陽光発電で電気を生み出すことができますから、その電気をパワーステーションのように売るということだって考えられるわけです。

杉原:なるほど。バッテリーを通して世界をよくしていく、変えていこうということですね。寄付をして終わりというような支援ではなく、根本から変えていこうという姿勢がとても面白いです。またぜひ、何かご一緒できたらと思いました。今日はありがとうございました。

翁 詠傑(おきな・いんけつ)
PJP Eye株式会社取締役。
世界をより良くする事に貢献できる人間になるために米国に留学。南カリフォルニア大学のマーシャル・ビジネススクールを卒業。 卒業後、Tokyo Expressで日中米国間の国際貿易をシステムを活用して自動売買を習得。その後、株などの金融の自動売買などの会社を設立。ITを活用した商品の国際間売買やAI、ブロックチェーン、IoTなどの先端技術を用いてビジネスを国際的に構築する。
​バッテリーの先端技術を活用して、世界中の人々に電気を届けて、持続可能な世界を作るビジョンに共感。PJP Eye株式会社のCIO(Chief Intelligence Officer)として、取締役に就任。

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(text: HERO X 編集部)

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椅子だって医療がつながる!野呂影勇教授が語る“人間工学の力”

HERO X 編集部

座る、立つ、歩く。人間の動きの一つ一つについて工学的なアプローチで研究する人間工学。近年、医療との結びつきが加速するこの領域は今後、私たちの生活にどのように繋がりだすのか。医療と人間工学を接続させた第一人者、早稲田大学名誉教授で株式会社エルゴシーティング代表の野呂影勇氏に「HERO X」編集長・杉原行里がお話をうかがった。

杉原:本日はよろしくお願いします。まずは、先生のこれまでの研究についてお話をうかがえますでしょうか。

野呂:医学と人間工学について。整形外科は、X線やMRIなどを使い身体を調べて、どこが悪いか、身体とくに筋骨格系に関する疾病を診断することには卓越しています。しかし、その疾病の発症の原因、それがどういう日常生活環境から出てきたのかということにはあまり関心がないことが多いです。医者はそういう教育を受けていないですから。僕の場合は、早稲田の理工の出身で、その後は慶應義塾大学に移り、研究を進めました。慶應は医学部を持っていますから、ここで、医学との出会いがありました。工学の我々が強いのはモノづくりで、医学と繋がるところがいろいろと出てくる。例えば、疾患原因が日常の座り方の悪さということもありえますよね。椅子に座ることは、お尻と関係があり、どういう筋肉や骨があって、お尻の外形があるかに深く関係しています。コンテンツを充実させることに人間工学は強い。一方、外形は外観の良さに関係して商品として真っ先に必要なのです。そこはいわゆるインダストリアルデザイナーの方が得意としているわけです。

杉原まさに僕ですね(笑)。

野呂:そうです。インダストリアルデザイナーと我々人間工学──やっていて気が付いたのですが、お互いに敵と味方のような関係ですね(笑)。しかし、インダストリアルデザイナーの人たちの方が飯を食うのに長けている。

杉原:ありがとうございます。

野呂:インダストリアルデザイナーの方たちは、出身がスモールオフィスの方が多く、自立してやっていらっしゃる。ところが、人間工学を研究している我々を大学が雇ってくれている、という体制ですから、飯は授業で(笑)。その違いは大きいです。

例えば、何かを開発するとします。製品は金額があって、モノにはそれ相応の金額がありますよね。枕なら枕なりの金額がある。車なら50万円は安いとなりますが、枕がもし50万円と言われたらどうですか。高すぎると感じるはずです。モノには生れてきた由来があって、相応の単価があります。この感覚が、大学人には弱い。マージンの中の5%をインダストリアルデザイナーがとってしまったら、我々工学はとるところがないわけです。形以外に、メーカーをこちらに向かせるためには何が必要か、となると「医学」かなと。とうことで、わたしは今に至り、医学を掛け合わせた人間工学の分野を推し進めている訳です。人間工学とインダストリアルデザイナーの勝負はそう簡単にはつかない、そう思っています(笑)。

杉原:僕は先生と発想が違って、5%を分けるのではなく、その価値を高め、10%、15%に増やし分けることを考えます。

野呂:それはお見事ですが、現実にはなかなか難しい。例えば、パラリンピックなんかで、国からお金がでているとかだとできるかもしれませんが。

杉原:RDSでは、ほとんどのプロジェクトは補助金を貰わずに、できる限り自己資金で進めてきました。開発のスピードを維持するために。

野呂:それはすばらしいですね。

医学と人間工学
なぜ結びついたのか

杉原:人間工学とは実際どんなもので、どうやって医療とつながるのでしょうか。

野呂:先日、北九州にある、サービス付き高齢者住宅を見学してきました。1階が共有施設で2階3階が住宅。階段やトイレの手すりなど、人間工学的に必要と考えられるものは全て備え付けられていました。今は人間工学が社会装置化している。人間工学とはなんぞやと30年くらい前に言われていたことはもう、その必要がないくらい浸透していると思いますよ。これからは、もっと踏み込んで、「人間工学が、新たに何をすべきなのか」が問われてくる。自分の場合は医学との関係を構築することでした。

産業医科大学で医学部の教授として8年勤務しました。医学部ですから、脳神経外科をはじめ、医学の領域について知識を得る場が、いろいろと揃っています。ある時、同僚(医学部の教授たち)から「お前は医学のことぜんぜん分からないじゃないか」と言われたことがありました。でも、逆もそうで、あちらは人間工学のことを知らない。

医者は、社会の機構として組み込まれており、整形なら整形のことだけ、耳鼻科なら耳鼻科のことだけに特化してやっていけます。その反面、専門外のことはあまり知らない。でも自分は医学部に籍を置いていた工学者としては、深くは知りませんが、脳神経も耳鼻科も整形も平等に知っているという強みがあります。こうした広範囲にまんべんなく知っているという状況は医者には少ない。ということで、工学の僕がやれば、医療×人間工学のアプローチとしてそれなりにやれることがあると思いました。

杉原:僕らは車いすをつくるのに、お尻の計測がすごく難しいと思っています。お尻は座るとつぶれてしまうので。あと、背骨との関係性も難しい。野呂先生はその座面を研究されているわけですが、どんなことをされているのでしょうか。

野呂計測とは何か。お尻がつぶれるは、臀部の筋肉に圧がかかっている状態です。

圧のかかり方が微小ですと快感に近い感覚ですが、強くなると痛みに代わります。お尻に均等な圧がかかればよいのですが、臀部形状が複雑なので難しいのです。

背骨との関係は、身体を支えることにあります。背骨には、中枢と末梢神経が走っているので、無理な支え方では強い痛みが生じます。 下半身の血流も圧により阻害されますので、むくみやしびれの原因となります。座るという一見簡単な動作ですが、生理的には複雑です。何でも計測可能な現代、しかし得られたデータの解釈に医療×人間工学の専門性が要求されます。

人間工学が支える在宅医療とは

杉原:人間工学と医療、私たちに身近なところでいうと、どのような方面でつながりが持たれるのでしょうか。

野呂:2018年は大変重要な年で、厚生労働省が指針を出し診療報酬を改訂、遠隔医療に世の中が向き始めています。すでに全国でいくつかの遠隔医療のサービス機関が立ち上がっています。入院から完治または終末まで病院で過ごすのではなく、一定の回復をしたら自宅で療養する方法へとシフトしはじめています。この段階、人間工学がすごく重要になります。例えば、院内では壁に手すりがついていて、転倒を防止するつくりになっています。ベッドも一定水準のものが備わっておりますが、個人宅は千差万別。ベッドか布団か。枕はどうかなど療養者の睡眠に影響します。厚労省のオンライン診療の指針にある診療支援の一つとしての人間工学的介入が望まれます。

杉原:なるほど。

野呂:遠隔医療の流れは早いと思います。人間工学との連携は今後、密接になっていくと思います。例えば、筑波大学大学院 人間総合科学研究科では「遠隔看護外来システム」のなかでその重要性を位置付けております。

杉原:先生のところでは医師のための椅子を作られていますよね。

野呂:この椅子(写真)は背あてに特徴があります。最近の手術は昔と違い、眼科など、細かな部分を扱う時には、手術する部分を立体映像化して4K大画面に映し出し、その画面を見ながら手術する(ヘッドアップモニターシステム)ことが増えました。細かい部分を扱う手術は、顕微鏡を覗きながらでも、モニター式となっても、変わらず執刀医は椅子を使います。普通の椅子は執刀中の前かがみの姿勢により背あてと背中の部分に空間が空くのですが、この椅子では超軟質の筒状の背あてを前進させて背中に接触させることで執刀に有害な身体の動きを安定化させます。

背中の緊張を和らげ円筒型背あてと座面の絶妙な傾斜で腰部も楽だと好評の眼科執刀医用椅子

手術中は足もとで器具を操作することもあるため、足が使いやすいように座面には少し傾斜がつけてあります。

杉原:利用者、眼科の執刀医師のニーズにあった椅子ということですね。

野呂医師とコラボすることは素晴らしいことですが、そのために配慮するべきこともあります。医療の対象は、患者です。倫理委員会等で病院では、がっちりとガードされております。それを乗り越えてコラボまでにこぎつけるだけの高い説得性と信頼性が工学側にも求められます。そのうえで、人間工学は今後、もっともっと医療の現場で、そして、人々の生活の中に、身近に存在するものになるでしょう。

早大理工 ピアノを弾くロボット(科学万博つくば’85 故加藤一郎教授による)の前で語り合う二人

野呂 影勇
1937年生まれ。早稲田大学名誉教授、エルゴシーティング CEO。業績は前半1982年から1999年までと後半2000年から現在(2018)までに大別。前半は国際学会への貢献、国際誌の編集。代表的な成果は、参加型人間工学の概念と方法論を提案し、1991年にTaylorFrancisから出版の英書「参加型人間工学」が国際的なベストセラー。後半2000年のローマ大学ラサピエンツァ招聘教授就任を境に、臨床医学×人間工学が主な研究に、加えて医師とのコラボで旅客機シート、呼吸枕、執刀医用椅子、運動具の開発を行った。20188月 人間工学の国際貢献に関してフェロー賞を受賞。

(text: HERO X 編集部)

(photo: 壬生マリコ)

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