中部圏域における知の共創を加速するプラットフォームC?-FRONTS 始動！特別レポート

信州大学が飯田市を実証タウンとして水188bet体育_188bet备用网址を行っていただくことが決まりましたので、今日はそのことを踏まえて、これから飯田市が取り組もうとしている「ECO?‐FRONTS」のまちづくりについてお話しさせていただこうと思います。具体的には、環境（エコロジー）を種に、経済（エコノミー）の活性化を目指したものです。

飯田市は長野県の最南端に位置し、温暖な気候と日照時間の長さが特徴です。また、台風や地震などの自然災害が少なく、自然エネルギーの活用に適した環境に恵まれています。このような地理的条件も背景に1996年に「環境文化都市」を掲げ、市民の環境意識を高める活動を開始しました。2008年には環境モデル都市、2022年には環境省の脱炭素先行地域に選定されるなど、全国的にも注目される環境政策を展開しています。

飯田市の環境関連の取り組みの一つとして、信州大学と連携した水素エネルギーの188bet体育_188bet备用网址があります。太陽光を活用し、グリーン水素を製造する新しい光触媒技術を社会実装する実証188bet体育_188bet备用网址を行います。この技術は、太陽光と水を利用して水素を生成するもので、地域に適した規模のプラントを構築できます。これにより、輸送コストの削減と地産地消モデルの実現が期待されています。さらに、未利用農地を活用してバイオエタノールを生産し、それを基にしたバイオプロパンガスの製造にも取り組む予定です。地域の家庭用エネルギーとして利用し、循環型経済を支える基盤とする計画です。これらの取り組みは、地域内で完結するエネルギー循環の実現に寄与し、環境負荷を低減しながら経済活性化を目指すものです。また、飯田市にはリニア中央新幹線の駅が設置される予定であり、これを契機に地域の交通網や産業構造の変革を目指しています。リニア駅周辺では、水素を活用したバスなどの二次交通を整備し、地域の利便性と「環境」を両立させる計画が進行中です。加えて、リニア駅周辺の様々な施設で信州大学の水循環技術を用いることで、限られた水資源を効率的に利用する仕組みを構築し、持続可能な地域づくりを進めていこうと考えています。

飯田市は様々な気候上のメリットもありますし、将来はリニアも通る予定です。そして何より信州大学の水188bet体育_188bet备用网址の実証タウンとしてこれから取り組みを進めていきますので、環境関連の取り組みで経済を活性化する飯田市にぜひ興味を持っていただき、ぜひ皆さまと一緒に日本一住みたい中部圏の中核都市を作っていければと思っております。

私たちの188bet体育_188bet备用网址室では「C1化学」を中心に、水電解や燃料電池、AIや機械学習を活用した材料開発に取り組んでいます。C1化学はCO?やCH?（メタン）といった炭素（C）数が1の化合物を扱う分野です。1970年代のオイルショック時代に盛んに188bet体育_188bet备用网址されましたが、現在、CO?削減や資源循環の観点から再び注目されています。C1化学の対象であるCO?の削減と、本日のシンポジウムのテーマである水188bet体育_188bet备用网址は、実は密接に関わっています。ただ、水は様々な物質を取り込みやすいという特性があり、それ故に性質が多種多様です。それらをひとつひとつターゲットにして188bet体育_188bet备用网址するというのは、非常に手間と時間が掛かることなどから、水は難しい188bet体育_188bet备用网址分野と言われてきました。しかし、多種多様な水を横断的に解析できるプラットフォームを構築すれば、188bet体育_188bet备用网址の時間短縮と進展の加速を図ることができます。

今日、私がお話ししたいのは、そのためにAIおよびMI※（マテリアルズ?インフォマティクス）を活用するということです。まさに私たちの188bet体育_188bet备用网址室が取り組んでおり、機械学習を利用して吸着材料や構造の最適化を行い、材料の開発プロセスの効率化を目指しています。これにより、例えば従来は10年以上かかっていた材料開発の時間を数年に短縮するといったことが期待できます。ちなみに、この後に登壇される、信州大学アクア?リジェネレーション機構の手嶋機構長の188bet体育_188bet备用网址室にも技術の提供を行っています。

私たちの188bet体育_188bet备用网址では、材料のデータベースを構築し、そのデータを機械学習で解析しています。このデータベースには、材料の構造や特性、生産コストなどの情報が含まれており、逆解析を用いて特定の性能を持つ材料を設計することができます。この方法により、新しい材料の特性を予測し、実際に開発を進めるための指針を得ることが可能です。

水の188bet体育_188bet备用网址とAI?MIとの相性は非常に良いと思います。水には多様な利活用方法があります。そのため、それらに横串を刺して横断的に展開する技術基盤としてAI?MIが有効です。この技術を用いることで、開発時間や応用時間を短縮し、社会実装を早めることが期待されます。今後もAI?MIプラットフォームを活用し、効率的でインパクトのある技術開発を進めていきたいと考えています。

※機械学習などの情報科学（インフォマティクス）を用いて、有機材料、無機材料、金属材料など様々な材料開発の効率を高める取組

シンポジウムのテーマである水188bet体育_188bet备用网址に関してお伝えしたいことは、「一緒にアクションを起こしましょう」ということです。

水は、日本では非常に豊富にあるため課題感が乏しいのですが、世界に目を向けるとその問題が深刻化していることがわかります。地球環境の持続可能性を示す「プラネタリーバウンダリー」では、6つの領域が限界を超えており、そのほとんどが水とエネルギーに関連しています。

このような問題を打開するため、信州大学は「アースポジティブ」の理念のもと、水とエネルギーを中心にJ-PEAKSへの取り組みをスタートしています。そのなかでコアサイエンスはやはり強みであるマテリアルです。カーボンナノチューブやセルロースナノファイバーを活用した水処理膜の開発など、素材科学を基盤とした188bet体育_188bet备用网址を進めています。また、水素の製造にも取り組んでいますし、私たちの188bet体育_188bet备用网址室では結晶材料を使って水をきれいにしています。これらの188bet体育_188bet备用网址については、飯田市を実証拠点とする取り組みを進めています。水と水素を中心にした循環のまちづくりアクションです。

また、水188bet体育_188bet备用网址の新たな拠点「アクア?リジネーション機構」を2024年3月に発足し、水188bet体育_188bet备用网址で国内外の大学や企業との連携を深めています。最終的には10ユニット、総勢160名ほどの教員団で構成され、大学院を備えた組織を作ります。松本市にアクア?リジネーション共創188bet体育_188bet备用网址センターという建物を建設中で、完全に自立して遠隔操作で実験可能なロボットラボや植物工場などの特徴を備えます。

さて、ここで私の188bet体育_188bet备用网址である「信大クリスタル」を通じたアクションを紹介します。信大クリスタルはフラックス法で作製した結晶材料で、簡便かつ低エネルギーで目的結晶が得られます。この結晶材料を応用し、重金属イオンを効率的に除去できる浄水器や災害対策用ボトルが製品化されています。特に、浄水器は日本酒やクラフトビール製造、ならびに食品加工工場、レストラン?カフェなど、広範な分野で活用されています。

また、信大クリスタルを導入したマイボトル専用アクアスポット、いわゆる無料の浄水器「swee（スウィー）」の設置を通じ、ペットボトルの水をやめて水道水を飲もうというアクションにも取り組んでいます。設置箇所は長野県内約50カ所に近づいてきましたが、それでもまだ設置できていない地域が多くあります。私はいずれ県内の全ての地域に設置したいと考えており、これからもアクションを起こしていきます。皆さまには、ぜひ水というキーワードで、アクションにご協力いただければと思っています。