特 集2

サステナブルでしなやかな社会を実現する環境エネルギー分野での取り組み
URL

https://journal.ntt.co.jp/article/24530

DOI

https://doi.org/10.60249/24015101

NTT 宇宙環境エネルギー研究所の取り組み最前線
NTT 宇宙環境エネルギー研究所では，地球環境の再生と包摂的かつサステナブルな社会の実現をめざし，これまでの NTT 研究所にはあまりなかった型破りな研究テーマを設定し，宇宙視点から地球を見つめ直し，地球環境の未来を変え

ま え だ前田

ゆ う じ裕二

NTT 宇宙環境エネルギー研究所

所長

るさまざまな挑戦を行っています．本稿では，設立から 3 年半が経過した当研究所の最新の取り組み状況と将来展望を紹介します．
キーワード：# 宇宙，# 環境，# エネルギー

はじめにえる影響をプラスマイナスゼロにするととの認知度向上に努めてきました．特に線状もに，地球環境の変化が社会に及ぼすさま

降水帯に関する記事は，ゲリラ豪雨や台風

NTT 宇宙環境エネルギー研究所は，従ざまな影響をしなやかに受け流すことがで襲来と連動してページ閲覧数が月間約 1 万

来の環境エネルギーの枠にとらわれることきるような社会のことです．具体的には，8000件（2023年 6 月，オウンドメディア全なく，宇宙という高い視点，広い視野で私核融合や宇宙発電などの次世代エネルギー体では月間約 8 万1500件）と大幅に増加したちの住む地球や社会環境を見つめ直し，技術，クリーンエネルギーの地産地消や自たり，検索サイトで上位に表示されたりす

地球環境の再生と革新に貢献することをめ

律分散協調型のエネルギーネットワークにるなど，私たちの組織や活動が社会に認知ざし，2020年 ７ 月に新設されました．設立

よる停電ゼロ，循環型農林水産業の中でのされてきたことを実感しています．

から 3 年半を経て，新たに見直した私たち

大気・海洋中 CO2削減，高精度な未来予測のビジョンは次のとおりです．

により自然災害による被害を未然に防ぐだ

精度な未来予測技術の確立を加速するため「地球環境の再生と包摂的かつサステナ

けでなく，台風や雷からエネルギーを取りに，2023年10月に環境社会循環予測技術グ

ブルな社会の実現に向け，革新的な次世代出す（災害グリーンエネルギー）というよ

ループを創設しました．所員数は発足当初

エネルギー技術としなやかな環境適応技術

うなことを実現する社会です．の1.8倍に増え，スタートアップをはじめの創出をめざすとともに，環境負荷ゼロに貢献する」．

これまで研究体制の立上げ，研究員の増外部機関・大学と40件以上のコラボレー

強，多くの研究機関との連携，研究成果のションを行っており，さまざまな成果も出始めています．

このビジョンをとおして実現したい具体

早期創出に奔走してきました．特に，外部的な社会像は，本特集のタイトルにも記し

人材獲得強化に向けて展開しているオウンた「サステナブルでしなやかな社会」です．

ドメディア “Beyond Our Planet” につい

図 1 に示します．研究所には 2 つのプロ

これは，私たちの住む社会が地球環境に与ては，コンテンツ更新を頻繁に行い研究所ジェクトがあり， 1 つは同図上部の「環境（1）

図134

また，地球環境のデジタルツイン化と高2024.1

研究テーマ全体像現在取り組んでいる研究テーマの一覧を

Sustainable Societ y

負荷ゼロ研究プロジェクト」，もう 1 つは同図下部の「レジリエント環境適応研究プロジェクト」です．また，環境負荷ゼロ研
究プロジェクトには 3 つの研究グループ，レジリエント環境適応研究プロジェクトには新設した環境社会循環予測技術グループを含め 4 つのグループがあり，それぞれの特 集グループが連携しながら研究を進めています．図 1 の中央に示したように，気候変動が影響を及ぼす 8 つの領域での研究成果適用をめざし，地球環境，社会，そして人がバランスを保ちながら地球環境の再生と気候変動の影響を減らしていくことで，サステナブルでしなやかな社会が実現されることを目標としています．以降，各プロジェ
クトの概略と最新の取り組み状況を説明し

図2ます．

二酸化炭素循環の実態

合エネルギー機構とは，連携第一弾として環境負荷ゼロ研究プロジェクトの取り組み最前線
このプロジェクトでは，NTT グループ

サステナブルシステム技術では，循環型（2）異常予測に関する共同実験を始めました ．

農林水産業をとおして大気・海洋中の CO2もう 1 つは宇宙空間で得られたエネルを削減する CO2変換技術の研究を進めていギーを地上へ大量かつ効率的に無線伝送すます．一般的にカーボンニュートラルとは，る宇宙太陽光発電技術です．宇宙太陽光発

人間活動から排出される主にエネルギー由の環境エネルギービジョンである「環境負電は，約 3 万6000km 上空の静止衛星で太来の CO2を削減することと考えられる場合荷ゼロ」への貢献をめざした研究を行って陽光から得たエネルギーを昼夜問わず地上が多いですが，地球全体でみるとその CO2おり，圧倒的にクリーンで革新的な次世代にレーザ光やマイクロ波で無線送電すると量はわずか4.9％しかありません．図 2 にのエネルギー技術，再生可能エネルギーをいう壮大な研究です．このテーマについて最新の地球全体の二酸化炭素循環量のデー

効率良く需給させるエネルギーネットワー

は，本特集記事『宇宙太陽光発電実現に向タを示します．これまでは IPCC（気候変ク技術，そして循環型農林水産業をとおしけた長距離レーザエネルギー伝送技術と地動に関する政府間パネル）第 6 次評価報告て大気・海中の CO2を削減するサステナブ上での利用』 にて詳細に説明します．

書 Draft 版の数字を参照していましたが，ルシステム技術の研究を行っています．

（3）

エネルギーネットワーク技術では，再生最終版を参照して作成したものが図 2 とな

次世代エネルギー技術については，現在可能エネルギーを最大限に活用するため，ります．もっとも多く CO2を排出している

2 つのテーマに取り組んでいます． 1 つは，NTT ビルの ICT 装置の情報処理量や蓄電のは陸地（生物含む）で60.3％，海洋から夢のエネルギーといわれている核融合発電池・電気自動車の統合制御により再生可能も34.2％が排出されています．吸収量に関の実現をめざした核融合最適オペレーショ

エネルギーの出力変動を吸収する仮想エネ

しては，62.7％が陸地（生物含む）で吸収ン技術です．核融合発電は，太陽で起きてルギー需給制御技術と，安全で高信頼な直され，海洋でも35.1％が吸収されています．

いる現象を地上で再現する安全でクリーン流給電を活用し再生可能エネルギーの地産

つまり，人間活動による排出量を減らしてなエネルギー源であり，2050年ごろの商用地消や超レジリエントな給電を実現させる

実質ゼロにしていくことはもちろん重要で化をめざして世界各国で研究が進んでいま

次世代エネルギー供給技術の研究を行ってすが，地球全体のバランスと循環を考えるす．私たちは，国立研究開発法人量子科学

います．仮想エネルギー需給制御技術は，と，人間活動による排出削減と同時に土壌技術研究開発機構と ITER 国際核融合エネ「Power to Data」という新たな概念としや海洋へのアプローチが重要になります．

ルギー機構と連携し，IOWN（Innovativeて注目を集め始めており，いわゆる再生可

人間活動による CO2排出を削減しながら，Optical and Wireless Network） を 駆

能エネルギーの余剰電力をデータ（情報処

森林破壊，土壌汚染，海洋破壊・汚染の中使した核融合炉中のプラズマ安定制御に関理）に置き換えて効率良く消費するという止・改善を同時に進めていく必要があるのする研究を進めています．現在，この分野考え方です．私たちはすでに事業会社と連です．このため，私たちは循環型農林水産

ではベンチャー企業の活躍が目立ってきて携した実証実験を開始しており，現在は実業をとおして CO2を削減する技術を研究しいますが，私たちも世界の動向を探りなが験室と実際のデータセンタをつなぎさまざています．

ら私たちの技術を活かすことができるベン

まな実験を行っています．今年度内には接

具体的には，ゲノム編集を植物，藻類にチャー企業・機関との新たな連携を模索し続拠点を増やし，実用化に向けた検証を進適応し，光合成に伴う CO2吸収量を増大さているところです．なお，ITER 国際核融めていく予定です．

せるとともに，これらを食料として魚介類
2024.135

特 集 2サステナブルでしなやかな社会を実現する環境エネルギー分野での取り組み

図3や家畜に食べさせ，食物連鎖・循環の中で測技術，乱立する異分野のモデル統合と新影響を定量的に予測します．これらの手法

大気・海洋中の CO2量を減らし，地中や生たな循環評価指標の創出により社会と環境を用いて，環境や社会変化による経営への物・有機物への長期固定量を増やす研究をの循環を予測する環境社会循環予測技術，複合的な影響を，短期から長期にわたって行っています．ゲノム編集といっても，私そしてこれらの 3 つの技術を連成させ未来連続的に予測します．後者については2020たちが行っているのは遺伝子組換えではな

予測結果を活用し先回りして社会環境に適

年より国立環境研究所などの研究組織とのく，いわゆる品種改良であり安全なもので応するプロアクティブ環境適応技術という連携を進め，ICT の発展による社会への影す．成果としては，藻類の CO2吸収量を飛4 つの技術の確立に取り組んでいます．

響評価を実施して国際会議などで発信して躍的に向上させる遺伝子の特定に成功しま

ESG 経営科学技術では，ESG インテリした（4）．また，私たちの成果である CO2をジェンス科学手法と ESG 未来予測手法と実践的な成果創出をめざして事業会社の経多く吸収した藻類を餌として活用し，陸上名付けた 2 つの手法を組み合わせ，経営戦営部門との連携を進めています．

きました＊．今後は，前者を中心に，より養殖を契機とした地域活性化ビジネスを行略策定に資する未来予測技術の確立をめざ

地球環境未来予測技術では，地球環境のう NTT グリーン＆フードも2023年 7 月にしています．ESG インテリジェンス科学手再生の道筋を明らかにし，環境の変化に適事業を開始（5）しており，私たちの新たな成法では，世界各国の政府資料，学会，ニュー応するしなやかな社会の実現に向けて，超果創出とビジネス拡大が急務となってきてスなどのグローバルな公開情報を AI（人工広域で大気・海洋を観測することで地球のいます．将来的には，CO2吸収量を格段に知能），テキストマイニング技術等を用い物理過程による気象・気候のモデル化を実増加させた海洋・陸上植物を普及させ，カーて収集・分析します．情報の分析には，ま現するとともに，地球の生物・化学的過程ボンクレジットにも展開していきます．

ず人の思考バイアスを取り除き，事象や計による生態系のモデル化を行い，地球環境画の因果関係を抽出することで起こり得るの未来を予測する技術の確立をめざしてい複数のシナリオを生成します．ESG 未来予ます．詳細は本特集記事『クリーンでサス

測手法では，複数のシナリオを基に，社会テナブルな社会を実現する環境負荷ゼロ技や環境の変化を定量的に予測します．この（6）術』
でも紹介しますが，現在の気象・環定量的な予測には，マクロ経済モデルの 1

境観測は陸域および近海に限られており，レジリエント環境適応研究プロジェクトの取り組み最前線
本プロジェクトの全体像を図 3 に示しま36

レジリエント環境適応プロジェクト

す．このプロジェクトでは，人間活動と地

つ で あ る 応 用 一 般 均 衡 モ デ ル =CGE

陸地から離れた遠洋ではリアルタイムにほ球環境の相互影響を加味して未来を予測し，（Computable General Equilibrium） モ

とんど観測されていません．このため人工予測結果に基づくプロアクティブな経営判デルを活用します．CGE モデルは産業ご衛星での観測がメインとなりますが，人工断を支援したり，自然現象による被害を回との生産や消費，また産業間の相互影響か衛星では台風や線状降水帯などの極端気象避あるいは活用したりする環境適応に向けら市場全体の変化を数学的に予測する手法のエネルギー源である水蒸気や海中の環境た研究を行っています．具体的には，広範です．例えば，エネルギー価格に変動が生情報を測定することが困難です．このためな公開情報から企業経営に影響を与える気じた場合，エネルギーを多く使う鉄鋼業，私たちは衛星 IoT（Internet of Things）（7）候変動などの未来シナリオを予測する ESG

運送業などに売上規模や CO2排出量に影響を活用して，この未踏領域でのリアルタイ

経営科学技術，地球規模の環境観測と物理が生じます．こうした影響について CGE過程や生物・化学的過程のモデル化によりモデルを用いて計算することで，産業間の地球環境の未来予測を行う地球環境未来予

相互影響を加味した未来の経済や環境への2024.1＊ 本研究は（独）環境再生保全機構の環境研究総合推進費 JPMEERF20201002により実施．

Sustainable Societ y

ム観測にチャレンジしており，合わせて気象・気候モデルの高度化を行っています．
また，このような海洋観測とモデルの高度化は，私たちだけでの実現は困難なので，さまざまな機関と連携しながら検討を進めています．成果も少しずつ出始めており，沖縄科学技術大学院大学と共同で，北西太特 集平洋でカテゴリ 5 の猛烈な台風直下の大気・海洋の同時観測に世界で初めて成功（8）したり，東京大学と共同で気象観測の高度化に向けてドローンの航法精度を向上する
ミリ波 RFID タグを世界初で開発（9）したりするなど実績を積んでいます．
環境社会循環予測技術は前述の新設グ

図4ループで取り組んでおり，包摂的サステナ

吹雪の海岸における実証実験の様子

ビリティ実現に向けて，地球規模の水循環に関する環境と経済活動の相互影響を再現用技術などです．私たちの挑戦はまだ終する地球規模シミュレーション環境を構築

わっておらず，この冬もさらに技術を磨いしているほか，専門領域ごとのシミュレー

たうえで世界初となる耐雷ドローンでの自ションシステムどうしをつなぐための大規

然雷の捕捉実現をめざします．

模連成シミュレーション技術の研究などを

宇宙線に関しては，宇宙線によって通信行っています．詳細は本特集記事『包摂的装置内の半導体が誤動作するソフトエラーサステナビリティの実現に向けた環境社会の評価技術の高度化を以前より行っていま（10）
循環予測技術』
にて紹介します．

したが，これをさらに発展させ，宇宙線にプロアクティブ環境適応技術は，上記 3

よる宇宙機器・人体への影響の評価，およつの技術を連成させて未来を予測し，そのび強力な電磁界による影響の低減に向けた結果を基に先回りして環境に適応するとい宇宙放射線電磁バリア技術の研究を行ってう技術ですが， 3 つの技術の確立にはまだいます．このテーマに関しては，本特集記時間が掛かります．このため，現状でもあ事『環境変化への適応力を高めるレジリエる程度予測可能な雷と宇宙線を対象に研究

（11）
で詳細に説
ント環境適応研究の最前線』をスタートしています．雷に関しては，避明します．

release/2023/02/09/230209c.html（5） h t t p s : / / g r o u p . n t t / j p / n e w s
release/2023/06/27/230627a.html（6） 香西・花岡・長谷川・武部・今村・田中：“ クリーンでサステナブルな社会を実現する環境 負 荷 ゼ ロ 技 術，” NTT 技 術 ジ ャ ー ナ ル，Vol．36，No．1 ，pp．38-41，2024．
（7） h t t p s : / / g r o u p . n t t / j p / n e w s
release/2020/05/29/200529a.html（8） h t t p s : / / g r o u p . n t t / j p / n e w s
release/2023/05/23/230523a.html（9） h t t p s : / / g r o u p . n t t / j p / n e w s
release/2023/10/02/231002a.html（10）河田・徳永・六藤：“ 包摂的サステナビリティの実現に向けた環境社会循環予測技術，” NTT 技 術 ジャー ナ ル，Vol．36，No．
1 ，pp．51-53，2024．
（11）岩下・久田・髙橋・宮島：“ 環境変化への適応力を高めるレジリエント環境適応研究の最 前 線，” NTT 技 術 ジ ャ ー ナ ル，Vol．36，
No．1 ，pp．47-50，2024．

雷針を付けたドローンなどで落雷を捕捉し所望の場所に誘導することで重要設備への落雷被害を防止したり，雷のエネルギーをおわりに利活用したりする技術について研究してい本稿では，NTT 宇宙環境エネルギー研ます．具体的には，耐雷ドローン技術，誘究所の取り組みの最新情報を説明しました．

雷技術，発雷予測技術，そして雷充電技術

引き続く特集記事では，成果が出ているいについて研究を進めています．

くつかのテーマについて解説します．宇宙

耐雷ドローンについては，人工雷での検視点で環境エネルギー分野の革新的技術創証を終え，自然雷での実証を日本でもっと出に挑戦する研究所の成長に，ぜひ期待しも冬季雷の多い地域である石川県内灘町のてください．

海岸にて2022年と2023年の冬に行いましたが，残念ながら自然雷を捕捉することはできませんでした．しかし，かなりの危険を伴う極寒かつ冬の嵐の中での実証（図 4 ）では，多くのノウハウを獲得することができました．例えば，雷雲・落雷情報と自前観測情報を組み合わせた誘雷エリア予測技
術，そして超悪天候下でのドローン飛行運■参考文献（1） https://www.rd.ntt/se/media/（2） https://group.ntt/jp/newsrelease/2023/
11/21/231121b.html（3） 落合・鈴木・柏倉・鳥海：“ 宇宙太陽光発電実現に向けた長距離レーザエネルギー伝送技術と地上での利用，” NTT 技術ジャーナル，Vol．36，No．1 ，pp．42-46，2024．
（4） h t t p s : / / g r o u p . n t t / j p / n e w s

前田 裕二
研究者の公募を行っています．私たちの挑戦に興味のある方はぜひお問い合わせ願います．一緒に地球の未来を変革しましょう．

◆問い合わせ先NTT 宇宙環境エネルギー研究所
企 画担当TEL 0422-59-7203
E-mail se-kensui-pb ntt.com

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