環(huán)保材料的技術(shù)革新還開展到了更貼近生活的領(lǐng)域。

各大飲料企業(yè)都在競相開發(fā)有助于節(jié)省資源的超輕量PET瓶。三得利2013年5月推出的“三得利天然水”550毫升的PET瓶使用了30％的植物原料，實現(xiàn)了11.3克的日本國產(chǎn)PET瓶最輕紀錄。超輕量PET瓶的開發(fā)要追溯到2009年日本可口可樂推出的礦泉水“I LOHAS”，其把PET瓶的重量從過去的20.5克減輕到12克，引發(fā)了話題。而三得利憑借這次的PET瓶，成功刷新了日本可口可樂保持的紀錄。
 

麒麟開發(fā)的日本國內(nèi)最輕的一次性玻璃瓶	三得利開發(fā)的日本國產(chǎn)礦泉水中最輕的PET瓶

為了在保證強度的同時減輕重量，三得利嘗試了幾十種形狀，通過細致調(diào)整注射成型時的加熱方式和吹塑時間，以0.01毫米的精度，控制瓶身厚度。最薄處的厚度還不到0.1毫米。為了使PET在堆放時不破裂，瓶身底部采用了蛇腹構(gòu)造，能夠利用彈簧效應(yīng)吸收沖擊。三得利的商務(wù)專家、新包裝材料技術(shù)開發(fā)推進部長岸重信說：“考慮到強度，這已幾乎達到了輕量化的極限。”

而麒麟挑戰(zhàn)了玻璃瓶的輕量化。2013年10月，該公司在全國的便利店推出的“GRAND KIRIN”為330毫升一次性玻璃瓶裝，瓶身重量為日本國內(nèi)最輕的140克。比該公司以往使用的玻璃瓶減輕了近兩成。

這種玻璃瓶是與大型制瓶企業(yè)日本山村硝子合作開發(fā)的。瓶身相互接觸的“肩部”和底部的側(cè)面保留了一定厚度，其他部分則大膽地減薄。通過將這種玻璃瓶放在自行車車筐內(nèi)，反復(fù)在不平的路面上騎行等測試，確認了耐久性。啤酒照射日光會破壞原本的風味。因為縮小玻璃厚度后，日光容易透過瓶身，為了保證啤酒的質(zhì)量，麒麟把玻璃的顏色從棕色改為了黑色。

麒麟封裝技術(shù)研究所的主任研究員菅原啟說：“輕量化不僅降低了環(huán)境負荷，還讓搬運變得更加輕松，便利性也提高了。”

50年一遇的機會
 

電力行業(yè)的材料革新的著眼點并不是輕量化。而是迎來了利用特定金屬在持續(xù)降溫后電阻會歸零的“超導(dǎo)”現(xiàn)象，使供電損失極低的電纜實用化階段。曾經(jīng)的“未來技術(shù)”已經(jīng)近在咫尺。

超導(dǎo)電纜的直徑約為15厘米。其內(nèi)側(cè)通入零下196℃的液氮，用來冷卻通電的超導(dǎo)材料?？鄢鋮s消耗的電能，供電損失也可以減少到4分之1左右。

在日本，發(fā)電站生產(chǎn)的電能有5％以上會在流經(jīng)電纜、變電站之時，以熱能等形式消耗掉了。1年約為500億千瓦時，相當于6座核電機組的發(fā)電量。

如果在電力需求巨大的大城市普及超導(dǎo)電纜，在不久的將來，日本全國的平均供電損失就可以降低到原來的3.3％。

因為超導(dǎo)電纜可以傳輸?shù)碾娔苓h遠超過傳統(tǒng)電纜，所以鋪設(shè)電纜的條數(shù)可以減少。在地下埋設(shè)的施工量也比較小。有望減少施工和交通堵塞產(chǎn)生的CO₂。

電纜的耐用年限約為40年。在2020年前后，日本將會迎來大規(guī)模的更新。日本國際超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心、超導(dǎo)工學研究所的名譽所長鹽原融堅定地說：“倘若放過這次機會，就要等到半個世紀之后。在東京奧運會舉辦之前，一定要想盡辦法，使其達到實用水平”。

在缺乏資金實力的中小電力公司林立，電力基礎(chǔ)設(shè)施老化嚴重的美國，供電損失高達10％左右。正在完善供電網(wǎng)的新興市場國家對于超導(dǎo)電纜也有巨大的需求。

瞄準這個龐大的市場，古河電氣工業(yè)、住友電氣工業(yè)、法國Nexans S.A.、韓國LS電纜等大型電纜制造商已經(jīng)展開了激烈的開發(fā)競爭。

 

以世界最高電壓送電

日本在超導(dǎo)材料的開發(fā)上也走在世界前列。2013年1月，古河電工使用由釔、鋇、銅等制成的超導(dǎo)材料，成功開發(fā)出了能夠以275千伏的當時世界最高電壓送電的超導(dǎo)電纜。該公司已經(jīng)在其中國沈陽的子公司內(nèi)設(shè)置30米長的電纜，實施了為期1個月的通電試驗。實驗中電纜未見劣化等現(xiàn)象，證實了其耐久性可達30年以上。通過在超導(dǎo)電纜前景看好的中國開展試驗，展示了其電纜優(yōu)異的性能。
 

古河電工使用釔系材料，開發(fā)出了能夠以世界最高電壓送電的超導(dǎo)電纜	古河電工在中國的子公司實施電纜通電試驗，證實電纜的耐久性達到了30年

住友電工也在2013年5月成功開發(fā)出了容世界最大級別的5千安電流通過的電纜。并且，該公司不僅對電纜，而且對供電系統(tǒng)整體的可靠性進行確認，正一步步向?qū)嵱没~進。通過與開發(fā)冷卻裝置的前川制作所合作，住友電工在東京電力的旭變電站（橫濱市），實施了日本首次接入電力系統(tǒng)的驗證試驗。到2014年2月底，該公司已積累了1年半的系統(tǒng)運行經(jīng)驗。

超導(dǎo)電纜正在朝著實用化穩(wěn)步前進。古河電工能源與系統(tǒng)研究所副所長向山晉一說：“研究階段可以說已經(jīng)結(jié)束。今后要做的，是逐一攻克成本等實用化道路上的個別課題”?，F(xiàn)在，超導(dǎo)電纜的價格大約是傳統(tǒng)電纜的10倍左右。該公司將以開發(fā)高效量產(chǎn)技術(shù)、使1條電纜可通過更大電量以節(jié)約線材等，力爭使超導(dǎo)送電的價格向傳統(tǒng)電纜看齊。

作為低碳社會基礎(chǔ)的環(huán)保材料開發(fā)競爭，在即將迎來實用化階段的今天更加激烈。本系列下一篇文章，筆者將為您介紹碳納米管、藻類生物質(zhì)、價格比石油制品更低廉的生物塑料原料等日本引以為傲的焦點材料的開發(fā)前沿。（記者：吉岡 陽，《日經(jīng)環(huán)保》）