具有质量轻、强度高、导热导电性强等特点的碳纳米管有助于提高能源效率。人们对于碳纳米管在超低功耗计算机和超轻量材料等领域的应用寄予厚望。
2014年2月，日本各地降下了创纪录的大雪，交通事故和农作物受灾的消息不断涌出，但鲜为人知的是，大规模光伏电站也受到了沉重打击。
因为积雪遮挡阳光，太阳能电池板无法发电的情况频发。而且，因为架台无法支撑雪的重量，致使电池板倾倒或脱落等意外也接连不断。
保护太阳能电池不受大雪侵害的“布”
可乐丽生活材料公司（大阪市）利用碳纳米管（CNT）开发出了可解决这一问题的产品。
这种产品的名称是“布加热器”（下图）。乍看上去就是一块普通的布，但把手靠近其表面，会感到一丝丝的温热。其实，整块布都在发热。
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| 可乐丽生活材料开发的布加热器整体均匀发热（左）。 通过在山形县安装到太阳能电池板上进行融雪实验，确认了收益性（右） |
CNT具有导电性。把CNT均匀溶解在液态塑料中，将聚酯纱线浸泡在其中进行涂层加工。这样制成的纱线叫作“CNTEC”，将其作为纬线，将通常的聚酯纤维作为经线，织成的布料即为“布加热器”。在CNTEC的两端安装电极并接通电源，其中就会有电流通过，在电阻的作用下会产生热量。因为每条纱线都在发热，所以整块布会均匀加热。
电热毯和道路融雪等常用的镍铬合金丝是只有S形布线发热。想要实现整个面均匀加热，就要消耗大量的电能。而使用CNTEC的布加热器能够实现大面积均匀加热，可使耗电量减少2～3成。
如果为太阳能电池板配备这种布加热器，就可以防范雪灾。不过，即使这种方法能够融雪，但如果耗电量太大就不划算了。为此，可乐丽生活材料公司制作了试制系统，在山形县多次进行了验证试验。关于试验结果，该公司社长鸟生雅夫介绍说：“与融雪使用的电能相比，清除积雪后增加的发电量更多，有足够的经济性。”
可乐丽生活材料公司计划在10月前后开始销售CNTEC，今后还将继续探索新用途，例如用于道路和房顶的节能型融雪系统、电热毯等。
CNT是名城大学教授饭岛澄男于1991年在全世界首先发现的。虽然CNT与其他材料相比特性超群，但应用于产业的技术难度高，一直没有突破“梦幻新材料”的领域走向实用。不过，时至今日，随着实用化相关技术的大幅进步，CNT正在逐渐改变我们的生活。
CNT的电特性（易通电等）、机械特性（强度等）、热传导性都远远超过其他材料。使用加入了CNT的复合材料，可以在广泛的领域开发出新型节能且多功能的设备。
CNT有只有一层管的单层CNT和有多层管的多层CNT之分。多层CNT比较容易生产，昭和电工等企业已经开始量产。前面提到的可乐丽生活材料公司使用的也是多层CNT。
而单层CNT虽然量产困难，但与多层CNT相比，特性明显高出一筹。
举例来说，住友精密工业正准备开发利用铝和单层CNT合成的复合材料，计划将其用于飞机发动机和电动油压设备上安装的热交换器（下图）。CNT的传热性好，散热性是普通铝的4倍。因此可以制造出轻巧、小型的热交换器，提高飞机的燃效。
| 住友精密工业开发的喷气式发动机用热交换器。通过合成铝和单层CNT，把散热性提高到原来的4倍，并且实现了轻量化 照片由日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）提供 |
2013年7月，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）与单层CNT融合新材料研究开发机构、日本产业技术综合研究所（产综研）开发出了由单层CNT和铜组成的复合材料。这种材料实现了划时代的性能，在电导率（易通电性）与铜相当的前提下，电流密度高达铜的100倍，而且还不会发生断裂。只需铜线的百分之一的截面积，就能通过与铜等量的电流，而且，即使温度升高，电阻也不易增加。如果将其应用于纯电动汽车的马达，可以大幅缩小马达的体积和重量。
目标是每克100日元
碳纳米管的量产化也有了眉目。2013年12月，纳米技术风险企业——名城纳米碳（名古屋市）利用产综研开发的“eDIPS法”生产技术，建成了能够以过去100倍的速度连续生产高品质、高纯度单层CNT的工厂。该公司是日本唯一一家能够商业生产高品质单层CNT的企业。这座工厂生产的单层CNT即将在2014年内上市销售。
但是，工厂一天的产量只有区区几克，目前还是每克10万日元左右的天价。不过，名城纳米碳的社长桥本刚说：“在成本中，人工费占到了9成，我们希望通过扩大规模、提高运营效率，使价格在2、3年内降到每克1万日元。”
| 结构简单、性能卓越的碳纳米管（CNT） |
对于面积约为50平米的触摸面板，制作其透明导电膜只需要使用1克的单层CNT。如果价格能够降低到5万日元左右，就有望实现普及。
名城纳米碳还计划在5～10年后，实现每年10吨的量产规模，把价格降低到每克100日元。到那个时候，CNT还能开辟出电池添加剂这一新用途，能够降低电池内部的电阻，释放出更多的电能。
电池在充放电时会反复膨胀和收缩，在这个过程中，材料会不断劣化。而CNT基本不会伸缩，添加到材料中可以大幅延长电池寿命。因为CNT的生产要使用大量氢气，因此名城纳米碳还打算与化学厂商合作。
另外，最大限度发挥单层CNT本身特性的技术开发也在进行之中。
在单层CNT的用途中，最被看好的是超节能的高性能计算机。单层CNT的电子活动性是硅的10倍，只需极少的能量就能完成高速运算处理。利用单层CNT可制造出超越硅的极限的集成电路。
| 出处：以单层CNT融合新材料研究开发机构的资料为依据，《日经环保》编辑部进行了部分加工 |
单层CNT的课题——分离及精制技术也进展显著。在制造单层CNT时，金属型CNT与半导体型CNT的比例为1:2。在这种混合状态下，CNT无法发挥出原本的性能。
2013年12月，日本科研人员成功开发出了高效分离技术。这项技术的原理是在圆柱形容器中填充凝胶，在其中注入单层CNT溶液后，留下的只有凝胶容易吸附的CNT，其他的全部顺着容器流走。然后改变凝胶的pH值等条件，再次注入之前流走的溶液。通过重复这一过程，就可以使金属型CNT和半导体型CNT以高纯度分离。
通过为布线采用金属型CNT，为晶体管采用半导体型CNT，可以制造出集成度超高、超高速、超低功耗的计算机。
风险评估还在进行
作为一种环保材料，CNT也并非没有弱点。有看法指出，大量吸入CNT后，有可能像石棉一样，引发癌症和间皮瘤等疾病。
具有极强的耐热、耐化学性的石棉也曾是备受追捧的“梦幻材料”。但是，因为在应用于产业之前没有充分检验其有害性，这种材料引发了严重的健康危害。为了不重蹈覆辙，现在全世界的研究机构都在开展CNT的风险评估。
2011年，日本产综研安全科学研究部门主任（现任研究员）中西准子领导的NEDO项目组制作了CNT的风险评估报告，报告提出，在工作环境下，CNT的容许暴露浓度为0.03mg/m3。目前，各企业都参考这个数字，自主实施安全管理。
产业界已经发出呼吁，希望国家明确风险管理标准，制定相关法律。但CNT的形状和硬度因目的和用途而异，有害性也差别巨大，很难一概而论。
为此，NEDO于2013年10月制定了“安全性试验流程规范”，作为企业在确认其使用的CNT的安全性时遵循的方针。
根据这一规范，企业无需实施耗时漫长、成本高昂的动物试验，即可简单、快速地对呼吸系统受到的影响进行评估，为评估形状各异的CNT提供了条件，也将低了企业自主管理的难度。
东京大学特聘教授岸本充生解释说：“在大约5年前，大家对于CNT还觉得‘可怕、未知’。但随着研究的推进，大家逐渐形成了一致的意见，那就是通过控制长度、硬度和表面状态，CNT可以安全使用。”为了不让这种“梦幻材料”只是黄粱一梦，对于CNT的安全，必须要有足够的重视。（记者：吉冈 阳，《日经环保》）
