脱原発どう思う?あなたの意見を書いてみよう♪
というのに乗っかって、再掲します。
本日は、脱原発についての話です。シリーズ(注:末尾にリンクを掲載しています。)ですが、今回は続き番号ではありません。
私は知らない世代だが、『人造人間キカイダー』というヒーローがいる。あのヒーローは頭部分が太陽光発電システムになっていて、太陽光を吸収できないと力が10分の1になるという設定であったらしい。
乗っけから、何を言っているのだろう?開いたブログ間違ったかなと思われた方、申し訳ないことです。間違いないです、secretary-of-japanのブログでございます。今日は、漫画というかアニメの話を交えながら、面倒な数字を入れています。もし、計算が間違っているところがあったら教えて下さい。実は久々に数学と向き合ったので。
漫画の話なので、遊びで考えて良い話だが、あれを実現するのは相当難しい。例えばホンダのロボットasimoは50Vの電力で10Aのバッテリーで動作して、30分ほど動作するらしいので、1kwの発電があれば、動作することになる。今の技術においては、ソーラーパネルが5枚くらいで、1kwになる。5枚というと3メートル×2メートル(6㎡)くらいの広さが必要だ。キカイダーの頭の部分の大きさは大きく見積もっても30㎝くらいで、上半身から吸収するとしても精一杯で1㎡取れたらというレベルだろう。(ちなみに「ハカイダー」の最高出力は500万馬力だそうで、これは350万kwhになる。原子力発電所が3つばかり必要になり、今の東京でキカイダーの活動を支えようとすると、「ヤシマ作戦」みたいな状況になるが、あくまで一瞬の出力と考えここでは考慮しない。)
という訳でエネルギーが足りないのだ。圧倒的に足りないというほどではなく、asimoまで、あと6倍のエネルギーが必要だという程度だから、当然、技術が進んだら可能になるのではという疑問があるだろう。
しかし、それがそうでもないのだ。
エネルギーの変換効率というものがあり、使用するエネルギーでいうなら、そのエネルギー効率の上昇余地はあまりないのだ。ガソリン車とかはエネルギー効率が低く、ガソリンというエネルギー源から取り出すエネルギーの率はせいぜい40%くらいだが、電気自動車や電気製品は90%を超えるエネルギー利用効率を持つ。ホンダのロボットのエネルギー利用効率は不明だが80%は超えているだろう。となると、燃費性能の改善率は1.2倍が限界なのだ。
では、発電の方のエネルギー変換効率を高めたらというと、現状のソーラーパネルで40%くらいだ。あと、2.5倍の効率までは生み出せるが、それ以上には絶対にいかない。そうするとエネルギー変換効率が100%として、1.2×2.5で3倍までは、技術力の向上で何とかなる。
それでも、まだ半分しかない。このため、エネルギー効率100%を可能にした超天才的科学者が、キカイダーを作っても、asimoの半分くらいの速さのものを作るのが技術的な限界ということになる。ここで話を終えるのもこども(?)の夢を壊すだけなので、実現させる方法を紹介しよう。一番有効で、漫画の設定を壊さない(?)と思われるのは、「キカイダーの上空に、凸レンズを設置し、キカイダーの頭に向けて照射する」という手が考えられる。そして、高密度の太陽光を効率的にエネルギー変換できる太陽光パネルをキカイダーに搭載すれば、漫画のような動き(ここでは1tの物体に攻撃し、10m上に放り投げることとする。)をすることも可能だ。これを単位で表すと10kJ(キロジュール、1kJは100キロの重さのものを1メートル動かす運動となる。)となり、この仕事を毎秒行うには、720MJ(メガジュール=1000KJ)= 200kw(1kw=3.6MJ)必要ということになる。200kwの出力は、今の技術で1200㎡(30m×40m)、エネルギー効率が100%でも400㎡(20m×20m)の太陽光を集める必要がある。
キカイダーの通常の動き(720MJ)は、建設用機器でもない限りは現実的には不要だが、これを自動車の動力で計算すると現実味を帯びてくる。慣性の法則があるので、無論720MJ必要という訳ではないが、最低でも1tの極めて変換効率のいい車を1h運行するなら100MJは必要になる。
将来的に国内8000万台の車が電気車となり、1000万台が同時に走り、さらに冷暖房エネルギーや、工業用機械の電力を自然エネルギーで賄えるのかということが脱原発の前に我々が考えるべきことだ。産業を日本から追い出し、日本人が何も買わず物流も滞らせ、各々家にこもれば消費エネルギーは減るが、そういうことを目標としないなら、10兆MJとか20兆MJとかをどうやって賄うか考えなければならない。
今まで、説明したとおり燃費の改善や発電効率などでなんとかなる問題ではなく、「近い将来技術の進歩で、云々」というのが、どれだけ無理な話かご理解いただけるかと思う。
最後にエネルギー源となる各資源を比較しよう。
天然ガス、1立方メートル 46MJ
(なお、LPGのタクシーなどは500分の1に圧縮され、搭載される。現時点のエネルギー変換効率は50%ほど。)
石炭 1kg 25.7MJ
核エネルギー ウラン235 1g 82000MJ
この圧倒的な差が、核エネルギーが夢のエネルギーと言われた所以である。
原発が嫌いなアニメ界の巨匠の言い回しを流用するなら、「核エネルギーは美しい夢だ。核エネルギーは戦争の道具ではない。エネルギー源を運ぶエネルギーがほとんどかからない。取り扱いさえ間違わなければ、環境への負荷も小さい。原発の設計者は夢に形を与えるのだ。」となる。
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