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石油に頼らない能原確保
−電気炉炭焼窯の推進
ⅱ エネルギー(能原)とは、太陽の恩恵だ
全ての物質は、太陽熱原で活性化される。燃料と言われる物は、使えば失活し、太陽で暖められて賦活する。こういう事を考えると、太陽熱で暖まった物をエネルギーとして確保し、それが冷える過程でそれを利用するのがエネルギー(能原)利用となる。前目で見たとおりだ。次は、能原が太陽活動とどのような関係にあるか見てみよう。
簡単に説明するが、少し長くなる。太陽能原は、太陽放射の形で地球に到達する。植物は、この能原を利用して光合成をし、熱原を繊維素(セルロース)の形で蓄える。植物はそれを意識してはいないが、結果的に見ると、太陽能原の一部が繊維素となり、これが人類の能源となる訳だ。その量は、太陽放射の1%程度だそうだが、正確には分からない。太陽光発電は10%程度で凄いが、地球全表面と技術不要を考えれば、この1%の方が凄い。
植物体は、枯れて地中に埋まる。これが地熱作用により脱水されると石炭になる。脱水された分だけ、有用性が大きくなる。そして、ただ掘出すだけだから、最も安価な能原となる。人類は、18世紀頃から盛んにこの石炭を天の恵みとして使った。その後、浪費して煤煙公害を起こし、最近では、温暖化を引起こすようになった。
海の生物の主体は、藻類だ。藻類は、光合成もするが、動物性のもの(例えば、ミドリムシ類)も発生し、アミノ酸(タンパク質)を作るようになった。地上と同じだ。死ぬと海底に貯まり、場所により地熱が加わって脱水されて原油になった(他説あり)。人類は、陸地深くに貯まっていた液体に、井戸を掘って汲出し石油とした。これも燃料だ。僅かしかないかと思われていたが、意外に多かった。海底にもあり、当然だが、それが今の膨大な埋蔵量だ。
使ってみると、流動性という利点が、大きな利便性。人類は、その獲得を目指して世界戦争を起こし始めた。中東情勢の不安定は、この事だ。この石油も炭素が含まれているので温暖化が避けられないが、止められそうにないのが現状だ。
他に能原はないか。あった。元は太陽能原の一部だが、それが地球に与える物理変化(現象)から能原が得られる。その代表が、水力だ。更に、風力も利用される。もうないか、あった。地熱、潮力が能原になる。更に、技術を駆使すると、海水の温度差という事からも発電できる。これとは別に放射性物資の核分裂を利用して原発ができるようになった。原発は、事故を起こせば取返せないほどの被害が起きるが、人類は、どうも止められそうもないらしい。
何か他に能原はないか。既存の能原を加工して新能原とし始めた。個体を液体に改質する技術を開発したのだ。更に、液体をガスに改質することを考えた。その最高の形質が「水素ガス」という能原だ。
これだけでは、能原はまだ足らない。藻類の中には、疎水性のものがあり、それが液体の形で取出せた(石油生成藻類)。油と水が自力で分離し、脱水しなくても燃料になり注目されているが、その過程は、99%以上水からの抽出で、また、収量が少ない。少し多い物が見つかれば、テレビで大騒ぎ。だが、実用化はまだ先の先だ。
捜してみると、凄い物が見つかった。海底には、岩石化したメタン水和物(メタンハイドレート)があった。日本近海には、意外に多いそうだ。私見によると、この水和物は、藻類の死骸が石油にならず、更に生物反応が進んでメタン発酵が起き、低温・高圧の深海底の物理作用により、水和物となった物だ。取出しは困難だが、ガスの形で取出せるので注目されている。と言っても、深海からの取出しは容易でない。そのまま取出せば、85%以上が水だ。30年研究しても、経済性のある方法が見つからない。
これらの新能原は、人類に恩恵をもたらすか。「巧くいけば」という条件付きで、巧くいくのは何時のことか分からない。極論すれば、人類は、取出せる能原を取出した後は死滅するかも知れない。いや、一縷の望みがある。それが、確実に収穫できる地上に無限に広がっている「植物質」からの能源獲得だ。それが確実なのだから、人類はそちらに目を向けるのが本筋だ。
ⅲ 化学的見地から検証‥‥発熱量、単価、装置、温暖化
その燃料を燃やすとどれだけの能原が取出せるか。化学的にはこの事が最も大事だ。燃料を高度化し新能原化すれば、凄い物ができることは当り前だが、それを製造するのにそれ以上の能源を使用していては、却って能源の浪費になる。だから、製造費との兼合いで、新能源の開発が検討される事になる。
とはいえ、新能は、特殊な能力を持っているので、浪費だけでなく、有用性も評価せねばならない。それが、評価する時の悩み。技術は日進月歩、いや、それなら好いが、それを見越す能力も必要だ。結論を言えば、私は、特殊用途として「水素」を考えることは大事だが、無尽蔵の植物から作る「炭」を考えることの方が先決だと思う。
よって、主な燃料の化学的特性を元に、その諸元を考えてみる。なるべく単純化して述べたいので、元の多くの資料は省略した。
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