イノベーション どうするか

いろんな観点から将来エネルギーってどうあるべきかを自分なりに考えてる。温暖化を憂慮し、CO2排出はだめ、なら水素エネルギーじゃないか。　大容量蓄電が難しいなら水素発電がいいのでは。　折しも、船舶、車で水素発電機が実用化もされるらしい。一つの方向だと思ってた。
今朝の新聞　車の「走行中ワイヤレス給電」システムが実装実験されてるとの話が載ってる。電気モーターで駆動するが、その電気を蓄電機に貯めるのじゃなく、水素で発電するのでもなく、走行してる路面からワイヤレスで受電して走るという技術。(小容量蓄電器は必要)
なるほどね、可能だろうな。　(現状は10秒間給電で1km走行可)
そこで僕が考えるに至ったのは「どの技術がいい」ではない。そこを判断するには技術、知識が無い。そこは専門家にお任せするのだが、そういうイノベーションの在り方、進め方って今のままでいいのかな？　ってことです。
国内で日産とHONDAが提携するの、子会社にするのと話題になってるが、元を正せば　将来の車はどう走る　その技術の選択に誤りがあった、開発速度が他より遅かったために他社から差別化され、経営不振になった　ということが大きな理由でしょう。
こういう話はこれから自動車業界に止まらず、あらゆる産業分野で起きてくる現象だと思うのです。勝ち残った方はいいですよ、負けた方の従業員、家族は悲惨、不安でしょうね。
それと「これからは水素発電だ」と選択して投資してきた資金はどう考えればいいのか。100%無駄になった　とは言わないが、社会の諸問題の山積状況からするとやはり無駄だったなの部分は出るんじゃないかな。
全く逆から見ちゃうのですが、「心中覚悟で選択し、競争し、よりいい物を他よりの早く生み出して」貰わないと我々人間社会って持続できないのだろうか。「将来の車」の基礎研究はここで一旦中止。向こう30年は世界中この技術で行きましょう　と決めて動く、　そんなのは成り立たないのですかね。
他よりも優位でいたい　というのは「欲」なのか「本能」なのか「必要悪」なのか。

新聞から エネルギー関連2題

・蓄電所ビジネス
　　リチウムイオン蓄電池の性能が格段に良くなってきたのでしょう。　車のバッテリー程度ならできた「電気を蓄える」機能が社会インフラとして実用化してきたようです。　「電気は蓄えられない」から「物体の位置エネルギーに変化して蓄える」になり、最近では「水素に変換して蓄える」とこまできてた。　それがとうとう「電気そのもので蓄える」とこまできましたよ。
大容量のバッテリーを設置、電気が余って安い時に充電し、逼迫してきて単価が上がった時に放出する。　そこに生まれる差益がビジネスになると判断されるようになったってこと。
今国内で電気と関係無い企業までが参加し、拡張されてるらしいです。
これが社会インフラとして機能するようになれば、「発電量が不安定」と敬遠されてた再生エネルギー発電の弱点が一つ解消され、太陽光、風力発電の優位性が増してくる。

・英国　プルトニウムを地中廃棄へ方針転換
　　英国も日本同様「核燃料サイクル」を進めてきた。歴史は日本より古いので再処理され、蓄積されてるプルトニウムは115tほどあるらしい。日本は自国の使用済核燃料を英仏で再処理してもらい、英国に22t、仏国に14t、国内に9tの再処理プルトニウムを保有してる。
英国はこのほど「核燃料サイクル」を諦めたか、実現はズーッと先と判断したようで、そうなると保有プルトニウムは「将来の燃料」から「産業廃棄物」と評価を変えたらしいのです。そこで処分法として「セラミックにして地中深くに固定化する」方針を決めたということです。
我が国分の22tについても「一緒に地中廃棄しましょうか」と打診もきてるとか。当然高額の費用請求は伴うのでしょう。
我が国はいまだに「核燃料サイクル」にこだわってる。これがなくなると「原子力発電」のよりどころがなくなり、大きな方針転換を余儀なくされる。また、これまでの原子力政策の責任を問われる事態になる。今回英国から「小さい揺さぶり」が来た。どう対処するのか。安易に「それじゃ、一緒によろしく」って訳にはいかんですよ。
長期的なビジョンの再構築が必要な時です。もう先送りしてていい時じゃないでしょう。

水素社会へ 2話題

将来は水素がベースの社会になるのがいいな、なるのだろうと考えてるが、TV報道(1/22 のNHK)と朝日朝刊(1/24)から2つの話を。

JR南武線で計画されてる水素燃料を使った発電機による電車の話。　2030年には営業運転したいとして、既に試験車両も作られ、本線の上で試験走行されてるらしいです。前に水素燃料電池船のことを書いたが、今度は列車です。　車両の屋根上に液体水素のタンクを乗せ、床下の水素発電機で電気を作り、モーターを回して走る　仕組み。
この話で「目から鱗」は　風景が一変するということ。電車軌道から電柱電線がなくなるんですね。これは大きい変化。景色も回復するし、保安コストも下がるだろうな。
水素燃料発電って出てくる水が「水滴」状態でポタポタを想像してたけど、水蒸気なんですね。知ってみれば当たり前か、水素が酸化する時に出る熱で水蒸気になっちゃうんだな。
いろいろまだ問題はあるのだろうけど、僕の関心事、不安は「水素ガスの危険性」。　自分の頭の上に大量の爆弾を置いて、時速100kmで移動してるのって落ち着かないと思うんだが。
水素を扱うことでの危険性は相当にクリアされてきてるってことなんでしょうね。

もう一つはそんな水素をどうやって作るかの話題。　今最も安価なのが天然ガスから水素を取り出す方法。これは二酸化炭素を排出するという点で安価でも将来性が低い。次は水を電気分解する方法。これは分解で使う電気をどうやって作るの　の問題点がある。太陽光など再生エネルギーでという話にはなるのだが、量の確保という点でまだ不安定なのかな。そこで全く別の発想で研究が進んでることが紹介されてた。
とある物質を水に入れる。その物質が太陽光を受けて、水を水素と酸素に分解するというのです。　1972年にそういう物質が存在することは実証されてた。ところが紫外線でしか反応せず、可視光では機能しなかったようです。信州大学、東京大学で特任教授をされてる堂免一成さんが2006年に「窒化ガリウム」をベースにした物質が可視光で水を分解すると発表された。実装された凄いですよ。水にこの物質を入れて太陽に当ててるだけで水素がどんどん作れる。
夢みたいな話ですよね。こんな話を聞くと　科学技術って凄いな、人間の叡智って天井無しだなと思うね。　やはり将来は「水素社会」ですよ。そっちに早く転換しましょう。

余談1　「窒化ガリウム」と教えられて、「あれっ、これって青色発光ダイオードの原料、名古屋大学の先生がノーベル賞貰った物質じゃん？」。　先日「プロジェクトX」で知ったのですが。窒化ガリウム　凄い物質ですね。万能じゃん。
余談2　1972年の紫外線触媒の話　僕が卒業した東理大の当時の学長さんが藤嶋昭とおっしゃいました。この先生　ノーベル賞に選ばれてもいい研究をされてる方　と聞いてはいましたが、全く興味が無かったです。今日改めてこういう研究だったのかと感心しました。

原子力発電単価試算 どこまで算入してるか？

ちょっと古いですが、16日に経産省が2040年度の発電コストの試算値を発表してる。
高い順に　LNG火力、陸上風力、原子力、太陽光　となってる。
それぞれの試算　どういう項目をどこまで算入してるか検証しないと、そうですかと納得できないと思うのです。
僕は原子力発電については以前から多いに疑問を持ってこの種の報道を聞いてる。
2040年は15年後です。　相当具体的な(主に科学技術の進歩をさすが)イメージを基に試算してないとおかしい。　そう考えてこの数値を見ると、やはり原子力ってこんなに安いか？　の疑問は拭えません。
原発から出る諸々の廃棄物処理をどうやるのか　そのイメージを是非とも聞きたい。まさか「技術革新でなんとかなるでしょう」で片付けてないでしょうね。最終処分施設の建築費は含まれてるのですかね。
現在立地自治体に相当の協力金を支払ってますが、電力原価に算入されてるんですかね。
明日経産省の広報を見つけて、調べてみようと思ってる。

ペロブスカイト太陽電池

僕にとっては全く新しいエネルギー技術「ペロブスカイト太陽電池」というのが数日前に紹介されてた。聞かされてみれば、この分野もまだまだ技術革新があって当然で要注目技術との感想。
ただ今回の紹介で気になる点は経済産業省が国の将来エネルギー源として注目し、2040年までに原発20基分の発電をやりたいと言い出してること。これまでは言葉を濁しながらも「原発回帰」で将来のエネルギー構想を作ってるように見えていた国がです。「方針転換」ですかね。
ほんとに凄いと思うのは15年後という超近未来像だということ。材料、製品の製造技術も相当に見通せてるんでしょうね。技術自体は純国産、主材料はヨウ素、これは自前で生産できるらしい。だから実現にさしたる支障はないとも報じられてる。
これが実現していくなら将来のエネルギー像が全く変わりますね。原発辞められるじゃないですか。電力の送配電分離ももっと進むでしょう。
以前から唱えてる「水素社会論」はまだ降ろしません。電力の蓄積にはやはり「水素」がいいんじゃないかと考えてます。

一般家庭の電気(妄想)

先日書いた「水素燃料電池船」の話から妄想を走らせている。船を動かすほどの電力が作れるのであれば、一般家庭で必要とされる電力程度は自前で発電可能になるのでは　というもの。

　　① 太陽光発電器で電気を作る。
　　② 電解槽で水を電気分解して水素を作る。　排出されるのは酸素。
　　③ 作られた水素ガスを液化し、タンクに蓄積する。
　　④ 水素発電機で電気を起こし、生活で使う。　排出されるのは水。

こんなシステムが実現したらいいじゃないですかね。何処にも悪いものがない。システム全体がどれくらいの大きさになるんだろう。小さくしないと普及はしないよな。
僕が想像するんだから、だれかが、何処かの会社が実現しようと動いてるんだろうな。
①から③は常時稼働。液体水素の形で電気エネルギーを蓄積するわけだ。
ちなみに、報道の「水素燃料電池船」は①、②、③機能は無し。液体水素を燃料タンクに注入し、それで発電。だから、定期的に水素の注入が必要。

水素燃料電池船

昨日の新聞に岩谷産業が150人乗りの水素燃料電池船を作ったとでてました。来年の万博で大阪中心部から会場までお客さんを運ぶ定期便として就航するのだそうです。
将来のエネルギーの基礎は「水素」だと確信してる僕としては「来た、来た。」です。
水素が空気中の酸素と反応して水になる際に発生する電力を使って、モーターを回す仕掛けです。　水素を燃やして(爆発させて)エンジンを回すのとは違います。こっちも「水素エンジン」として研究はされてるようですが。
これだけの船を動かすだけの水素燃料発電機が実現したということです。
発電機だけじゃない。周辺技術(液体水素の蓄積、注入技術)も実用化されたということです。
今政府は将来のエネルギー像(特に脱炭素エネルギー)を検討し、数十年後の方針を作らんとしてますが、どうも水素は重要視されてないようです。　むしろ「原子力発電だ」の結論ありきで議論されてるふうも感じてます。
万博でこんな船が活躍するということをもっと伝えるべきじゃないですかね。一方で「原発の危険性，使用済み燃料の始末方法、廃止・解体した原子炉の廃材処理方法が決まってない事」これらをもっと正面から議論するべきじゃないですかね。
将来のエネルギー体系を自分事として今考えること　今を生きてる国民の義務だと思うのだが。

動力エネルギーはどうなるか

まず生活に欠かせない自動車の動力はどうなっていきそうなのか。石油系燃料を内燃機関で爆発させて動力を得る方法は将来完全否定されるのは見えている。そこで日本政府は以下の3技術に絞って技術開発を支援していこうとしている。

・FCV(燃料電池自動車)　　液体水素を積込み、空気中の酸素と反応させて、
　　　　　　　　　　　　　電気をお越し(水素燃料電池)、モーターを回して走る。
・水素エンジン車　　　　　液体水素を積込み、水素を燃料とするエンジンで燃焼させ走る。
・EV(電気自動車)　　　　　車に強力バッテリーを搭載し、充電してモーターを回して走る。

将来は上記のどれかなのか、混在になるのだろうな。現在3つともそれなりに実現されてる。
しかし走行可能距離に代表される実用性、水素を充填、電気を充電する設備面の対応性、購買価格などの問題でまだまだ広がっていく力は弱い。これら問題もいずれは解決され、庶民が新形態車に乗ることになるのだろう。
さらなる問題は「大出力」への対応かな。トラック、バスに始まり、船舶、飛行機まで機能させるエネルギーを作れるかだね。

ただここで強調したいのは、自動車の面でも「水素」だということです。電気の元は水素になるだとうと別途強調してる。やはり「水素社会」に向かってると言って過言じゃないのではないか。ならばその対応は(急げとは言わないが)怠れないのではないか。
ここでも言いたい。「原子力」なんて言ってる暇あるのかな。店じまいの方向じゃないの。

カテゴリー「将来エネルギー」を追加

日本はもちろん地球上の将来のエネルギーに大いに関心がある。原子力は安全面で大いに疑問有り。火力発電は二酸化炭素の排出でいずれ完全否定される。となれば地球上で人類は何を生きるエネルギーとして採用していくのか。　21世紀の今　地球人全てに課せられた最大の命題です。
福島の事故以来僕なりに関心を持ち、情報収集し、考え、ともかく今の結論を持ちました。
生活でのエネルギーは電気です。これは変わりません。どうやって電気を作るか。　原子力、火力発電はNoです。

一次発電は再生可能エネルギー(=太陽光、風力、水力など)です。
二次は水を電気分解して得た水素です。
　　　　　　　　　水素を燃やす事でタービンを回し発電する。
　　　　　　　　　水素を酸化させる時に発生する電子の動きを電気として使う。
　　　　　　　　　水素をエンジン内で爆発させて動力を得る。
三次は水素を燃やす時に排出される窒素化合物からアンモニアをつくる。
　　　　　　　　　アンモニアを現火力発電所の代替燃料に使用する。
　　　　　　　　　アンモニアを移動させる事でエネルギーの移動に使う。
もう一つの視点は蓄電技術。　電気の現状での欠点は蓄える技術が未発達だという点と送電網の中で受給がバランスしてないと全体が不安定になる点　この2つが上げられてる。
この2点は「蓄電技術」の開発で解消していくことは実証されつつある。蓄電=バッテリーにこだわらず、物体の位置エネルギーで保管する方法もまだまだ開発余地ありです。
まだまだ開発しなければならない技術はあるでしょう。しかしエネルギーサイクルとして小規模な範囲だが実現されてるのも事実です。原子力にある致命的な欠点(将来の科学技術が解決するというの捉え方は無責任と考える)も今のところ言われてません。

以上が僕が考えるエネルギーの将来像です。この方向でさらに考えていこうと思ってます。
そこでこのBLOG上に「将来エネルギー」というカテゴリーを新設してそこに意見を書いていきます。　過去の記事でこのジャンルにあたるものがあればカテゴリー変更していきます。