豊葦原中津谷のニニギ

食糧自給率の向上を目指して! (2100年の日本へワープ)

カテゴリ: 地球温暖化


アメリカのリージェント社が、地面効果翼機(WIG)の『シーグライダー』の飛行実験に成功しました。

地面効果翼機自体は、ロシアで研究が進んでおり、エクラノプランの総称で呼ばれます。
また、シンガポールでは『AIRFISH 8』が、中国では『翔州1型』等が、開発されています。
今の日本では、当然、研究は止まっています。

日本では聞くことがなくとも、世界的には珍しくない地面効果翼機の『シーグライダー』が話題になったのは、電動だったからです。
もう一つの特徴が、水中翼(水面効果型?)を持っていることでした。


地面効果翼機は、地面効果を利用して低空を飛ぶ航空機です。
翼面積に対して揚力が大きいため、小さな翼で飛行でき、翼が小さいため、抵抗が小さい特徴を持ちます。
概ね、翼長より低い高度を飛びます。
揚抗比に優れ、機体の大型化が容易なので、洋上輸送において、高速化が期待できます。
反面、飛行高度が低いため、一般の飛行場が使えず、飛行艇(または水上機)とならざるを得ず、洋上では船舶との衝突が懸念されます。更には、海象の影響を受けやすい欠点もあります。
日本で研究が停滞しているのは、近海に船舶が多く船舶との衝突が懸念されるため、実用化は難しいと判断されたようです。


『シーグライダー』ですが、1/4スケールの無人実験機です。
最高速度は290km/h、航続距離は290kmだそうです。
2年後を目処に、実寸大(翼長19.8m)の機体を製作し、定員6名の有人飛行を計画しているそうです。

『シーグライダー』を製作するリージェント社のビリー・タルハイマー氏は、「人類の輸送方法の歴史に新たな変化を起こした」と自画自賛です。
飛行艇と水中翼の組み合わせは、過去にも例があったように記憶していますが、地面効果翼機との組み合わせは、記憶にありません。

『シーグライダー』の水中翼は、水面効果型に見えます。(全没型の可能性もある)
水面効果型水中翼は、ロシアで発展した形式で、制御が不要で構造が単純なため、ロシアの河川で使われていました。
ですが、水面に沿って進む性質なので、平水面でしか使えません。
地面効果翼機も、飛行中も波の影響を受けますが、水面効果翼の方が直接的に波浪の影響を受けます。
なので、『シーグライダー』は全没型の可能性もあります。(外観では判別しにくい)
ただ、全没型は、水中翼の水深を維持するための制御機構が複雑になります。また、着水時の衝撃も考えると、収納型の水中翼には不向きです。(個人的には、水面貫通型の方が良いように・・・)



残念なことに、ニュースを伝える側の知識が乏しいようで、水中翼の種類や特徴を踏まえた取材ができていません。
なので、新機軸の良い面は企業側の主張から見当は付いても、どんな課題が残っているのか、どう対処していくのか、さっぱりわかりません。

当ブログでは、過去に『ジェットフォイル』として水中翼船について触れています。
関連ブログの『アイソスタシー』の5話には、地面効果翼機がちょっとだけ出てきます。
個人的には、強い関心を持ってきた技術です。
ですので、今後が気になっています。



前出のタルハイマー氏は、次のように続けています。
「沿岸地域への新たな旅行手段として、シーグライダーは歓迎されるでしょう。
2025年までに商業サービスとしてのシーグライダーの提供を目指します」

期待はしていますが、平水域に限定されるなら、日本での利用は難しいでしょう。



以前から、地球温暖化の対策として、鉄道の利用を訴えてきました。

日本は、鉄道大国のようで、貨物輸送の面では、かなりの後進国なのです。
旅客輸送では、日本は世界1位なのだそうです。
ところが、貨物輸送では、世界で32位なのだそうです。


地球温暖化対策では、実は『省エネ』がキーワードになります。

例えば、現状の経済を動かすために、5億トン/年の石油が必要だとします。
このまま脱炭素を図ると、代替エネルギは、石油換算で5億トン分が必要です。
もし、省エネで、石油使用量を3億トンに減らせたなら、代替エネルギは、石油換算で3億トン分を用意するだけで済みます。

陸上の貨物輸送は、トラックが主となっていますが、これを鉄道に置き換えると、トンキロ当たりの消費エネルギは、ざっと1/10に減らせるのです。
トラック輸送の全てを鉄道に置き換えることは不可能ですが、都市間の輸送は、原則として鉄道と船舶に移行させるべきです。


似た考えを持つ方は、他にもいらっしゃいます。
その中でも、多くの方が「新幹線の貨物輸送」を主張されています。
私も、新幹線による貨物輸送には、大いに関心があります。


ですが、新幹線による貨物輸送を実現するには、考えなければならないことがあります。

その一つが、「どんな方法で荷物を運ぶのか?」です。

輸送できる種類を増やすために、コンテナを積みたいところです。
ですが、コンテナを積むとなれば、積み下ろしのための貨物駅が必要になります。
貨物駅の場所の確保と、大工事が必要になります。
可能であれば、在来線と併設し、右から左に積み替えられるような構造にするべきです。

コンテナの積み下ろしには、架線のない区間に進入する必要があります。
コンテナを輸送する電車であるスーパーカーゴは、最後尾の車両の後端のパンタグラフで架線の端まで進み、架線のない区間に車両のほぼ全てを押し出します。
新幹線の貨物駅を作る場合、架線がない区間は、充電池を使うのがベターでしょう。

また、ダイヤの問題も、より深刻になります。
と言うのも、新幹線は夜間に保線工事を行うので、貨物も昼間の輸送になります。
貨物列車を旅客ダイヤの中に組み込む場合、各駅で貨物を下ろすのでは、定時制を維持するのが難しくなります。
また、各駅で荷下ろしをすると、速達性も低下してしまいます。

新幹線でコンテナを輸送するのであれば、輸送区間を限定するしかありません。基本は、2点間の往復輸送です。
東海道・山陽・九州新幹線なら、東京、名古屋、大阪、岡山、広島、福岡、熊本、鹿児島の中から選択することになると思います。
背景地も考慮すると、東京-大阪、東京-岡山(中国・四国)、東京-福岡(九州・山口)が有望でしょうか。
東北・北海道新幹線では、東京-仙台くらいでしょう。函館では、札幌延伸時に無駄になります。
秋田新幹線や山形新幹線は、貨物駅新設費と輸送量や速度を考えると、メリットはないでしょう。仙台で在来線に積み替えれば良いのです。
上越新幹線では、東京-新潟のみでしよう。
北陸新幹線では、全線開通時は、東京-大阪の代替ルートの価値はありますが、貨物駅新設の費用を考えると、メリットはないでしょう。


このように、新幹線で通常のコンテナ輸送をするのは、メリットが薄いように思います。

ならば、他にどんな貨物輸送が考えられるのでしょうか。

コンテナはコンテナでも、航空コンテナか、新幹線専用に小型コンテナを製作し、軽量の荷物を現状のホームから積み下ろしするのが、現実的だろうと思います。

車両は、現行の車両を改造して専用車両を製作し、積み下ろし時間の短縮を図るのが良いでしょう。

改造するのは、先頭車両か最後尾車両が良いでしょう。ホームの端なので、ホーム上にコンテナがあっても、邪魔になりにくいはずです。
新幹線は、奇数号車にトイレがあるので、1号車を、貨物車に改造すると、2両目の乗客はトイレまでの動線が長くなってしまいます。
なので、トイレがない最後尾車両が、貨物車への改造に適しているようです。

コンテナサイズは、エレベータに載せられ、新幹線の車両の中でもハンドリングが楽なサイズになります。
輸送対象の多くは、宅急便になると思います。
宅急便は、3辺合計200cm以内、重量30kg以内です。
底面がA1サイズ(約84x60cm)、深さ50cmで、上限になります。
コンテナは、これを積載できるのが良いので、外形で幅60〜70cm、長さ190cm、高さ150cm程度が扱いやすいと思います。
長さの190cmは、ストレッチャーより僅かに小ぶりです。
エレベータのほとんどは、ストレッチャーに対応しています。なので、ストレッチャーの長さに合わせておけば、既存のエレベータを利用できる可能性が高まります。
車両とホームの間や、エレベータの隙間を乗り越えるため、車輪の径は充分に確保したいし、できれば自走能力も欲しいところです。
なので、床下は25〜30cm程度を確保し、重い機器類を配して重心を下げます。
これで、内寸は、60x180x120cm程度を確保できます。
本体の重量は、100kg以内に抑えたいところです。荷物は200kg以内とし、合計で300kg以内に収めます。
エレベータの多くは、500kg以上の重量に耐えられます。300kgならば、作業者と一緒に乗れます。

新幹線の16号車の客室の長さは、約15mです。
これを三等分し、5m毎の区画に分けます。
それぞれの区画には、中央の左右に扉を新設し、扉の間を通路とします。
通路の左右(進行方向では前後)に、コンテナ置き場を設け、それぞれ4個ずつ、車両全体では24個を搭載可能とします。
コンテナは、扉から入れると、通路で向きを90度変え、所定の位置に収めます。
24個のコンテナは、最大で合計7200kgになります。これは、成人男性100人分です。
新幹線は、1両で100人以上が乗れるので、これくらいの重量では、床の補強も必要ないでしょう。扉の追加等の改造による重量増を含め、車体や台車の強度、あるいは重心位置への影響は、許容範囲に収まりそうです。

貨物新幹線は、東海道新幹線なら、こだまに組み込むのが良いと思います。
各駅で積み下ろしできるし、のぞみやひかりの通過待ちで停車時間も長めです。
こだまは、新大阪止まりなので、九州までの直行便を考えるなら、ひかりの方が良いかもしれません。
新大阪まではのぞみと同じ運転とし、そこから先は各駅に停車させるダイヤも、検討の余地があります。



色々考えてきましたが、外野が考えるより、実現は難しいようです。

ネットニュースには、「新幹線でコンテナ輸送をするべきだ」との記事もありましたが、それ以上に掘り下げる内容ではありませんでした。
今回、新幹線で本格的な貨物輸送を行う方法を考えてみましたが、容易ではないことだけがわかったような気がします。

ここに書いた内容は、一つの案であり、実現するには、様々な課題が出てくるでしょう。
例えば、駅の構造です。
新幹線用コンテナをどこから駅に入れるのか、駅構内からホームへはどう運搬するのか、作業の自動化はどうするのか、車両の改造は可能か、新幹線専用コンテナのトラックへの積み込みはどうするのか、トラックで配送先に直行できるのか、何にどれくらいの費用がかかり、かつ回収できるのか、等々、課題は山積みです。

これらを考え、新幹線による貨物輸送を実現したいですね。

6月27日、気象庁は梅雨明けを発表しました。

梅雨明けを発表するようになった1951年以降では、最も早い梅雨明けです。


これで心配になるのが、水不足です。

「日照りに不作なし」とは言いますが、影響がないはずがありません。
例えば、クリの収穫が落ちると言われています。
そうでなくても、世界的な食糧不足が問題になっているので、僅かな影響も気になるところです。

別の側面も、問題があります。
おそらく、今後の報道は、こちらになるのでしょう。
それは、生活用水や工業用水の不足、更には水力発電への影響です。
多目的ダムでは、水利権が複雑に絡み合っています。
要は、水の奪い合いになるだろうということです。
これは、政治の問題になるでしょう。



当ブログの過去の記事では、日本の梅雨は、次のような傾向が見られるとしています。

・梅雨入りは、遅くなる傾向にある。
・梅雨明けも、遅くなる傾向にある。
・梅雨の期間は、長くなる傾向にある。

今年の梅雨は、梅雨明けが早く、期間も短くなりました。
これは、今までの傾向とは違っています。


既に、「地球温暖化の影響だ!」と言う人もいるようですが、どうでしょうか。
これまでの傾向が地球温暖化によるものだとすると、今年の梅雨は、その傾向から外れているのですから。

最も怖い想像は、日本付近の気候そのものに、大変革が起き始めているとの考えです。
つまり、これまではゆっくりと変化してきたが、安定性を失い、新しい気候に向かって大きく振動しながら移行していくのかもしれません。
もし、そうであれば、地球温暖化対策は、間に合わなかったということです。



「梅雨」の判定は気象庁や気象台で行うのであって、明確な物理量で判定されているわけではありません。
ですので、統計的には精度はよくありません。
まだ、「地球温暖化対策が間に合わなかった」とすることはできませんが、時間的な余裕は残っていないように思います。


ありとあらゆる垣根や障害を取り除き、早急に対策を進めていくようにしたいものです。


現時点では、日本が消費するエネルギの7〜8割は、化石燃料です。
これを「再生可能エネルギ」と呼ぶと、猛烈に反発されるでしょう。
でも、細かく見ると、再生可能エネルギとも言えるのです。

再生可能エネルギの定義は、地球上の有限な資源を使わないエネルギ源を指します。
厳密な意味では有限な太陽エネルギですが、地球上の資源を直接的には使用しないし、短期的(数万年単位)では普遍的に入手可能なので、再生可能エネルギに含まれます。

再生可能エネルギとして知られるのは、太陽光、風力、水力、バイオマス、潮流、潮汐、地熱等です。
太陽光は、太陽からのエネルギを直接的に利用します。
風力、水力、潮流は、太陽エネルギによる大気循環がもたらす二次的なエネルギです。
バイオマスも、太陽光や水を用いた光合成から得る三次的なエネルギです。
潮汐は、主として、月の潮汐力です。
地熱は、主として、地球内部の核種の崩壊熱です。

さて、化石燃料ですが、元々は動植物の死骸に、熱と圧力が加わって変化したものです。
原料とも言える動植物はバイオマスと同等で、熱源は地熱ですから、太陽の4次的なエネルギとも言えます。
こうなると、化石燃料も、広義の再生可能エネルギとも言えそうですね。



閑話休題

再生可能エネルギは、その多くが太陽エネルギの利用です。
前述の「化石燃料=再生可能エネルギ説」を踏まえると、未来のエネルギ源は、太陽エネルギを出来るだけ直接的に利用するべきとの考え方ができます。

ついでに言うと、「ダイソンスフィア」と呼ばれるカルダシェフ・スケール(文明発展段階の指標)でタイプ2に相当する恒星系が、予想されています。
これは、恒星を包み込む構造物を建造し、恒星が出す全エネルギを受け止め、廃熱として、外面から赤外線を放出する天体様の構造物です。
人類にとって、実質的な最終目標とも言えます。

ラリー・ニーヴンの小説「リング・ワールド」では、ダイソン・スフィアの途中段階のような構造物が出てきます。
KIC8462842と呼ばれる天体は、特異な光量の変化から、リング・ワールドのような形状が推測する説もあります。(諸説あります)

現時点の人類は、カルダシェフ・スケールで最も低位のタイプ1にも達していません。
カルダシェフ・スケールのタイプ1は、惑星内の全エネルギーを利用・制御できるレベルを指します。
人類が、タイプ1を達成できれば、カーボン・ニュートラルを実現した上で、桁外れの発展の余地も生まれます。
だから、タイプ1を達成するとは、具体的にどんな状態なのか、どんな段階を踏めば実現できるのか、個々の段階にはどんな技術が必要なのか等々、考えてみることは有意義だと思います。
また、過渡期には、どんな妥協点が考えられるのかも、考えておくべきでしょう。

最終目標を明確にし、そこへ至る段階を知り、議論し、それぞれを当面の目標に設定し、行動していかなければなりません。
そうしたことをしないなら、「化石燃料は再生可能エネルギである」と言い出す輩も現れるかもしれませんね。


環境省から、脱炭素先行地域の第一弾となる26提案(地域)が、発表されました。

19道県48自治体が対象で、脱炭素社会を目指して、他の自治体に先駆けて再生可能エネルギの普及等の先進モデルを構築していくことになります。

発表された地域は、以下です。


北海道  石狩市、上士幌町、鹿追町

宮城県  東松島市
秋田県  秋田県、大潟村

埼玉県  さいたま市
神奈川県 横浜市、川崎市

新潟県  佐渡市
長野県  松本市
静岡県  静岡市
愛知県  名古屋市

滋賀県  米原市
大阪府  堺市
兵庫県  姫路市、尼崎市、淡路市

鳥取県  米子市
島根県  邑南町
岡山県  真庭市、西粟倉村
高知県  檮原村

福岡県  北九州市
熊本県  球磨村
鹿児島県 知名町


この取り組みでは、2030年までに、電力消費に伴う二酸化炭素排出量を実質ゼロにすることを目標としています。
また、前述の自治体全域が対象ではなく、域内の特定の範囲のみの取り組みとなります。
このように、脱炭素には程遠いものの、漸く本格的に脱炭素社会への移行が始まったと感じる政策です。

これとは別に、建築物省エネ法の適用対象を一般住宅にまで拡大する改正案が、国会に提出されました。
省エネ住宅にすると、電力消費が減り、火力発電への依存を下げる効果が期待されます。
これも、脱炭素社会への段階の一つです。


ただ、不満は山ほどあります。

まず、脱炭素の対象範囲が、発電絡みの領域に止まっていることです。

炊飯はカマド、暖房は暖炉、照明はランプ、暑ければ自動車のエアコンを使えば、電力消費はゼロに近付きます。当然、電力消費に伴う二酸化炭素排出量も、ゼロに近付きます。
ですが、トータルの二酸化炭素排出量は、ほとんど減らないかもしれませんね。
上記は極論ですが、発電絡みの二酸化炭素排出量は、全体の4割くらいですから、この分野だけの取り組みでは、まるで足りません。
運輸関係が、2割近くを占めているので、ここにもメスを入れるべきです。

以前から、当ブログでは指摘しているように、運輸関係の見直しが必要です。
新型コロナで、テレワーク化が進み、通勤の運輸利用が減りました。
ですが、食糧輸送は、膨大な二酸化炭素を排出しています。これを減らすことも、脱炭素社会の一つの在り方だと思います。
これを実現するためには、都市部から食糧生産地に人口を移動させなければなりません。
テレワークが可能な産業には、地方在住者を積極的に採用させるように、優遇税制を設けるのも、案として考えられます。
同時に、温室効果ガス排出税を設け、その税率を段階的に上げていくことで、都市部の食品価格を上げ、人口を食糧生産地に近付けていくのです。
この税収は、温暖化対策費に使用します。

人も物も、なるべく動かさない社会を構築していくのです。
脱炭素社会のモデルの一つになると思います。



今回の脱炭素先行地域には、トヨタが建設を進めるウーブン・シティは対象になっていません。
公募に申請していないのだろうと思います。
ですが、ウーブン・シティの方が、遥かに脱炭素社会の先行モデルとして優秀でしょう。
既存の都市と、新設の都市では、比較はできませんが、私としては、ウーブン・シティの方が興味があるのも、事実です。

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