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

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。


KTMMの研究グループは、ベーゼック効果とベルティエ効果を用いた新しい蓄電システムを開発したと発表しました。

研究グループによると、3種類の新素材の開発に成功しました。

一つ目の新素材は、断熱材です。
新素材は、磁界を掛けることで自由電子の動きを制御できます。これをドーナツ状にすることで、熱を封じ込めることに成功しました。

二つ目の新素材は、蓄熱剤です。
Beを含む新素材は、非常に比熱の大きく、大量の熱を蓄えることができます。更に、-153℃を超えると、Beがイオン化することで、蓄熱量を増やします。

三つ目の新素材は、熱電対です。
新素材の組み合わせにより、熱電対の抵抗をほぼゼロにすることに成功しました。
この熱電対を用い。電力をベルティエ効果で熱に変換して、蓄熱槽に保存します。
逆に、蓄熱槽と外気の温度差を利用して、ベーゼック効果で電力を取り出します。


地球温暖化対策が急務の昨今において、再生可能エネルギへの期待が高まっています。
しかし、再生可能エネルギは、発電量を調整できない大きな欠点があり、大規模な蓄電システムが求められています。

今回の新素材は、その蓄電システムに新たな風を送り込むことになると、期待されます。





今日は、エイプリル・フールです。

残念ながら、上記は嘘ニュースです。

ただ、ニュースの中にある「再生可能エネルギは、発電量を調整できない欠点がある」との一説は、事実です。
これを解決する手段は、莫大な量の電力を、何らかの蓄電が必要になります。
現状の蓄電池では、まるで性能が足りません。
Liイオン電池でも、必要量は億トン単位になります。
Liの算出量は、40万トン/年程度ですから、日本一国でLiを独占しても数百年、日本の消費量の2万トン/年ペースなら、数万年も掛かる計算です。
因みに、Liの埋蔵量は1億トン余りなので、全て使っても足りるかどうかです。

現時点で有望なのが、水素の形で保存する方法です。
余剰電力で水素を作り、自動車(FCV)用としたり、電力不足時の電源とするのです。

量的には必要量を保存できそうですが、水素を保存するためには、大量の電力が必要となるため、効率の面で問題があります。
そこで、新しい蓄電システムが、再生可能エネルギの利用には、必須と言えます。


前述の嘘ニュースは、今は嘘ですが、将来的には真実となることを、願っています。



世界は、FCVではなく、EVへ向かっています。ZEVでもなく、EV一辺倒です。
2014年には、フォーミュラeが始まっています。
更には、EVラリーやEV耐久レースも開催されています。


日本は、脱炭素社会への変革で、大きく出遅れている上、モーダルシフトの面でも、ローカル線の廃線のように、完全に方向性を失っています。
唯一、自動車分野だけが、何とか世界の潮流についていっているのが、現状でしょう。
これに、他の業界が追随することが望まれます。

でも、もっと重要なのは、メディアを含む一般人が、エネルギの地球温暖化対策の最終形をイメージできるようになることです。


さて、エネルギの地球温暖化対策は、一般に『電動化』と『再生可能エネルギ』の組み合わせが思い浮かぶでしょう。
ですが、再生可能エネルギは、出力の制御ができないため、電力系統を安定的に運用できません。
この問題を解決できないため、再エネ発電の買取量に制限が課せられています。

問題の解決は、電力会社に押し付ける風潮がありますが、これでは解決はできません。
「科学技術は発展するので、将来的には解決する」と言う人もいます。これは、「原発事故も、科学技術が発展する未来には、問題なくなる」と置き換えたなら、いかに無責任な考え方なのか、理解できるでしょう。
そもそも、科学技術は、人間が発展させるものであって、時間経過で勝手に発展するものではありません。

再生可能エネルギの変動を吸収し、電力の安定供給を可能にするための手段として、次のようなアイデアがあります。(一部、実用化しているものもある)


(1)揚水発電

水の位置エネルギで、電力を蓄えます。
しかし、国内で建設できる所は少なく、新規に蓄電量を増やすことは難しいでしょう。


(2)二次電池(蓄電池)

化学エネルギに変換して、電力を蓄えます。
リチウムイオン電池の場合、最大で約250kWh/tの重量エネルギ密度です。
(容器や制御装置は含まない)
日本の年間発電量は、1兆kWhを超えます。1日平均で、300億kWhです。
1日分の電力を蓄えるには、1億tを超える二次電池が必要になります。
夏場の太陽光で発電した電力を、冬場に使用することも考えられるので、ロスを無視するとしても、数十億tの二次電池が必要になりそうです。
これは、現実的ではありません。


(3)水素

水素の化学エネルギで、電力を蓄えます。
水素は、約4万kWh/tのエネルギ重量密度です。
二次電池(Li+電池で計算)との比較で、エネルギ重量密度は100倍以上です。
また、電池ではないので、単純なタンク(冷凍機能は必要)に保管できます。
そのため、実質的なエネルギ密度は、200倍以上になるでしょう。
更には、リチウム等の貴重な資源も、基本的に使いません。
ただし、効率が低く、水の電気分解に使用した電力の内、最終的に水素燃料電池で取り出せる割合は、23〜52%程度です。これに、水素を液体で維持するための冷凍機にも、大量の電力を消費します。


ここまで、3種類のエネルギを蓄える方法を考えました。
エネルギ備蓄で現実的な選択肢は、水素です。
もちろん、問題は山積みです。
二次電池で同等の電力を保存しようとすると、エネルギ密度が桁外れに足りません。
再生可能エネルギで全電力を賄うことを考えると、1年を通じた発電量と蓄電量の管理が必要になります。
そのため、前述のように、莫大な量の電力を蓄えておがなければなりません。


こういった課題を理解すれば、なぜJRが水素ハイブリッド電車を作るのか、その目的が見えてくると思います。
発電の脱炭素化を電力会社に押し付けるのではなく、広い視野で考えるようにしたいものです。



地方鉄道の半数以上が、廃線検討水準を越えていることが指摘されました。


廃線を選択することは、簡単です。
しかし、存続するとなると、ハードルが高くなります。

現状では、旅客のみの運用を前提に、維持費の負担について議論されています。
旅客のみを前提としているため、旅客収入を、維持費支出が大きく上回り、維持が難しくなっています。この支出超過分をどうするのかが、問題になっています。

この前提条件下では、極端な地方移住が起きない限り、いずれ廃線になるでしょう。
前提条件を外す工夫が、これからは求められます。


今年、DMV(Dual Mode Vehicle)が走り始めました。
DMVは、軌陸車の一種で、旅客を乗せたまま、一般の道路も鉄道も走れる車両です。
現状では旅客のみですが、中型や大型貨物をDMV化することも考えて良いと思います。
また、車両の改造が不要なピギーバック方式でも良いと思います。
ただ、鉄路を使うだけでは、大した意味がありません。
そこで、数台を連結して走らせるのです。
そうすれば、運転手を減らすことができます。

もちろん、問題はあります。
DMVの駆動は、鉄輪ではなく、タイヤで駆動しているようです。
DMVのベースとなっているバスの駆動力は、小さくはありません。少なくとも、25%勾配くらいは登れるようです。これは、通常の鉄道には存在しない250‰です。
JR最大勾配は、飯田線の40‰ですから、駆動力自体は余裕です。
ですが、DMVでは、後ろにも鉄輪を出すので、タイヤの設置圧が下がります。貨物まで牽引できるのか、怪しいところです。

DMV型のバスで貨物を引っ張るのではなく、貨物は貨物でピギーバックで走行させるのなら、比較的簡単に運用できるはずです。
テストケースとして、横積みのピギーバックを検討しても、面白いと思います。
つまり、貨車の横から小型トラックを乗せるのです。
車両限界に余裕を持つため、全長2.6m程度の小型トラックを、軽自動車をベースに開発するのです。
横から搭載するなら、前後の車両を気にすることはありません。積み下ろしは、1分と掛からないでしょう。通常の停車時間で、ホームに下ろすのです。(ホームは改修が必要)
将来的には、自動運転で宅配することも視野に入れて、小型ピギーバックの研究・開発をするのも、一案でしょう。

自動宅配の開発は、飛行ドローンで盛んに行われています。
雪深い地域では、これも一案ですが、エネルギ効率の観点では、問題があります。特に、重量物(と言っても10kg超)の運搬は、ロスも騒音も大きくなります。
10kgのお米は、アウトでしょう。
また、1品1機ですから、更に効率を低下させます。
飛行ドローンほど華やかではありませんが、実用性の面では、地上走行ドローンの方が期待できそうです。


メディアは、華やかさを求めますから、こんな地味な研究・開発には興味を示しません。
現政権は、地上走行ドローンが移動式ミサイル発射台なら、興味を持つかもしれません。
どちらにせよ、あてになりそうにありませんね。

地方自治体や沿線の方々が、色々とアイデアを出し合わないと、政府や鉄道会社だけに任せていると、遠からず廃止になると覚悟した方が良いでしょう。



前述のピギーバックを含むモーダルシフトは、温暖化対策の一案になります。
以前にも書いたように、温室効果ガスの排出量をゼロにするために、必要なエネルギを半減させることも重要です。
鉄道のエネルギ効率は非常に高く、貨物輸送では、トラックの1/6以下とも言われています。
 中・長距離輸送を鉄道や船舶に移行させることは、必要なエネルギが少なくなるので、再エネ等への代替が楽になります。

それを考えると、早計な廃線は、政策の愚かさを示します。
広い視野、長期の展望で、政策が進められることを願っています。
 

地球温暖化がなぜ問題なのか、温暖化に危機感を持つ人も、温暖化を否定する人も、わかっていないように見えます。


まず、温暖化否定派ですが、温暖化そのものを否定する場合と、温暖化を無視する場合があります。
「温暖化しても、問題は起こらない」、あるいは「温暖化しても、個々の問題は解決できる」、更には「温暖化した方が、地球全体の利用価値が増す」との意見もあります。

ですが、甘く考えているように見えます。
温暖化が最終段階まで進めば、多少は気候も安定するかもしれませんが、温暖化が進行している最中には、何が起きるかわかりません。
しかも、異常現象自体が変化していくはずです。
例えば、巨大台風に襲われる時期があるかもしれないし、数十年が経てば、小型の台風さえも発生しなくなるかもしれないのです。
農業も漁業も、このような変化に対応し続けなければなりません。
対応方法を考え、対策が完成する頃には、別の問題に変わっているかもしれないのです。

また、二酸化炭素濃度が高いと、植物の成長は早まりますが、樹体自体は貧栄養化するリスクがあります。収穫量は増えても、摂取量を増やさないと必要な栄養を得られない可能性もあるのです。

いずれ化石燃料は枯渇します。
その際の対策は、基本的に地球温暖化対策と同じです。どの道、地球温暖化対策と同等の対策が必要になるのです。
枯渇してから対策するくらいなら、今から始めておくべきでしょう。


地球温暖化に危機感を持つ人も、ちょっとズレている場合があります。

地球温暖化対策は、人類の存続に都合が良いから行うのです。
他の生物には、地球の温暖化が進み、人類の繁栄が阻害される方が、都合がよいのです。
現生生物の中には、温暖化は不都合な生物も少なくありません。
ですが、どんなに地球環境が悪化しても、地球上から生物が消えることは考えにくいところです。
人類も、恐竜が絶滅していなければ、地球上に現れることはなかったでしょう。

「他の生物の生存が脅かされるから、温暖化を防がなければならない」とは、傲慢です。
他の生物のことを考えるなら、人類が終活して地球上から消え去ればよいのです。
地球上の全動物の体重を足し合わせたなら、人類が半分以上を占めています。人類が消滅すれば、地上の動物は倍増できるチャンスがくるのです。
少子化も、他の生物には好都合なのです。他の生物を考えるなら、少子化対策はすべきではありません。

地球温暖化対策は、人類の存続・繁栄のためだけに行うのです。
それを忘れてはなりません。


人類が絶滅したとしても、精々1000万年も待てば、知的生命が現れるでしょう。
地球カレンダー(地球史45億年を1年に置き換える暦)なら、僅か19時間半です。あっと言う間に、新しい知的生命が、地上を席巻するでしょう。
新しい知的生命は、哺乳類か、鳥類の中から進化する種が現れるはずです。

そう考えれば、地球温暖化対策は、人類のためだけに行うのだと、理解できるはずです。


ちょっと哲学的な話になってしまいましたが、地球温暖化について、立ち位置を考え直してみる機会になればと、思っています。

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