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あらためて水素社会が実現しない理由

 ツイッターを始めてから、脱原発や脱化石燃料社会を願う人の中に、水素神話や水素エネルギーに対する誤理解がかなり根強いことに気づいた。かつて燃料電池がもてはやされたときに、水素は地球を救うなどと言われたことがまだ尾を引いているのだろうか。確かに、燃料電池で水素と大気中の酸素を反応させて電気を取り出すのは、効率も高く、あとは水になるだけで、CO2も有害汚染物質も排出しない。クリーンであることは間違いない。しかし、以前も書いたが、水素は電気と同じ二次エネルギーである。つまり何らかのエネルギーを投入して作らなければならない。そこで熱力学の法則が働く。無から有は取り出せないし(第一法則)、必ず使いにくいエネルギーが生じてしまう(第二法則)。

 電気の場合、一般的な火力発電(汽力発電)では化石燃料を焚いて高温の蒸気を作りタービンを回し、そのタービンの回転で発電する。発電効率は温度差が大きいほど高くなる。復水器で蒸気を冷やすのはこの温度差を作り出すためだ(その過程で温排水が出る。これは原子力発電も同じ)。もちろん排気にも熱が含まれている。こうした熱損失なしには、電気を作ることはできない。

 水素も同じである。水素は単体では地球上にほとんど存在しない。水素を得る方法は主に2つある。炭化水素(化石燃料)から改質して取り出すか、水を分解して取り出すかだ。前者は家庭用燃料電池「エネファーム」で実現している。ただし改質の際にCO2は発生するため、効率は高いが完全にクリーンだとは言えない。そこで、再生可能エネルギーを用いて水から水素を作れば、全くゼロエミッションになると考える人たちもいる。こういう水素を「R水素」と呼ぶらしい。

 以前(http://greenerw.exblog.jp/15156360)も書いたが、南九州の屋久島で、鹿児島大学などが水力発電を使った水素ステーションと燃料電池車の走行実験を行った。水力発電で得られた電気で水を電気分解し、水素を製造、精製、乾燥圧縮してホルダーに蓄えた。その結果、総合的な効率は22%にとどまったという。つまり水素にすることによって、元の電気の持つエネルギーがたった4分の1~5分の1になってしまったのである。しかも使うときのはこの水素を燃料電池で電気に変える必要がある。効率は40%程度なので、最終的なエネルギー効率は8.8%になってしまう。なんと10分の1以下だ。これでは元が再生可能エネルギーとは言え、いくらなんでもむだづかいと言われるのではあるまいか。

 工程(仕事)を重ねれば重ねるほどエネルギー効率が低下するというのも、また熱力学の法則が導く真実なのである。考えてみてほしい、R水素製造では、再生可能エネルギーで起こした電気を使って水を電気分解する。使うときはその水素を燃料電池で電気に変える。そのたびごと使えるエネルギーは減る。最終的に電気として使うなら、再生可能エネルギーで作った電気をそのまま使えばいいと、子どもだって思うだろう。「電気は貯められないから」と言われるかもしれないが、極低温超高圧圧縮を必要とする水素貯蔵のためのエネルギーを考えれば、電気をそのままバッテリーに貯めた方がまだ効率的だ。しかも水素は極めて微細な空隙からも容易に漏れてしまう。

 燃料電池に再生可能エネルギーからの水素を使うのはかようにむだな話なのである。燃料電池はむしろ化石燃料の効率的利用技術として考えるべきだと、ブログ子は考えている。規模によらず発電効率が高いのは大きな利点で、定置用のコジェネ電源として使えば大いに意味がある。低温廃熱を給湯や暖房に利用することで80%以上のエネルギーを利用できるからだ。

 再生可能エネルギーは、ほぼ全てが太陽エネルギーが元になっている。われわれは頑張っても太陽エネルギーのごく一部しか使うことができない。自然にも将来世代にも負担をかけないためには、再生可能エネルギーといえども賢くむだなく使うことが大切なのだと言いたい。
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by greenerworld | 2011-02-11 12:34 | エネルギー  

石油枯渇に備えよう

 2008年夏にはいったん140ドル/バレル(NYMEX・WTI先物)超まで上昇した原油価格だったが、リーマンショックで急落、しかしここへ来てまたじわりじわりと上昇している。年末年始には90ドルを超え、投資家のブーン・ピケンズは、今年中に120ドル/バレル突破もあり得るとロイターのインタビューで語った。

 背景にはもちろん景気回復、とりわけ中国やインドの経済成長に伴う旺盛なエネルギー需要があることは間違いない。しかしもう一つの要因として、昨年11月にIEA(国際エネルギー機関)が「World Energy Outlook」の中で、在来型の石油生産量は2006年にピークを迎えた可能性が高いと発表したこともあげられるのではないか。OPECに対する石油消費国クラブであるIEAがこのような発表すること自体、確実に一つの時代の節目を感じさせるが、世界最大の産油国で同時に世界最大の原油埋蔵量を持つサウジアラビアに関しての、さらに気になる情報が、最近WikiLeaksによって明らかにされた。

 すでにサウジの産油量がピークアウトしないまでも、かなり採掘にコストがかかるようになっているのではという噂は数年前からあった。WikiLeaksの情報ソースはアメリカ外交筋の2007年の外電で、サウジの国営石油会社アラムコが、次の10年間原油価格を安定させうる日量1250万バレルを下回る1200万バレルしか生産できないと、アラムコの元開発部門長で取締役でもあったサダド・アル=フセイニ氏が語ったという内容。この話の核心は、サウジが原油埋蔵量を水増ししていた、というところにある。それも3000億バレル=現在の埋蔵量の4割もの莫大な量である。

 アラムコでは、現状で7160億バレルの埋蔵量のうち51%が採掘可能であり、新しく発見される分を含めると今後9000億バレルの埋蔵量が見込まれ、採掘技術の進歩でそのうち70%が採掘できるようになるだろうとしていた。しかし、アル=フセイニ氏はこれを否定、7160億バレルのうち3000億バレルは推測に過ぎないとし、元々の埋蔵量は3600億バレルであり、その半分を採掘した時点で産油量の低下が起こり、それを止めることはできないと語ったという。サウジはこれまですでに1160億バレルを生産しており、1200万バレル/日の生産を続ければ、14年以内にその局面に到達し、その後はどのような努力をしても生産量低下が避けられない。

 以上が2007年の外電。さらに2009年の外電では、中国やインド、産油国自身の経済成長による石油需要の高まりによる需給の逼迫が原油価格を押し上げていることを指摘、今後需要はますます高まり価格上昇の要因となる。新規に発見される油田は既存油田の生産減少を補うには不十分だとも言う。

 ソース:http://pragcap.com/wikileaks-peak-oil-is-real

 原油価格の安定はこれまでサウジの油田が支えてきたと言っていい。サウジの石油産業の中枢にいた人物の話だけにこの内容には真実味がある。石油文明の崩壊はすでに始まっているのかもしれない。少なくとも安い石油の時代は終わった。黄昏まであまり時間は残されていない。何をなすべきか考えよう。
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by greenerworld | 2011-02-10 00:10 | エネルギー  

里山の開墾

 小田原の里山で、長く耕作放棄されていた0.7ヘクタールほどの土地。昨年秋からここを伐開し、地元の人たちと有効活用していこうというプロジェクトが動き出した。今日は昨年暮れに作業し残した部分の切り払いと、切った木々をチップ化すること。人数も多く、植木業者さんやログビルダー、工務店などのプロも参加していることもあり、切り払いはかどった。農地だけかと思ったら、沢もあり、かつて薪炭林として使われていたと思われる尾根林もあった。コナラが何本かあったので、それを残して整理するとごらんの通り見通しの良いすっきりした林となった。
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 林床には、シュンランの株もあった。明るくなったので来年は花が咲くかもしれない。秋になったらここにドングリをまいて、コナラ林を復元させたい。ヤマザクラも何本かほしいところ。

 ただし切り払った木をチップ化して片付ける作業の方は、チッパーの能力不足ではかどらず。二山ほどをチップにしただけだった。できたチップはいいチップなんだけどね。
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by greenerworld | 2011-02-06 19:51 | 森羅万象