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経済・仕事(知的財産・モノ作り)・科学、ポジティブシンキング(モチベーションup、メンタルヘルス)、地球環境、歴史、ゴルフ・野球、囲碁・・・手当たりしだいに理詰めで追求!
by hugoniot
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【重要】実質経済成長率3%を維持しつつ、2050年にCO2排出量を80%減らすためには?

「実質経済成長率3%を維持しつつ、2050年にCO2排出量を80%減らす」ためには
どれだけのエネルギー利用効率アップ(省エネ)技術開発をする必要があるか計算してみよう。

前提条件を次のようにおく。 (純粋に省エネ技術開発で問題解決しようとする。)
 *化石燃料+木材=還元炭素を主要エネルギー源とし続ける。
  行動パターンは全く変えない。つまり俗に言う”省エネ”行動はしない。
   (例えば、週に2回乗っていたクルマを1回に減らすような省エネ行動をとらない。)
  したがって、従来実績どおり 実質経済成長率とCO2排出量は 基本的に比例する。

実質経済成長率が年3%成長する場合、2050年の経済規模は今の何倍だろうか?
・・・・・
2050年は今(2008年)から42年後である。
年3%成長するということは、経済規模が毎年1.03倍になるということである。
それを42回繰り返せば、
2050年の経済規模∝省エネ技術開発なき場合のCO2排出量が予想できる。
・・・・・
では、計算する。
 1.03×1.03×・・・・1.03×1.03(倍)=1.03の42乗(倍)≒3.46(倍)=346%
・・・・・
CO2排出量を80%カット=現在の20%=現在の0.2倍にしなきゃいけないのに、
実質経済成長率3%を続ければ、逆に現在の3.46倍になってしまう。
・・・・・
でも、エネルギー利用効率を上げれば目標を達成することができる。
どれくらい効率を上げれば良いのだろうか??
 3.46÷0.2=17.3(倍) エネルギー利用効率を現在に比べて上げれば良い。

分かりやすい例で言えば、クルマの燃費を現在の17.3分の1にすればいい。
燃費を17.3分の1にするとは、燃費を現在より94.2%向上させるということ。
車体重量+ヒトの重量=1500kgとする。
もし重量を94.2%減らせば、車輪と道路摩擦力∝摩擦損失エネルギーも94.2%減る。
・・・・・
じゃあ 1500kgの現行重量を94.2%減らしてみようか。
 1500×(1-0.942)≒86.7kg
いま自分は体重が76kgなので、許される車体重量は86.7-76=10.7kg。
  (ていうか、横に10.7kgの2才児を乗せたいと思ったら、もうアウト。。)

ありえない。
いくら車体を 鉄→アルミ→マグネシウム→プラスチックにしようが、
動力方式を ガソリンエンジン→軽油、ハイブリッド→燃料電池、電気自動車にしようが、
車輪と車体重量があって道路上を走っている限り、必ず摩擦損失エネルギーが発生する。
そこから計算すると、
車体+ヒトの重量は ガソリン車の場合、2050年に86.7kgにしなきゃいけない。
エネルギー利用効率がいい燃料電池車や電気自動車を使っても せいぜい100kgちょい。

つまり、「車体重量ダウンだけで、2050年まで 車両販売台数を年率3%伸ばしつつ
                     CO2排出量を80%ダウンするのは 絶対に不可能。」

このことを 自動車産業の方々は 特にしっかり認識してもらいたい。
  (クルマがCO2排出量を80%減らせないなら、他産業の達成目標がきつくなる。
   それじゃ基本的にはダメ。 各産業が全て80%減らすつもりで考えてみないとダメ。)


では 年率3%の経済成長を諦めなきゃいけないのだろうか?
無策で 2100年に6℃以上の気温上昇をし、破滅的な生態系破壊を起こすしかないのか?

そんなことはない。
例えばクルマで言うと、
燃料電池車用の水素やエタノール/電気自動車用の電気を 化石燃料以外から得ればいい。
そうすれば、いくら走ってエネルギーを消費しても CO2は走行中に発生しない。

そう。 必要な技術開発とは 次に掲げることなのです。
 「電気や水素(やエタノール)を 化石燃料+植物=還元炭素の燃焼に頼らずに得る技術」

さもなくば、経済成長=生活レベルアップは諦めるしかないのです。
  (6℃も気温上昇したら、生態系破壊と自然災害の増加で生活レベルが下がる。
   それとほぼ同時に化石燃料が枯渇して 江戸時代以前に戻るので生活レベルが下がる。


ちなみに バイオエタノールは話にならない。
陸上植物を切りまくらずに済むように 地下から石油・石炭・天然ガスを掘ってきたのに、
地下から掘って燃やすのを止めた分のエネルギー量を 陸上植物の成長量で補えるわけがない。
  (そもそも今でさえ森林量が減っているあと400年で全消滅するペース
   それに加えて 化石燃料分まで陸上植物で賄う?? 絶対に無理。あり得ない。)

ウランの埋蔵量も有限なので、これに全面的に頼ることもできない。
  (ただし 使用済み核燃料を再処理してプルトニウムを取り出す高速増殖を繰り返せば、
   かなり長期間 エネルギーを得られる。 でも核廃棄物量がものすごいことになる。)

水力、風力、地熱、太陽熱、太陽光あたりから 全エネルギーを得る準備をしつつ、
プルトニウムの安全利用技術と核融合発電技術を 念のため高めておくしかない。

  (太陽由来の”自然エネルギー”と”核エネルギー”で全量を賄うしかない。)


ちなみに 日本人はもう経済成長しなくていいと思ってるかもしれないけど、
  (それでも 80%の省エネが必要なことに注意!!)
中国・インドはじめアジア、アフリカの生活レベルも 今の低いままでいいのか??
彼らはそれでガマンできるか? ガマンさせることができるか? という問題がある。
・・・・・
ガマンさせられなければ94.2%、ガマンさせられても80%の効率アップが必要。
どちらにせよ、クルマの例で示したとおり 無理。

じゃあ エネルギー消費量を80%減らせばいいと思うかもしれないけど、
 *24時間使っていた電気を 5時間未満に抑えなきゃいけない。
 *週5回乗っていたクルマを 週1回に減らさなきゃいけない。

あっ 人口を80%減らせばいいですよ。
5夫婦で2人までしか 子供を産むのを認めない。 そうすれば生活レベルを保てます。


太陽由来の”自然エネルギー”と”核エネルギー”で 全エネルギーを賄わない限り、
いずれ遠からず人類は 江戸時代へ逆戻ることになる。

これは絶対に避けられない。 どうせ避けられないなら、早く移行し始めよう。
 
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by hugoniot | 2008-01-13 09:27 | 環境

外国で発電した電気を日本で使うためには?

①電気のまま 運ぶ。
  (1) 低損失送電線
②電磁波に変えて 運ぶ。               ・・・ 非現実的か??
  (1) マイクロ波
  (2) レーザー光
③エネルギーを持つガスにして 運ぶ。
  (1) 水素
  (2) メタン                      ・・・ メリットあるか?
④エネルギーを持つ液体にして 運ぶ。
  (1) 液化メタン・プロパン             ・・・ 今でもやってる。体積が小さくて良い。
  (2) メタノール・エタノール・ブタノール     ・・・ ブラジルからバイオ燃料を運ぶのと同じ。
  (3) 液化窒素、液化ヘリウム          ・・・ 冷媒を現地生産するってこと。
 ④' 役立つ液体にして運ぶ。
  (1) 純水                       ・・・ ろ過して真水の飲料水を作る。
⑤エネルギーを持つ固体にして 運ぶ。
  (1) 固体燃料(有機物)
  (2) 食べ物                     ・・・ 野菜、肉、魚を、必要なら加工して運ぶ。
  (3) 工業製品                    ・・・ 自家発電の発想。現地生産してしまう。

要はエネルギーを使って・・・
 *二酸化炭素を 還元炭素にする。
 *水を還元して 水素にする。
そして消費地で 炭素・水素を酸化する。(つまり燃やす。エネルギーを使う。)

江戸時代までは 木という 地上の還元炭素を燃やしてきた。 (でも、木を植えてたからOK。)
産業革命以後は 石炭や石油という 地下の還元炭素を燃やしてた。(持続不可能。。)

というわけで、
これからは 太陽か地熱のエネルギーを使って、二酸化炭素を還元するのが王道。
  (大気中の 窒素N2を還元して、アンモニアNH3や硝酸塩にして 肥料にしたり、
   海・湖沼・河川中の 水H2Oを還元して、水素H2にするのも 同じような意味。)

酸化=燃やす時に エネルギーが出る。
なぜなら還元物の化学結合エネルギーは 酸化物のそれよりも 高いから。
燃やすと 差分のエネルギーが放出される。
  ・・・エネルギーさえあれば、人間は寝てても 機械が仕事をしてくれる。(これが狙い。)

人間って ナマクラだな~ (^^;
確かに、労働って よりナマクラをするために セッセとやってる作業。
仕事を機械にやらせて、人間が楽に 豊かな生活をするために セッセと働いてる。

それは進歩につながるから 悪いとは思わないけど、
還元炭素を燃やしまくってエネルギーを確保したから、物質収支が釣り合わなくなった。
これって 当たり前。。

根本問題がここにあるから、対策を根本的に打つのが 問題解決の王道。
 →『太陽&地熱エネルギーで、二酸化炭素CO2と 水H2Oと 窒素N2を還元する。』
これが 一番スマートな問題解決法。 なんだ、簡単じゃん。。 拍子抜け。

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「どう運ぶか?」 じゃなくて、「トットと 再生可能エネルギーを使え」ってこと。

再生可能エネルギーは 地上で作らなきゃいけないわけじゃない。
有力なのは 宇宙太陽光発電。

宇宙で発電したのを 地上に運ぶ方法は 次の2案が既に研究されている。
 ①レーザー光にして送電。
 ②マイクロ波にして送電。

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ある種の核融合発電も 無尽蔵エネルギーらしい。 (海水中に資源があるから。でも難しそう。)
高速増殖炉でプルトニウムをガンガン作っていくのも 無尽蔵に近いエネルギー源らしい。
   ・・・でも、事故が起きたら 凄まじい放射線被害が出る。

それを考えると、まだ 次の ”日射を遮る” アイデアの方がよさそう。
 1) 大きなパラボラアンテナで、地球に日陰を作る。 日射をさえぎる。
 2) 大気中に細かい粒子をばらまいて、日射をさえぎる。 (大噴火の後は気温が下がる。)
   ・・・でも、そうしたって あと100年もすれば 化石燃料を掘り尽くしてしまう。。
      どうせ なくなるなら、先送りするのはセンスなし。 弊害あるかもしれないし。
      いきなり 無尽蔵な再生可能エネルギー源を開発しにいく方がいい。


太陽&地熱でエネルギーを得るのか、原子力でエネルギーを得るのか 二者択一。
  (省エネ、日射を遮るのは 問題の先送りにすぎない。)
自分の家の横に原発があってもいいの? 放射性廃棄物の処分場があってもいいの?
どちらを選ぶかは、多数決で決めればいい。 結局、選択肢はただ1つ。
 
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by hugoniot | 2007-06-21 21:08 | 環境


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