石油の話 主に発電編

昨日は化石燃料の枯渇について記事にしましたが
近年は電気自動車の話題がホットなので
どうも乗り物の燃料としての石油
という視点ばかりになりがちです。

ところが、原油は色々な形で利用されていて
液体燃料としての利用は一部に過ぎないのですね。

自動車や航空機などの燃料としては40%程度
発電や熱源としての利用が40%程度
残りの20%程度が原料として使われています。

乗り物の燃料としての利用は
電気自動車で盛り上がっていますので
変化に向けて動いていることが実感出来ます。

ただ、電気自動車が解決策になるかというと
現時点では疑問を持たざるを得ません。
最終効率で言うと
液体燃料のエンジンを使った自動車と
さほど変わらないことや
電池を作るのにも電力が必要だし
その電池自体の性能劣化やコストなども問題で
そもそも充電のための電力はどうするのか
など問題が山積みだからです。

原発を持つ国や
北欧のように氷河の水を利用した
大規模な水力発電を使える国なら
電気自動車のメリットはあるでしょう。

ただ、現状から変化の兆しがあるというのは
良いことなのかもしれません。

おっと、自動車ばかりの話になってしまいそうです。

石油の発電や熱源としての利用は40%ですが
発電での利用は5%程度です。
意外と少ないですね。

35%は熱源としての利用で
仕事や家庭においての熱源
他には製鋼業での熱源
つまり鉄を作ったりするときに使われています。

さて、日本の発電は今や
LNG(液化天然ガス)と石炭
が主流なのでこんなもんです。
ちなみに日本の発電の80%程度は
LNG、石炭、石油の3種の化石燃料によるものです。

石油の発電での利用は火力発電です。
ちなみに全ての発電電力のうち
7%程度が石油によるものです。
火力発電では、石油を燃やして水蒸気を作って
タービンで発電機を回して電力を得ます。
燃料自体が持つのは、あくまで熱エネルギーなので
これで水蒸気を作って運動エネルギーに変換して
発電機を回す必要があるのです。

熱エネルギーで水蒸気を作って
運動エネルギーでタービンを回して
電気エネルギーが得られる
という感じですね。
こんなふうにエネルギーの形態が変化しすると
その過程でロスが出るので「効率」という表現が出てきます。
電気になるのは石油の持つカロリーのうちの40%くらいです。
電気にならなかった残りはどこに行っちゃうかというと
大抵は熱として放出されてしまいます。
この放出される熱を廃熱と呼びますが
これで温水を作ったりして利用が可能で
そういうのをコージェネレーションと言います。
「コージェネ」なんて聞いたことありませんか?

ゴミの焼却場で熱の再利用をして
バンバン電気起こして
地域に温水とともに供給をすればいいんじゃないか
と思いますが
発電施設をまかなうにはコストが必要で
発電した電気を売っても割に合わない
というのが普及しない理由だそうです。

多くの場合、リサイクルの可否はコストで決まるのです。
割に合わないのでは持続できませんから。

電力会社が電気を高く買ってあげればいいのに
と思いますが
そうすると我々の電気代が上がってしまいます。

ちなみに自動車のエンジンの効率は30%程度です。
最新のエンジンなら40%を超えているのではないかな。
残りは熱エネルギーとして大気中に捨てられてしまいます。
でも冬ならこのエンジンの廃熱をヒーターの熱源にできるのです。
電気自動車は、電力を使ってわざわざ熱を発生させるので
冬場は走行距離が短くなってしまうのですね。

続・技術の発展とのトレードオフ

技術が発展すると
何かしらのトレードオフが起きるということで
前回はエネルギーの消費という観点に着目しました。

まぁ、良いことばかりじゃないよね
ということです。

今回は人間の能力に着目してみましょう。

そもそも
どうして技術を発展させるかというと

楽したいからです

ですよね?

身近なところで言うと
カーナビを使って運転していると
地理やルートを考えたり
覚えたりする必要は無くなります。
便利でいいね!

でも、労力を払わなくて良くなった反面
今まで必要だった能力は必要なくなるわけですね。

今まで使っていた能力があるなら
多少それが衰えたところで
あまり問題は無いのかもしれません。
それがどういう能力なのか分かっているから。

でも、そもそも地図を見たり
その地図の中の空間における
自分の位置や経路を認識したり
推測したりする能力を
獲得する機会が無かったらどうでしょう。

これ、いわゆる空間認識能力
ってヤツです。

これは、クルマに乗るときだけではなく
他のことに応用が利くのです。

例えば
目標を達するために何かに取り組んでいたりするとき
今の自分が置かれた状況と
ゴールまでにやるべきこと
そういったものを
あたかも地図上に自分がいるように認識して処理する
とか。

安全で快適で便利で
やるべき事は常に外部から指示される
という環境で生活をしていたら
そんな能力は必要ないでしょうけど

一歩、そういう環境から出ると
途端に重要になったりします。

「出なければいいじゃん!」
というわけにはいきません。

そもそも便利な環境は
自分以外の誰かが
考えて、作って、提供してくれたものです。

例えば
学生として生活していると
大抵は消費者としての経験しか無いわけで
当然、提供される側ですが

学生生活が終わって
仕事をするとなると
それらを提供する側に回るわけです。

立ち位置が一気に変わるわけですが
これはなかなかキツイ状況でしょうね。

技術が発展すればするほど
そのギャップは拡大していくのではないかな
と思っています。

今回はカーナビを例に挙げましたが
こういうのは、そこら中に見られると思います。

クルマをはじめとする乗り物の性能向上
天気予報の精度向上
インターネットをはじめとする情報関連の発達
あらゆる製品の安全性向上
などなど

みーんな便利になって良かったね!
なのですが
同時に何かを手放しているのだ
ということも分かっていると良いのではないかな
なんて思っています。

近所の公園から
エキサイティングな遊具が無くなったのを見て
「これで安全で安心だ」
と思う人もいれば
「そんな環境で成長して将来大丈夫だろうか」
と思う人もいます。

そもそも最近は子供は公園で遊びませんけどね(笑)
似たような事例はそこら中にあるわけで
世の中「絶対」なんてことはないので
色々変わっていくのです。

そんな中で
自分はどうすべきかを考えて
試していくのも面白いでしょうね。

技術の発展とのトレードオフ

科学技術に限らず
技術は人の暮らしを
より良くするために発展してきました。

そもそも
「より良く」
って何なんでしょう?

まぁ、現状よりも「良く」ってことなのでしょうけど
それはどういう方向性なのでしょうね?

技術発展の歴史を紐解くと
根源的には人が生きることに
強く結びついているのが分かります。

技術が発展すると
人口が増えるのです。

もちろんこれは
特に先進国に言えることで
分かりやすいところで言うと
新生児や子供の死亡率が減るなんてのがあります。
環境が厳しいと
真っ先に子供が影響を受けますから。
もちろん高齢者についても同様のことが言えます。

医療や衛生、環境に関する技術が発展すると
生存環境が改善されるってことですね。

その他は
生産性の向上とか
労働環境の改善とか
日常生活の環境改善とか
色んなことを便利にするような方向性が分かりやすいですね。

「便利」って何?

少ない労力で
今までと同様の
もしくはそれ以上の結果を得るってことです。

要は
今までの労力では得られなかった成果を得るために
何かしらのリソースを使って
ブーストを掛けてるんですね。

昔々は
デッカイ事をやろうとすると
パワーが必要なので
工夫が必要でした。

まずは人間以外のパワーです。
農耕や運搬に牛や馬を利用しました。

これは大変便利だったのですが
ヤツらは人間様の言う事を理解してくれませんので
難しい事ができません。

それでは
ということで大人数を動員したりしました。

ガレー船(ウィキペディア)などは分かりやすいかもしれません。
古代のギリシア・ローマで使われていた船艦です。
多くのこぎ手を乗せて、船体の横にズラッとオールが出ているヤツです。

当初はこのように
人や動物を使って大パワーを得ていたわけですが
生き物は色々面倒なので
そのうち産業革命で
人工動力を使うようになります。
ボイラーとかエンジンですね。
それらから得たパワーを使った機械が登場すると
発展はますます加速します。

この人工動力を動かすために必要なのは
石炭、ガス、石油など
主に化石燃料です。

これらを地中から引っ張り出して
燃やして動力に変換すると
凄いパワーが得られるわけです。

おかげで色々便利で
快適な暮らしを送れるようになりました。

が!

ものごとは良い事ばかりではありません。

それら化石燃料を燃やすと
色々出ちゃうわけです。

まずは環境汚染
続いてCO2
便利で快適のパワーソースは
自然環境とのトレードオフだったのですね。
そもそも化石燃料の埋蔵量だって有限なわけで。

CO2の話しも
埋蔵量の話しも
ビジネスや政治的な側面もあって
何がどれくらい本当なのかってのもありますが
とにかく今のままで
どこまでも行けるわけではないようです。

便利で快適な暮らし
豊かさを得るための生産性の向上には
必ずエネルギーが必要なわけで
色々と大量に使って
人間の欲望を満たす方向に進み続けるには
限界があるってことでしょうか。

クルマをEVにすれば良いとか
太陽光とか風力で発電だ
なんてのは本質的な解決策にはならないでしょうから
これから生活が大きく変化せざるを得ないのかもしれません。

我々が「生存」を取るために
一体何を捨てるのか。
そういうトレードオフが始まるのか

それとも何か新しい
ブレークスルーがあるのか
まぁ、それにも何かしらのトレードオフがあるはずですが。

「持続可能な…」
なんて言っても
それはどの程度の長さの時間を指しているのか
その辺も興味深いところです。

色々書いてみましたが
実はあまり悲観しているわけではなく
大きな変化を楽しめると良いな
なんて楽天的に考えているのですけどね。

さて、一体どうなるんでしょうねー。