ガソリン自動車の正体

以前投稿した「電気の時代がやってくる」シリーズで
何か大事なことを忘れてる気がするなぁ
と思っていたんですよ。

思い出しました!

なので
忘れる前に書いときます!

みなさん
ガソリンエンジン(ディーゼルでもいいんですが)の自動車って
ガソリンで走ってると思うでしょう?

まぁ、あながち間違いではないんですが
燃料でエンジンが動くってのはこういうことなんですよ
というお話です。

皆さんご存じの通り
エンジンは内部で爆発的な燃焼が起きて
その爆発のエネルギーを運動エネルギーに変換して走ります。

なので
動力の源は
ガソリンが燃えることによる熱エネルギーなんですね。

ガソリンが燃えなければいかんのです。

さて
ガソリンが燃えるときはどうしているか?

燃えるためには酸素(空気)が必要なので
空気の中に霧状になったガソリンを混ぜて
そこに電気の火花で火をつけるんです。
すると
バーン!
と燃える。

のですが
単にガソリンと空気があれば燃える
ってわけではないのです。

ガソリンが多すぎてもダメ
空気が多すぎてもダメ
理論空燃比ってヤツがあるのです。

ガソリンエンジンの場合は
重さの比率で
空気とガソリンが
14.7:1
です。

理論的には
この割合で混ざったヤツが燃えると調子良いんですね。

もう一度言っておきますが

空気 14.7

ガソリン 1
ですよ。

さて、では実際のクルマでは
どんなことになってるかを数字で見てみましょう。

たとえば
50リットルのガソリンがタンクに入る自動車があるとします。
ガソリンは1リットルあたり0.75kgです。
なので、タンク内のガソリンは37.5kgということになります。

1リットル 0.75kgのガソリンを全部燃やすには
14.7倍の約11kgの空気が必要です。

なので
50リットル 37.5kgのガソリンを全部燃やすには
11kgの50倍の550kgの空気が必要なんですね。

なんと!
凄い重さの空気が必要です!
ガソリンの比ではありません。

ガソリン自動車は
まるで空気で走っているようなもんです。

しかも
この550kgの空気は
車体に搭載する必要はなくて
しかも無料です。

ガソリン自動車の強みはここにあります。
走行に必要なエネルギー源を全て搭載しなくても良いのです。

対してEVは
走行に必要なエネルギー源を全て積む必要があります。
そして
エネルギ-を使っていっても
車体が軽くなるわけではない。

燃料を消費して軽くなれば
それだけ走行に必要なエネルギーが減るんですが
電池ではそうはいきません。
残念なことです。

とまぁ
ここまでお話しすると
ガソリンという液体燃料が
いかにミラクルなのかお分かりいただけるでしょうか。

液体燃料は
自動車に限らず
我々人類の生活を
大きく変えるだけのパワーを持っていました。

でもそれでも電動化しなきゃいかんということは
それなりの理由があるということですね。

巨大なメリットには
巨大なデメリットがセットになっていた
ということでしょうか。
何事もそんなものですけどね。

まだ終わったわけじゃないけどね!

電気の時代がやってくる 本質編

EVについて色々考えていたら
何か分かった気がしたので備忘録。

EVが良いだの悪いだの
好きだの嫌いだの
という話ではない

EV化は手段(道具)に過ぎない
本質はもっと根底の部分にあって
手段にフォーカスしていると見えなくなる

クルマがが電気で走ることの本質は
これから世の中が大きく変わるということ
EVはそのきっかけで一部に過ぎない

どのくらい大きな変化が起きるだろうか

本来火を恐れるはずの人類の祖先が
火を手に入れて
生き方が変わったように

石器や土器をつくりだして
金属器をつくりだして
生活が変わったように

エネルギー密度の高い燃料である
石炭を手に入れて
蒸気機関車や巨大な蒸気船を
動かすようになったように

よりエネルギー密度の高い
石油を手に入れて
空を飛ぶようになったように

原爆を手に入れて
戦争が変わったように

今回はどのくらいのスケールの変化なのか
どのように変わっていくか
それは考えてもわかるはずはない
だって、これから起きることだから

正しい対応は
先を見通すことではなく
変化そのものをつくっていくこと

考えてもどのように変わるかはわからない
であればどうするか
いろいろやってみてるしかない
やりながら考えてつくり上げるしかないだろう

どうなるか
ではなく
どうするかだ

チャレンジする心が重要になる
まずは電気自動車に対応できるか
で試されるかもしれない
変化に対するリスクを取れないと終わり

テクノロジーは大事だが
最も重要なのはそれを駆動する心
チャレンジする心が明暗を分ける

正しい答えしか言っちゃダメ
という価値観から抜け出せなければ
前に進めなくなる

先がわからないのだから
正しい答えなんて
そもそも無いのだ

勇気ある馬鹿野郎が必要になる

電気の時代がやってくる 効率編

さて、日本も欧州に追従して
EV化していくことになりそうですね

とはいえ
「すぐにすべて電動化だ!」
という乱暴な方法ではなく
「この年から新車はすべてEVね」
という感じになるようですね。

でも
エンジンが好きな人には抵抗があるでしょうね。
あとは経済的な問題に対する抵抗感もあるかな。
電気自体は安いけど、EV本体はお高いですから。
単純に現状からの変化に対する抵抗感もあるかもしれませんね。

私なんかは
エンジン好きだし
ビンボーなので
今の車に高い税金課されたら困っちゃうなー
というクチですが。

100年前は市場原理でEVは消滅しましたが
今回はちょっと事情が違います。

化石燃料の埋蔵量とか
CO2の排出とか
各国の思惑とか
いろいろな事情が渦巻いてます。

なので
ここではもうちょっとシンプルに
モノとしての
クルマとしての
レベルで考えてみましょう。

EVの効率です。

基本的なところでは何でしょうね。
エネルギー効率かな。

ガソリンエンジンは効率30%
電気モーターは90%
とか言われてますね。

ガソリン自動車はガソリンという液体燃料
EVは電気で走るわけですが
電気は資源として採掘するものではありません。
多くの場合は燃料を燃やして
蒸気でタービンを回して発電する
火力発電ですね。
なので単純比較はできません。

こういった場合は
Well to Wheel
という考え方をします。

Wellは井戸です。
油田ですね。
Wheelは車輪。

油田から採掘されたエネルギーが
クルマを走らせるまでの効率を見るのです。
この考え方、最近はネットでも
ボチボチ見るようになってきたのではないでしょうか。

ではスタート。

まずは採掘した原油を100%とします。
これをタンカーで国内に輸送するので
輸送に要するエネルギーを差し引く。
ここまでは双方一緒です。

ガソリンの場合
原油からガソリンを取り出す精製効率があって

さらに国内はタンクローリーで輸送するので
またまた輸送に要するエネルギーを引いて

燃料タンクに給油して走る。
エンジンの効率が低いので
ここでガツンと効率が下がります。

100%の原油のうち
走行するのに使われるのは13%程度です。

でもこのところ
ガソリンエンジンの技術向上もめざましいので
実際はもうちょっと良いかもしれません。

EVの場合
原油から発電用に重油を精製します。
これはガソリンよりちょっと効率が良い。

火力発電所で原油を燃やして発電
ここでガツンと効率が下がります。

送電線で電気を送るにロスがあって

電池に充電して
モーターに給電すると
そこでもロスがあって

素晴らしい効率のモーターで走る。

100%の原油のうち
走行するのに使われるのは18%程度です。

なんだ
あんまり変わらないじゃん!
その通りです。
でも、EVの方がちょっと良いですね。

双方ともに
エネルギー効率が
ガツンと下がるのは
エネルギー変換が起きるところです。

例えば
エンジン内部で起きる
液体燃料のカロリーから運動エネルギーへ

発電所で起きる
液体燃料のカロリーから運動エネルギー
そして電気エネルギーへ

そんなときにロスが出ます。

EVは排気音がなかったり
排ガスが我々の目の前で出ない
という点では
EVの方がいかにも高効率で
クリーンなイメージがありますけどね。

あとやはり
EVで現行の自動車と同じような使い方
つまり
同じような速度で同じような距離を走る
というようなことをやろうとすると
重いバッテリーをいっぱい積まないといけないので
クルマそのものが重くなり効率を上げにくい。

クルマ単体で言うなら
充電時間のことも含めて
バッテリーの革命が必要そうです。

大学内の蛍光灯は軒並みLED化してます
気付けば街中の街灯もLEDですね

全国でどれくらい電力消費が削減できているのでしょうか