著者のコメント



地球環境を守るために

最近の気象、とくに夏の高温や大型の台風の発生には誰もが異常であると感じていると思います。この異常気象は日本に限ったことではなく、地球上のどの地域にも見られるようです。理由はいろいろ考えられますが、その大きな原因の一つに地球の高温化が挙げられます。

異常気象のイメージ
異常気象のイメージ
地球は太陽からの熱エネルギーを受けると同時に、人間活動によって発生した熱によっても暖められています。かってはこれらの熱は適当に地球外に放熱したり、植物の吸収などによってそのエネルギー・バランスが保たれていたのですが、温室効果ガスなどによってその放熱の仕組みがうまく働かなくなれば、その熱は海水に吸収されるしかありません。実際、低緯度地方の海水温はかなり高くなっているといわれています。これがたくさんの台風を発生させ、また洋上の高気圧を強める原因となります。台風は熱エネルギーを力学エネルギーに変化させて、低緯度地方に溜まった熱エネルギーを高緯度地方に分散させる効果をもたらします。

太陽からの熱エネルギーは一定なのですが、人間活動に起因する廃熱は減少させることが出来ます。それには、化石燃料の使用を控えて、代わりに太陽からのエネルギーを利用すればよいのです。これは再生可能エネルギーといわれていますが、この大きな欠点は天候に左右され、電力に変えたときの出力が安定しないことです。また、他の発電方法に比べて大容量発電に適していません。

この問題を解決するために、エネルギーとくに電気エネルギー(電力)として溜めておく技術を開発する必要があります。電気を流れの一つと考えれば、どんな流れにも一時的に溜めておく場所(プール)が必要となります。この蓄電技術について、現在行われているほとんど唯一の方法は蓄電池を束ねたバッテリー・システムなのです。この他にも回転体の運動量を利用したフライホィール方式などがありますが、これは現在のところ実験段階です。揚水発電は以前から行われていたエコな蓄電方法ですが、ダムが必要となります。これらのエネルギーを溜める方法は、その原理がそれぞれ全く違います。重要な問題の解決策は、原理の異なる複数個の方法を用意しておくのがよいのです。

揚水発電は重力を利用した蓄電方法です。重力は、物が移動しない限りそれを電力に変えることは出来ませんが、エネルギーを蓄える装置として利用することは可能です。この揚水発電の原理だけを応用した、ダムを必要としない蓄電方法が本文で述べた重力蓄電なのです。これは設備を屋内に設置でき、また環境に対してクリーンな蓄電方法と考えられます。私の試算によれば、現在あるダムと同じ位の広さの平地があれば、そこに重力蓄電のプラントを建設して、ダムによるものと同じ程度の蓄電は可能と思われます。

上で述べたこの構想は、全くの思考実験に基ずくもので、実用化の点で解決しなければならない問題がたくさんあります。しかし、将来のエネルギー事情および環境問題を考えると、今からその基礎研究をやっておく必要があると思います。この研究をさらに進めるには、個人の力に限界があります。そこで、この研究に対する協力者が欲しいのです。また、興味のある方の意見も伺いたいと思います。地球の未来について、皆様と共に考えていきたいと思っています。ぜひ、ご一報下さい。