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太陽光発電

太陽光発電と聞くと、火力のようにCO2を排出することもなく、原子力のように危険物質の発生もない一方、設置面積がかかる、天気に左右されるという点で電力の安定供給が難しいと発電方法だと思い浮かべるであろう。しかし、宇宙という広大な空間ならば設置面積はいくらでもあるし、大気もない から当然、雲もない。よって天候に左右されるということもなく大気による太陽光の減退もないので強い光による発電が可能なのである。事実、国際宇宙ステーション(以下ISS)の電力供給はすべて太陽光発電でまかなっている。具体的には、太陽が当たっている間は電力を発生し、各システムへ電力を供給、この時の余剰電力を蓄電池(バッテリー)に蓄積する。そして太陽が当たっていないときはバッテリーの電池を使用している。では今すぐ宇宙での太陽光発電に切り替えようと言いたいところだが、一つ大きな問題がある。送電方法である。宇宙で発電した電力をどのように地上へと送るのか。実はすでにいくつかの案はある。有名なものを2つほど紹介しよう。
 1つは「月は出ているか?」でおなじみの某アニメでも画かれていたマイクロウェーブによる送電である。これは電力を電磁波に変えて無線で送るというものだが、送電中の電力の損失と人体への電磁波の影響が懸念されている。もう一つは、軌道エレベーター(これも某アニメで有名になりましたね)である。地上から静止衛星軌道(高度約36000km)まで構造物(塔・レール・エレベーターなど)を設置し、エレベーターや列車などによる宇宙への物資のやり取りはもちろん、送電ケーブルによる宇宙からの電力の供給を可能にするというものである。だが、これもいくつかの問題ある。一つは、これだけ大きな構造物を建築するための強くて軽い素材の存在の有無。これはについてはカーボンナノチューブな
どの発見でようやく現実味を帯びてきたといえよう。
 もう一つは建築方法である。高度約36000km、これは2011年に完成予定の世界一高い東京スカイツリー(610m)のおよそ60000倍の高さである。これだけの高さまで、どのように建築すればよいのかまったく想像がつかない。実はこれもいくつか考えられているが実現には程遠い。
 いずれにしても宇宙での太陽光発電および送電を実現させるには、自然科学、環境科学、宇宙工学、建築工学、その他様々な分野の発展と新しい発想が必要であろう。我々緑進学院の講師一同は、生徒のみなさんそれぞれが、様々な分野を学習し、活躍し、そして集い、地球環境と人類の生活を激変させる大きな成果を出す日を夢見ている。もし、それが実現するようなことがあったら、その時はメールでも電話でもよいので「先生、以前、教わったことが実現しそうですよ」と一報をいただきたい。
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  1. 2009/12/01(火) 16:55:43|
  2. 環境について
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水に浮かぶ氷が溶けると

水は液体で固体になると氷、気体になると水蒸気だ。普通、密度(どれだけ分子や原子が詰まっているかという値)は固体、液体、気体の順に大きいのだが、氷の密度は約0.9で密度1の水より小さく、同じ質量(重さ)だと氷の体積(見た目の大きさ)は水のおよそ1.1倍だ。
密度が1より小さいと水に浮かぶ。つまり氷は水に浮かぶわけだ。その約1割が水面から頭を出し、残る9割が水面下に沈む。まさに「氷山の一角」である。
仮に100㎤の氷が水に浮かんでいるとしよう。約10㎤が水面から頭を出し、90㎤が水面下に沈む。そしてこの氷が溶けると水面下の体積は81㎤ほどに縮む。水面より上の部分も約9㎤に縮み、合わせると90㎤になる。これはもともと水面下にあった氷の体積と変わらないので、氷が溶けても水面は上昇しない。
「地球温暖化が進むと北極の氷が溶けて海水面が上昇する」といわれているが、海に浮かぶ北極の氷が溶けても海水面は上昇しないのである。だからといって温暖化対策をしなくてよいのかというとそうではない。北極グマなど生態系に影響を与えるし、南極やグリーンランドなど大地がある地域の氷が溶ければ、海水面は上昇するからである。
世の中には嘘が真実かのようにばら撒かれている。環境問題に限らず、受験情報や勉強法、ダイエット法など、あらゆるジャンルで。だからそれらに取り組もうとしたとき、何が正しいのか、何が自分に必要な情報なのかを選ぶことが先決だ。そして自分に、地球に必要なことを適切な方法で行う必要がある。
  1. 2009/10/01(木) 16:53:04|
  2. 環境について
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スペースデブリ①

 「ビ、ビーム?ど、どこからだ!デブリの陰に隠れやがって!くそ!」とガンダムに出てきそうなこの台詞。はて、”デブリ”とはなんであろう。
デブリとはスペースデブリの略で、地球の衛星軌道上を何の意味も持たずに周回している”人工物”のことである。つまり人類がつくりだした”宇宙ごみ”である。
アニメの世界だけではなく、21世紀の現実社会でも、それは存在している。それどころかその数は年々増え続け、スペースシャトルやISS(国際宇宙ステーション)との衝突が危惧されている。
 2006年にはロシアの静止衛星がデブリとの衝突によって機能不全に陥るなどの被害も出た。
 2007年には中国が使わなくなった人工衛星を迎撃ミサイルで破壊し、大量のデブリを発生させ国際的な避難を浴びている。
 シャトルや衛星などが機能不全に陥らない程度のデブリとの衝突は日常的な出来事にまでなってきているらしい。
 デブリをなくす(回収する)方法についてはいろいろと提案されているものの、どれもまだ実用化にはいたっていない。基本的なデブリ対策としては、地上におけるゴミ問題と同様に、ゴミを出さないようにするのが最良策である。
 大気圏を脱出する手段を持たない私たち一般人には、とうてい片付けられそうにないゴミ問題だ。まずは自分たちが住むこの地球上のゴミを片付けるとしよう。
そしていつか、安全できれいな宇宙を旅しよう。もちろんモビルスーツに乗って。ね、Kくん。 【“スペースデブリ①”の続きを読む】
  1. 2009/06/01(月) 16:51:13|
  2. 環境について
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みなさんこんにちは。寒い日が続いていますね。夜は暖かくして風邪をひかないように気をつけてください。
さて、今回は2月号ということで「雪」についてお話します。
雪が積もると雪だるまを作ったり、雪合戦をしたりと、とても楽しかった思い出があります。
中には雪を「かき氷だ」と言って食べていた友人もいました。
はたして、雪を食べても大丈夫なのでしょうか。

雪は大気中の水蒸気(水分)が冷え、氷になることによってできます。大気中には小さなチリやホコリが浮かんでいて、これらを種(氷晶核)として、雪ができるのです。雲の中の温度が氷点下になると、種の周りの水蒸気が凍り、氷の結晶を作ります。最初は0.01~0.1㎜と目には見えないくらいの大きさですが、この結晶の上にさらに水蒸気が凍って成長し、雪の結晶ができあがります。成長して大きくなったものは自分の重さのために大気中に浮かんでいられなくなり、地上に落ちてきます。これが降雪の仕組みです。
つまり雪を食べるということは大気中のチリやホコリを食べるということなのです。

チリやホコリだけが悪いのではありません。雪の水分そのものも有害です。
工場の煙や自動車からでる排気ガスには石炭や石油を燃やすことでできる硫黄酸化物や窒素酸化物というものが含まれます。これらが大気中の水蒸気に溶け込むと、硫酸や硝酸という酸性の液体になり空から降ってきます。いわゆる酸性雨、酸性雪です。
酸性雨の被害はヨーロッパや北米で有名ですが、アジアでも日本と中国で酸性雨が日常化し、特に中国南西部の揚子江上流最大の都市重慶ではpH4前後(トマトジュース並み)の酸性雨が降り注ぎ、森林や農作物に被害を与え、市内の建物や電線を腐蝕させています。銅製の記念碑は腐蝕して碑文が読めず、街路樹も3年ごとに植え替えが必要なほどです。神奈川県においては丹沢山塊の大山にてpH4~5の酸性雨が降るため、モミの木の立ち枯れの報告がされています。
今、白く美しい自然からの贈り物が、人間の手で害あるものになっています。見た目だけではなく、雪本来の美しさを取り戻すためにも、我々はもう少し環境へ配慮する必要があるのではないでしょうか。
  1. 2009/02/01(日) 16:41:03|
  2. 環境について
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食べ物

すっかり寒くなりました。あたたかい缶コーヒーでほっと一息。コンビニではおでんや肉まんがおいしそうです。
さて、今月は「食べ物」についてお話したいと思います。

「食べ物を粗末にしてはいけない」と私が子どもの頃、よく親に言われました。私自身、その通りだ、と思っていたので時には無理をしてでも食べたことを思い出します。

どこのコンビニに行っても、棚はいつも商品であふれています。品数が少なくなるとトラックがやってきて商品を補充していきます。
しかし、それらの商品が賞味期限のうちにすべて売り切れるのでしょうか。
いいえ、そんなわけはありません。廃棄処分するのです。
賞味期限が切れた商品はバーコードを読み取れないようにしているようで、消費者の手に渡ることはありません。万が一食中毒を起こしてしまったら大変なことになるからです。

では、なぜそんなに商品をあふれんばかりに並べるのか。それは、消費者の心理からだそうで、「品数が少ないと売れ行きが悪くなる。だからたくさん並べる」そうです。
こうして売れ残った商品が、某コンビニ(東京23区約千店舗)で一日に14tもの廃棄処分がされているというのですから驚きです。
さらに、日本の食品廃棄物量は外食、中食(なかしょく)、家庭など計年間1895万トンで約2487万人の一年分の食料に相当するそうです。

食べ物はあふれていても、心の貧しい国になってしまいそうで私は心配です。
今のぜいたくな日本に暮らす子どもたちが、次の子どもたちへ食べ物の大切さや感謝を伝えていってくれることを強く願っています。

最後に緑進生のみなさんへ
寒くなると体の抵抗力も落ちてきます。風邪などをひかないように暖かい服装を心がけて、きちんとご飯を残さず食べて元気に冬を乗り切ってください。

地球最高!!!
  1. 2008/12/01(月) 16:57:37|
  2. 環境について
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