日本を産油国に−。 - 発電@ふたば保管庫

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目指せ、産油国=藻類オイルの開発進む

 日本を産油国に−。地球上に4万種以上存在する藻類の中には油を産出するものがあり、この「藻類オイル」を大量生産し、ガソリンなどに代わる燃料として活用しようというプロジェクトが進められている。現在、産官学の連携による大規模培養技術の実証研究などが行われており、東京五輪が開催される2020年をめどに実用化を目指している。
 藻類はオイルの生産効率の高さが特長で、休耕地などを利用し屋外で培養した場合「1ヘクタール当たりの年間オイル生産量は、種類によってはトウモロコシの約800倍に上る」(筑波大学の伊ヶ崎文和主幹研究員)という。
 国土の狭い日本でも一定量の生産が可能で、光合成などによって培養された藻類から抽出・精製したオイルは現在使用している燃料に混ぜて使用でき、大気汚染の原因となる窒素酸化物を発生させにくい利点もある。(2014/01/02-15:27)
http://www.jiji.com/jc/c?g=eco_30&k=2014010200077
国土面積の8%以上w
  年間平均日照時間 T=1500 [h/yr] = 5.4x10^6 [s/yr]
太陽定数 C=1.0 [kW/m^2] = 1.0x10^3 [J/sm^2]
原油の燃焼エネルギー E=38.2x10^6 [J/L]
日本の年間原油輸入量 F=2.5x10^11 [L/yr]

以上に基づき、ちょっと気になったので
どのくらいの受光面積Sがあれば日本のエネルギー需要を満たせるか?
の概算をしてみた事があるのです。仮にこのプラントによる
太陽エネルギーからの変換効率をr=0.05(5%)とすると

S = EF/rCT = 95.5x10^17 / 0.27x10^9 = 3.5x10^10 [m^2]
世の中は、そんなに甘くないのです
  …つまり、領海を含む日本の国土面積 4.3x10^11 [m^2] の8%程度を
このプラントで覆えば、現在日本が海外から輸入している原油と
同じだけの熱量=燃料が得られる計算になります(^^;

「産油国」になるためには、これよりさらに大規模にプラントを
建設してさらに広く国土を覆う必要があります(^^;;;

まあ↑これを実行したら、異常気象と生態系崩壊に伴う
農林水産業の潰滅により日本の滅亡は確実な見積もりです
やっぱり、世の中そんなに甘くないですね〜(笑)

  >太陽エネルギーからの変換効率をr=0.05(5%)とすると

あと↑これは、藻類の光合成など生化学的プロセスによる
光⇒化学エネルギー変換の効率としてはものすごく大甘な仮定です
まあ「かろうじて実現不可能ではない上限」の値だと思ってね

太陽電池みたいな物理変換デバイスだと
もっと変換効率上がるんだけどね〜構造も簡単だし

  >…つまり、領海を含む日本の国土面積 4.3x10^11 [m^2] の8%程度を
このプラントで覆えば、現在日本が海外から輸入している原油と
同じだけの熱量=燃料が得られる計算になります(^^;

藻の密度にもよるだろうけど海にチューブを浮かべる方法じゃダメかな?
それと、藻の生産には、平面じゃ無くて立体でも可なので大抵みられる方法は透明なチューブを何本も立ててそこで藻を増殖させてたけど?

まあ、全エネルギーを賄えなくても、ある程度の量を安定的に取れるなら、原子力発電辞めて、高効率火力発電(藻類石油動作)をベース電力に出来るから利点は大きいよ。

  >それと、藻の生産には、平面じゃ無くて立体でも可なので大抵みられる方法は透明なチューブを何本も立ててそこで藻を増殖させてたけど?
あのね、学校で習うと思うけど
この世界には「エネルギー保存則」というのがあってね
藻類が生産する油の化学エネルギーは、どんな工夫をしても
藻類(の宿主生物)が吸収した=照らされた太陽エネルギー以下なのです

で、単位(断)面積あたりに得られるエネルギー密度の上限は
上にも書いてある太陽定数(日本辺りだと1kW/m^2)で最初から決まっているので
どんな工夫をしても、それ以上大きくはならないのです

上に書いてある見積もりは、その最大値なわけでどんな工夫をしても
産油量が(燃焼カロリー換算で)それ以上になる事は無いのです

  エネルギー保存則があるので
藻類が生産する油の化学エネルギー(≒燃焼エネルギー)は
その藻類(+宿主生物)を培養するプラントが吸収した
全太陽エネルギーを超える事は無いのです

その太陽エネルギー密度の上限は、日本辺りだと
太陽定数1kW/m^2で、天文学的異変が起きない限り一定なので
どんな工夫をしても、この藻類を培養するやり方では
太陽定数(×変換効率、せいぜい数%)を越える密度で
エネルギー資源を生産することは、原理的に出来ないのです

そのため、実用的な規模の生産プラントを作ろうとすると
最大限楽観的に見積もっても国土全体の××%というオーダーの面積を
培養プラントの受光面で覆う事になってしまうわけです
メガソーラーですら失敗したのに、何でこれが成功すると思うのかしら?
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>太陽電池みたいな物理変換デバイスだと
>もっと変換効率上がるんだけどね〜構造も簡単だしこの、藻類(+宿主生物)に油を作らせるやり方より少なくとも10倍は太陽エネルギー変換効率がいい太陽電池を使う「メガソーラー」というネタがあったのを、この板の住人なら、よもや忘れてはいないはず10倍以上の変換効率をもつ別の太陽光プラントがすでに大失敗しているのに、なぜこれが成功すると思う人たちがいるのか?私にはそっちの方がよっぽど理解に苦しみます(^^;まあ、研究するのは自由ですよ〜何もしないよりは生産的ですし、そのうち太陽電池を超える光化学変換効率の遺伝子組み換え生物とか作れるかもしれませんしね

  安く手に入らなければ意味がない、安いから採用されているという事実は吹き飛んで、手段が目的化している いまや原発推進にもそれは言えるけど