2017年7月14日金曜日
車は諸悪の根源
そういう本があるそうで、少し齧ってみたら面白かった。特にエネルギー消費の観点で見ると、自分が別に試算していた結果と合う点があって興味深い。
エネルギー効率の点から見て、燃料を使うエンジン、つまりガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ジェットエンジンなどというのは極めてリーズナブルなものなのだが、同時に大量のエネルギーを消費するものでもある。というのは、人間が生活するにあたって必要な衣食住の殆どは太陽エネルギーの賜物だが、そのエネルギーに比べて「移動」のエネルギーというのは物凄く大きいのである。
成人が一日に必要なエネルギー量をざっと2500kcalとすると、1 cal = 4.184 Jであるので、10.5MJ。一方でガソリンの発熱量は47.3MJ/kgであり、また比重は0.74(kg/L)であるので、リットル当たりで言うとその発熱量は64MJ/L。つまり(単純換算ではあるが)人は一日コップ一杯程度(164ml)のガソリンを飲めば生きていけることになる。そのコップ一杯で、燃費15km/Lの車なら2.5kmしか走れない。これは、人なら歩きで1時間、ジョギングで20分もあれば到達できる距離だ。
車は人と比べて非常に重いから、いくら燃料効率が良くても、人単独の移動に比べて遥かに効率が悪い。つまり、人の移動と共に車も移動するが、車の移動自体には意味がない(目的は人の移動なのだから)、しかも車の方が遥かに重いので、燃料の殆どは車の移動に費やされてしまう。これがその理屈だ。
これは化石燃料の枯渇という視点以外にも、太陽エネルギーの収支、あるいは持続性という点でも大きくマイナスである。つまり人類は、過去に万年単位で蓄積された太陽エネルギーを、新たに得られる分を大幅に凌駕して、百年単位で消費しているわけだ。「このまま後X年で石油が枯渇する」類の問題は、何十年も言われてきたわけであるが、新油田の発見や採掘技術の向上で都度延命され、今更感も出てきている。しかし、こういった視点から見ればやはり有効だ。
太陽エネルギーの収支から考えると分からなくなるので、間接的に二酸化炭素収支で考えるなら、現在の石油消費量は概ね半分にすべきである。それも、代替として他の化石燃料を使ってはならない。このうち、工業生産に使うものはごく僅かで、殆どは燃料として使われている。その二大用途は、移動と発電だ。2012年の世界の石油消費量は42億500万トンだそうだ。つまり、大雑把に年間20億トンの削減が必要ということになる。
移動に関して言うと、この問題の解決方法は三つしかない。①圧倒的に軽い(燃費の良い)車を作る、②(車での)移動を極端に減らす、③石油以外のエネルギーを使う、だ。
①の「圧倒的」は、目安として半分になる。②も概ね半分だ。①②を同時に行うなら、合わせ技でよいので各々のハードルはその分下がる。③は自然エネルギーか原子力だが、これは事実上困難だろう。むしろ発電所をそのように作って車は電気自動車にする、などの方が現実的だ。
例えば②に関し、人口の都市集中というのは考えられることだ。①はコミューターや電車が考えられる。3Dプリンタによる現地生産や、植物工場による現地栽培なども、これに含まれるだろう。だが、便利になればそれだけ贅沢をしてしまうのが人間だから、そう簡単にはいかない。
既存の交通機関で、最も、しかも極端に燃費がよいのは電車だ。乗員当たりで行くと5~10倍の差がある。だが勿論、電車は線路があるからこそ高効率なのだし、乗客数もそこそこ必要であるので、車のような自由度のあるものの代替にはならない。電気自動車ならどうかといってもそんなに変わらない。電車が根本的に自動車と違うのは、エネルギーが架線から供給されるため、大きく重いバッテリーがいらないからだ。
これより、①に関しては一つのアイデアが出てくる。電気自動車の重量の大部分を占めるのはバッテリとモーターだが、道路から電力供給ができればバッテリが要らなくなる。また、自動車のモーターを軽くするためには馬力を少なくすれば良いのだが、このためには急加速をしない、急な坂を上らない、という前提があればよい。つまり、坂が緩く電力の供給が可能な道路があればよい。
これにうってつけの道路がある。高速道路だ。高速道路には規格があり、坂の角度には上限がある。バッテリを減らすことで車重が軽くなれば、同じ加速度でもモーターの出力を減らすことができる。問題は電力供給だけだが、高速道路限定の車にすれば問題ない。つまり、道路の全面に渡って、例えば1kmおきに走行中無線給電ができるエリアを作っておき、その間は専用の車で移動するようにすれば、この問題は解決する。
これを実現するためには、高速道路の入口と出口で車を乗り換える必要があるが、当然入口の車は乗り捨てになり、出口の車はその車とは別になるから、車を個人で持つ場合は使えない。だから、経路の全ての車はレンタルないしはカーシェアになる。それも、ちゃんと遅滞なく繋がる保証がないと乗り辛いだろう。だから社会がそこまで充実して初めて実用になる。
ただ、トラックの場合は運送会社で閉じてやれば同じことができるから、先に物流でインフラ整備を進め、整ったところで一般に開放する、という手段は使えるだろう。
また、①のカーシェアについて、乗り合いバスを併用してやる。入口と出口が同じ人同士が一台の車をシェアすることで、行き交う車の数を減らすことができる。荷物の場合は混載が同じ効果を生む。また、空のトラックが帰ってくるということは避けられないが、その際のエネルギー効率も良いため、エネルギー節約に貢献する。
だが、②をやらないとかえって物流人流が増えてしまうかもしれない。コストが下がるからだ。だから技術的には①をやるにしても、政策的には②を進めるべきだ。これについては以前も議論しているので省略する。
登録:
コメントの投稿 (Atom)
注目の投稿:
本並みの映像と再生機器
意味不明と思われるかもしれないが、ちょっと我慢して聞いてほしい。 Youtubeの膨大な動画の中には、書籍を解説したコンテンツが多くある。15~30分程度の要約で、人にもよるが、わかりやすく解説してくれているものも多い。 また、教育コンテンツも多くある。とある男とかカーンア...
人気の投稿:
-
努力しても報われない場合はある、というのは一般論として正しいと思うが、成功者は「いや、それは努力が足りないだけだ」と反論する。この構図は昔から存在する。 有名なところでは王貞治の「努力は必ず報われる。もし報われない努力があるのならば、それはまだ努力と呼べない」というもので、同じよ...
-
屋根に超音波振動装置を取り付けておく。これによって屋根と雪の間の結合が破壊され、雪が滑り落ちやすくなる。これが題記装置の原理だ。角度によっては放っておいても落ちるだろうし、そうでなくても楽に雪下ろしができる。 まあ超音波でなくて低周波でも良いのだろうが、超音波の方が簡単...
-
ハクキンカイロの発熱原理を調べていて、これを防災用(キャンプ用でも良いのだが)の湯沸しに使えないかと考えた。 普通、キャンプではガスコンロを持っていく。だがあれは裸火を使うから、熱効率は悪い。これに対してハクキンカイロの仕掛けは、白金触媒を適切な場所に配することで、極...
-
近い将来、AIやロボットが発達することで、労働者の仕事が奪われる事態が起きる。頭脳労働では一部業界に既に起きている(イラスト、音楽等)が、これが肉体労働にまで進んでいく。例えばレストランのフロアスタッフは既にタッチパネル注文や配膳ロボットにより侵食されており、他にも徐々に複雑な仕...
-
https://gigazine.net/news/20251223-santa-quantum-physics/ こちらで紹介されていた、サンタクロースの量子論的解釈が面白かった。 量子とは、電子やクォークなどを差す。これら量子は、物質としての側面と波動としての側面を持...
-
度々著名人が不用意に発言しては炎上するこの問題だが、それが正しいのか(真っ当な主張なのか)。またそれ以前の問題として、そもそも外国人犯罪者は本当に多いのか。今回はこれを調べてみた。これも生成AIを使ったのだが、なかなか面白い結果が出た。 まず単純に犯罪率を比較してみると、 ...
-
日本共産党が消費税減税案についてのサンデーモーニングの批判的なコメント(財源を示せ)に対し「財源を示した上で提言している」という反論をしている。そこで同じく、Grok3に計算してもらった。 日本共産党の提言は、2025年4月16日のものの他、幾つか出ている。そのおおよその方向性...
-
と、ひとことに言っても色々あるのだが、ここでは「新規事業における法への適合性審査」について考えてみる。 よく聞く話だが、日本は新しいことに対する許認可が通りづらいとされている。例えば、日本では新建材(3Dプリンタ建築など)に対する認可やAIを使った医療機器の認可などが進んで...
-
今の法律では、税率は一定の計算式で表されるが、そのパラメータは固定である。需要と供給のバランスによって商品の価格を変えるダイナミックプライシングというのがあるが、あれを租税にも適用してはどうかと考えてみた。 納税者の声をベースにして様々な租税や補助金を自動調節して、どこか一箇所...
-
免震構造については過去いくつか提案しているが、これの新しい版である。 以前、難燃性の油の上に浮かべた船の構造を提案したことがある。あれの砂版である。つまり、砂のプールを作っておいて、その上に浮かべるというものだ。砂が抵抗となって振動を軽減する。 ただし、油や水と違って砂の...

0 件のコメント:
コメントを投稿