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東京チェンソーズとやまとわの自然資本論
東京チェンソーズのたかしです。
やまとわのくだです。よろしくお願いします。
前回から商社?エネルギー燃料の商社で働いている佐藤さんに来ていただいて、自分たちのムチ具合をよく理解しましたね。
そうですね。やばい、分かってないですね。本当に何も知らなかったなって改めて思いました。
とても良かったです。自分たちのムチを知れて。
知ろうとすることすらなかった。
そうなんですよね。調べれば、出てくる現代において、
何かよく分からないけど、ガソリンをたくさん使って車に乗っているっていうことの謎、佐藤。
そうですね。
静電気起こしたらマジで引火するんだ。静電気除去パッドは触れなきゃダメなんだっていうのがあった。
すごい分かりましたね。
気をつけないとってね。
引き続き佐藤さんに来ていただいているので、今日もよろしくお願いします。
よろしくお願いします。
前回は化石燃料と原油から出てくるものとLNGの違いは何なんだろうみたいなのを深掘りしながら、まだLNGにはたどり着かずに終わったんですけど、
LNGの話をする前に、発電ってどういう仕組みなの?みたいなところからいった方が全体的に分かりやすそうだねということで、今日はその辺の話からしようかっていうところですね。
じゃあそんな感じで、発電どうやってるんですか?っていうすごいざっくりした質問。
電気が起こっているということが抽象的…抽象的じゃないのかな?抽象的な感じがして分からないよね、そもそも。
そう、なんか多々分かんなくなってますよね、本当に。
いや、そうですよね。でも意外と皆さん物理学でやってたりするんですよね。
挫折してる人多いからね。
確かにね、確かに。僕も日本史とか速攻挫折したし、そういう意味で言うと逆もしかりだよね。
でも物理は挫折せずに行ったんですね。むしろ好きだったんですね。
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いや好き…いやそう言われると好きではなかったです。全然好きではなくて、今なんとなくこれ中学校か高校でもこんなことやったよなぐらいな。
日本史だったらそもそも覚えてすらないみたいな。
でも仕事でやってるからこそ、それがまた15年間かけて巻き戻ってるわけだね、きっと。
そうですね。当時はやっぱり文系より理系だったので、その記憶がまだ片隅に文系科目よりは残ってたかなみたいな感じですね。
なるほどなるほど。大人になってからの方が理解しやすいですか?今の方が物理はわかるんですか?
今の方が物理がわかるってことはないですけども、目の前にして自分が扱ってるものがどういう仕組みになったんだっけっていうふうに疑問を抱いたときに
繋がると理解に繋がるっていう感じですよね。
ですよね。
本当にものは高校時代とか、覚えろって言われるから覚える。でも自分はその必要性がよくわかってない。
実社会との接合がわかりづらいですもんね、多分。物理をやってる時っていうのが。
もう全部記号にしか見えなかったもん、俺。何かの記号と数字がずっと繋がってるものにしか感じなかったから。
暗号みたいな。
そうそうそうそう。
高橋さんも理系だし、理学部でしたっけ?
僕はそうですね、理学部の生物ですね。
生物は物理あんまり関係なかったんですね?
うん、そうですね。高校の時ってどういうふうに分かれたの?2年目くらいから物理専攻、生物専攻みたいな感じで分かれたんだっけ?科学が全員で。
我々の高校はそうだね。入学時点で文系と理系が分けられていて、理系の中でも2年目から生物系なのか物理系なのかみたいな。
なるほど。
だから僕は即離脱しました、物理は。
いやでもさ、今考えたら物理できたらいいよねって思いますよ。
ちゃんと教えてくれる人がもう一回いたら勉強し直したいなっていう気持ちはあります。
すごい面白そうだなって前回と合わせて聞いてたと思いますけど。
じゃあ早速いきますか。
はい。電気を起こす仕組みですよね。
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これは一言で言うと電磁誘導ってものになるんですけども、コイルってイメージ湧きますかね?
コイルはイメージは湧きますよね。
ポケモンのやつですよね。
ポケモンのコイルって自信がついてるだけのやつみたいな。
いや大丈夫です。あれは冗談ですみません。
導線をぐるぐる巻きにしたやつですね。
ここのコイルの中に磁石っていうのを入れたり出したりすると電気が、電流が流れる。
コイルの中に入れたり出したりするのか。
コイルの近くとかでもいいですけど、磁場を発生させるとそこのコイルの導線に電気が流れる。
ちょっと細かい仕組みを説明すると多分それだけで全部終わっちゃうと思うので、
とにかくコイルの周りに磁石っていうのを出し入れしたりだとか、
これは形を変えて回転させて磁石をぐるぐる回して周りにコイルを置くっていうので、
結局一緒ですね。磁石がぐるぐる回ってSが近くなってきたと思ったら次にNが近くなってまたSが近くなってとか。
そういう風にするので、何かといったら磁石をどう回転させるかっていう。
とにかく磁石を回転させまくると電気が発生する。
回転…
どうぞ。
よくタービンを回すっていう、そのタービンを回すと電気が、タービンを回して電気を作っているっていうこと自体は、
今聞いたことがある人たちすごくたくさんいると思うんだけど、タービンを回すっていうのはあれは磁石を回してるってこと?
そういうことになってます。
そういうことなんだ。
さっきの磁石とコイルの関係性っていうのが発電においては超重要。
そこで電気が生まれる状態を電磁誘導っていう風に言うってことですか?
そうですね。タービンでぐるぐる回転、磁石を回転させることで電気を作るっていう仕組みですね。
一言で言うと電磁誘導ですって言ったのは、その現象そのものを電磁誘導って言うってことです?
ちょっと違うと。
そうですね。発電機の中はコイルと磁石があります。
この磁石を回すと発電機の中で電気が生まれます。
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じゃあ磁石をどう回しますかって言ったときに、手で回してもいいんですよ。
手で回してもいいし、それが多分携帯ラジオとかについてるの。
グルグルめっちゃ回すと電気つけるやつあるじゃないですか。
何でこの回転エネルギーを作るかっていうところですね。
タービンっていうやつは水蒸気ですよね。水蒸気がタービンに当たるとそれが回転する。
水蒸気が流れてくるものを回転エネルギーに変えるものがタービンですね。
流れてくる水蒸気を回転エネルギーに変える装置がタービン。
がタービンですね。
なるほど。
なので発電所で行われているのはこのタービンをいかに回すか。
火力発電所って呼ばれるものは石油でも石炭でもエネルギーでもいいんですけれども、
これを燃やして水を蒸気に変えてこのできた蒸気をタービンに当てて
タービンがぐるぐる回ることで発電機の中で磁石がぐるぐる回って電気ができるという仕組みになってるんですけど、
今のでなんとなくわかりますかね。
蒸気が発生してそのタービンが回るっていう仕組みは、
温かいものが下から上に流れるとかそういう、どういう力を利用しているの?
圧力ですよね一つは。
圧力が高くなると当然圧力が低い方向に蒸気が流れてくるじゃないですか。
その力を利用してます。
ボイラーで水を寒温して蒸気がタービンに当たるとこれがまた冷やされてまた水に戻るんです。
そこの水はずっと循環してるんですね。水になって蒸気になって水になって循環。
この循環する過程のところにタービンを置くとタービンがぐるぐる回る。
なるほどなるほど。そういうことですね。
なんとなく理解はできました。
なんか結局、結局じゃないですけど、やたらそのタービンを回そうとするな人類はって思ってたんですけど。
ずっと回してるなって。
いつまでタービンなの?って。
タービンから入っちゃったから難しいんですけど、水力発電とかもっと簡単だと思うんですよね。
水力発電はタービンの代わりに水車を回してるんですね。
昔の水車で終わるんですけど。
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あれもいかに物を回すか。
磁石とコイルの関係性があって、そこに電磁誘導、それを電磁誘導ということですよね。
そうですね。
なるほどです。なのでまず、運動エネルギーみたいなものを電気に変えているのか、みたいなすごい単純なことを考えたりもするじゃないですか。
例えば自転車いっぱい来いで電気つくみたいな。
あそこにも全部磁石とコイルの関係性があってってことですよね。電気のところに大体それがあるってことですよね。
それをちゃんと分かってなかったのが恥ずかしいですね。
回転してるのが大事なんだっていうこと自体が分かってない。そもそも分かってなかった。
なぜなのかが、ちゃんと分かってなかったんだなっていうと、とても恥ずいわって思いました。
風力発電もそうだし。
そうです。風力発電も回すことに。
なんでそのコイルと磁石の関係でいくといかに回すかっていうのが、割と全てじゃないけど、発電においてそこが重要だよっていうことなんだ。
はい、発電機の仕組みですね。
じゃあまあちょっと発電はね、深掘りすると多分みんなが死んじゃうので。
僕らも死ぬ可能性ある。ドツボにハマって。
なのでさっきの話にちょっと戻りたいんですけど。それで行った時に、熱効率じゃないや、発電効率の差が出るっていうところの話で、石炭とか重油っていうの。
で結局熱を、そこもちょっと分かってないんですけど、発電に使える部分が何パーですか、30%とか。
これも日本によるんですけども30パー40パーとか。
石炭とかが3、40パーで。LNGがもっと高いっていう認識でいいですか。
LNGでこいつの今後60パー超えてくるとかですね。
で、そこの違いは何っていうのは一つあるんですけど、その手前で30%は発電に使えるけど残り70%は熱として放出してるって話があるじゃないですか。
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はい、そうですね。
で、そのタービン回すの、熱でお湯沸かしてるんじゃないのみたいな、そこってなんで使えないんだろうみたいなのが不思議に思うんですけど。
聞いても大丈夫なやつですか。
そうですね、なんで使えない。
一番細かいところまで言ってもあれなんですけど、使いにくい熱として外に出てきちゃうっていう感じですかね。
使いにくいっていうのはどういう状態のことを指すの。
使いにくいっていうのは例えば、極端に低かったり極端に高かったりみたいな。
あ、温度が。
温度が。
温度がですね、はい。
そうなんですね。そういう問題なんだ。
例えば、蒸気、ボイラーで水を温めて蒸気にします。
で、蒸気をまた水に戻さなきゃいけないときに、当然そこの蒸気が持ってるエネルギーっていうのがガスタービンに行って蒸気が冷えるっていう部分もあるんですけども、それだけじゃ冷え度合いが足りないですよね。
うん。
もっとそこの蒸気を冷ましてまた水に戻さなきゃいけないっていうプロセスがあるんですね。
はい。
で、これ冷やすってなったときに別の水を持ってきて、例えば海水とか持ってきてここの純水を冷やしてあげるみたいな。
そうするとこっちのもともと蒸気になった綺麗な水っていうのは、綺麗な蒸気は綺麗な水に戻る。
で、この綺麗な水にする過程で海水とかを持ってきて綺麗な水を冷ますんですけど、その時に熱がこっちの海水に移動しますよね。
はいはい。
だから海水はちょっと温かくなってまた海に行くみたいな。
うーん。
この熱って利用できるんですか?
はい。
なるほど。
そういうことか。
確かに。
面白い。
今よく海岸沿いというか海沿いに発電所とかがあったりしてるのは、もうみんな大体海で熱交換をしてるってこと?
そうです。海水を入れて、ボイラーの中の配管に回ってる水は綺麗な水なんですね。
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これは基本的にずっと循環してるんですけど、こいつを冷ましてあげるために海の水を使って複水域ってところで中の純水を冷やしてあげると。
へー。
で、これがまた海に戻っていくっていうのがあって、結構発電所の近くの海ってあったかいんですよね。
なるほど。
はい。だからクラゲが太陽発生するとかなんかいろいろあるとそれが詰まっちゃったりだとか。
へー、なるほど。
これはもうどうしても冷やすために、水蒸気を冷やすために必要なものなので温水としてしか水が出てこないっていう感じですね。
うんうん。
同じ原理で温水が近くに使える場所があれば活用できるってことで近くに温水プールがあったりとか、ごみ焼却場の近くとかちょっとした発電所の近くに温水プールがあったりとか温泉があったりみたいなのはあると思うんです。
これはまさしくこの排熱利用してるところですね。
いやーすげースッキリした今。
そうですね。
そっかそっか。
熱としてかなりの量、それこそ30%しか使えてません。40%しか使えてないっていうのは明らかにもったいないなって思うんですけど。
それはなぜそういうものが出るのかって分かってなかったんですけど。
水蒸気を冷ますために使ってるから、そこを海水でやるところもあれば、発電所のサイズによってはお湯として温泉とか温泉温浴施設で使えば効率的に使えるし、
それをもっと効率的にやっているのはヨーロッパとかでセントラルヒーティング的に暖房に使うっていうことを廃火としてやっているっていうことなんですね。
そうですね。まさしくコジェネって呼ばれるものですね。
いやースッキリした。結構。
めちゃめちゃよく分かったけど、例えば温水プールとかに使っているところとかがあるとするじゃない。その場所はもうほぼちゃんと海水とかそういうのを一切使わずに、もう本当に使えるものだけに熱交換をしているってことだよね。きっと。
えっと、逆にプールで必要な分だけを使って残りは海に捨てている。
そういうこともできるんだ。
はい。必要な分だけこっちに引っ張ってきても。
なるほどね。それも使う量は全量使っているわけではない可能性もあるってことか。
そうです。
なるほど。
大型の設備になると相当大変ですよね。
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全部使い切るのがそもそもっていう。
やっぱり街の暖房とかとうまく組み合わせの設計というかデザインをしておかないといけないんだろうなと思うんですけど、それはした方が良いんじゃないかっていうのは単純には思っちゃうけど、
むしろそれをヨーロッパとかでやっているからこそなんでできないんだろうみたいなのは。半分以下って結構ロスとしてはめちゃ大きいじゃないですか。
しかも発電している量ってめちゃめちゃ大規模な発電所って大きいだろうから、普段使っている豆油の量とかを発電している服の熱で代替したときにどれくらいまかないちゃうんだろうってすごい気になりますね。
ですね。かなりなんだろうな。本当にバイオマスでそれこそやっているフィンランド行ったときに見たところでも、そんな大きくない設備でやっぱり数百件分ぐらいの家庭の暖房というか給湯とかを使えるっていう話をしてたので、
それちゃんとやれたらすごい量なんでしょうね。
本当はなぜやれないのかっていうのはちょっと深掘りして調べていくしかないですね。
そうですねそれはね。
それを話し出すとむずそう。
じゃあ逆にLNGがなんで63パー60パー超えた発電量、発電効率を持っているのかっていうのはどんな感じなんですか。
そうですね。LNGの場合は純粋にLNGを燃やしてこれを蒸気に変えてタービンを回すってなると元々の火力発電と同じぐらい。石炭とか銃とかと同じになるんですけれども、ガスの場合は元々ガス自体が機体っていうところもあるので、ガスコンバインドサイクルとかって聞いたことないですかね。
ないです。
ガスコンバインドサイクル。
コンバインドサイクル発電っていうのがあるんですけれども、ガス自身、さっきタービンの話をしましたよね、蒸気でタービンを回します。
ガスコンバインドサイクルの場合だと蒸気タービンに加えてガスタービンもついてるんですよね。
24:00
はい。
石炭とか銃の場合だと石炭とか銃を燃やして水を温めて蒸気にして蒸気を回しますっていうところなんですけど、ガスコンバインドサイクルだとガスを燃やします。
その燃やしたガスを燃やすと高温のガスが出てくるんですけど、これは直接水を蒸気にするんじゃなくて、その高温のガスが通り抜けるところにガスタービンを置くと、
自体が通り抜けるのでガスタービンも回すんですね。ガスタービンを回した後に少し温度が下がるんで、その温度が下がったガスで水を水蒸気に変えるっていう2段階があるってことですね。
水を温める前に1回ガスで発電が行われてるっていうことなんだ。
なるほど。
燃焼ガスっていうことなんですね。ガスを燃やして燃焼ガスになるっていう。天然ガスに空気を入れて燃やして、これを燃やしたガスの状態。超高温ガスの状態ですね。
これでガスタービンを回していって次に蒸気タービンを回す。これ2段階あるって感じですね。
へー。
そうすると効率が60%くらいになる。
すごい簡単な単純な話なのかちょっとわからないんだけど、家で例えばプロパンガスとかでガスコンロに火をつけてるじゃないですか。調理をするときに。
あれがガスを燃やしてる状態だよね。ガスタービンを回す直前にガスに火をつけてる。原理は一緒ってことだよね。
そうですね。
ガスタービンみたいなものがガスコンロのところにあったら一回発電が行える状態ってことだよね。
そこで閉鎖系の状態であれば圧力が上がりますね。
ってことだよね。
僕らがコンロの上で使うときは開放系なので圧力が上がることはない。
なるほど。理解しました。了解です。
お得なんですね。
二度おいしい。
二度おいしい。
なるほど。
それは別に昔からガスとは発見されてたけど、それを利用できる技術が近年どんどん増え、ちゃんと使えるようになってきたっていう認識でいいですか。
そうですね。ガスの場合だといかにそれを運ぶかみたいなところが重要で、日本もガスを輸入し始めた50年くらい前からなんですけども、機体って体積大きいんですよね。
27:17
確かに。
これを冷やして液体にすると密度がギュッと高くなる。
これを冷やす技術が開発されたからこそ輸入できるようになってきた。
ちなみにちゃんと理解してないんだけど、機体から液体になった時にどれくらいの圧縮度合いというか、同じ例えば1リットルだとしたら、液体の1リットルと機体の1リットルってどれくらいの差がある?何倍くらいの状態になっているんだろう?
600分の1ですね。
600分の1?そりゃコスト変わるわな。
そんなに?
結構違うんですよ。液体と機体って。
それはすごい差ですね。
今めっちゃ思ったけど、木も一回圧縮されたのがもう一回元に戻ったらどこにでも持っていけるのにね。絶対できないけど。
すでに固体になる。
できないんだけど。
それをむしろ溶かして。
もう一回。
液体化して。
それぐらい違うんだ。600倍は結構すごいね。
結構インパクト大きいですよね。でもこれやるには、LNGはマイナス160度くらいにしないと液体にならない。
ここまで冷却する技術がないと移送ができないんですけど、これができたことで移送ができるようになって、日本は輸入をしているっていうところですね。
そうなんだ。
すごいですね。マイナス160度まで下げないと機体にならないんだ。不思議すぎますね。僕らの常識で考えると。
窒素もあれだね。液体窒素もそれぐらいだよね確かね。
よく研究室の時に液体窒素をよく使ってたんだけど、ものすごい厳重なところに液体窒素だけは保管されていて、確かそれがマイナス160度くらいはずなんで。
そういうことなんだな。
30:02
いやー自然、不思議。
物質って面白いですよね。そもそもやっぱりこの機体と液体で形が変わるとか。
やばいですね。
目に見えてないのに。
やり直さないといけないよね、これは。人生、人生。
2週目行かないといけないですね。
いや本当に。
多分僕らが容易に想像できる領域って、身の回りのエネルギー状態だと思うんですけど、マイナス162度とか想像できないじゃないですか。
できない。できないですね。
それはエネルギーを投入することによってその状態を作り出せるっていう技術ですか。
エネルギーを投入することによって新たなエネルギーが使えるようになるみたいな、バイバイゲーム、バイどころじゃないですよね。
みたいな世界があるっていうのが、今エネルギー自分でやってて面白いなっていう。
エネルギーを使うためにさらにエネルギーを消費してエネルギーを使えるようにするみたいな。
ややこしいよ。
いやでもすごく良かったですね。
発電の仕組みが大体、電気を作るには、磁石とコイルでその回転を起こして電磁誘導を作るということで、
大体の発電は水力、風力、火力、バイオマスト。
地熱もそうですね。
地熱もそうなんですね。
原子力もそうですね。
原子力はほとんど全部か。
ソーラーだけその仕組みとちょっと違うっていうことなんですよね。
そうですね。ソーラーだけはちょっと別の仕組みで言ってるんですけれども、ここで説明しきれるような内容ではないです。
大丈夫です。ソーラーはまた別でやりましょうね。
多分その時も僕らは10分間の可能性があるので、ちょっと事前に勉強しておきましょうって。
これはちょっとだけでもやってないのではだいぶ機械力が違う気がしますね。
発電の前提の話が聞けたのですごくありがたいですね。
単純にさっきの化石燃料みたいなのを代替していこうというのはもちろんそうなんですけど、
ここまで来るのにいかにその科学技術を引き上げてきたのかということもちょっと垣間見えて、大変なことなんだなと思いましたよね。
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歴史なんだなって思いますね。このエネルギー自体がね。
ですね。これが産業革命の最大の発明ということなんですね。
産業革命の時はそうですね。熱エネルギーから運動エネルギーへの変換の革命で、その後来る革命が電気ですよね。
エネルギーを作るところと消費するところが距離が離れてもいいと。
電線によって?
そうです。電線によって。これによって発電所と使うところ、離れてても大丈夫ということでエネルギー利用というのが促進されましたというところですね。
そうですね。
すごく勉強しなきゃいけないと思いました。
原理がわかんないことって、当たり前に生活できてしまってるが故に調べないことが多すぎますね。
多すぎますね。
今すごい思ったんですけど、今このオンラインで繋いで喋ってるじゃないですか。どうやって喋ってるんですかね?
確かに。
なんで今顔写ってるんだろうとか、なんで声聞こえるんだろうって。
それ思いますよね。インターネットでもWi-Fiでって思いますよね。
不思議。
使ってるけどわかんないというか、難しすぎて分かろうとしてないのか、そもそも調べようとしてないのも両方ともあるんですけど、原理知るってめっちゃ面白いですね。
面白い。すごくいいですね。
めちゃくちゃ勉強になる。
今回の僕らこの2回はだいぶ無知を晒してしまったんですけど、ほうほうみたいな感じで無口になるっていう。
ちょっと物理勉強し直さないとなというところですけど。
そうですね。
時間、いい感じですね。結構毎回長くなっちゃう。
そうですね。
どうしましょうか。佐藤さんが輸出とかの環境やってるのとバイオマスの話全然してないっていうのがもう1個あるんですけど。
そうなんですね。バイオマスの話全然してないので。
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バイオマスの話してないのと。
じゃあ次回ちょっとあれですか、短めにもう1本バイオマスとグローバル社会の現状みたいな話を、長くならないように気をつけながらやりますか。
今日もありがとうございました。
ありがとうございました。
ありがとうございました。お疲れ様です。
