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2011年10月23日 (日)

太陽熱発電に使う鏡に世界が驚いた。小さな巨人・三鷹光器の鏡!

次世代のエネルギーとして太陽光発電があります。しかし日本は今だ、太陽光による発電は不安定であり発電機としては否定的な意見が多いように感じます。それは発電量が一定しないということです。例えば、雨や曇りなどの日には途端に発電能力が落ちるからです。だから電力の安定供給ができないと言うのが多くの意見です。しかしこれは今の段階での話であり、いずれは技術革新が進み太陽光発電が普及期にはいるときが来るはずです。にもかかわらず、それらのことをなおざりにして、今、目の前にある技術である原子力発電に固守しているように見えます。

原子力発電については今回の事故で明らかなように、発電コストは表面上、一番安い発電コストのごとく記載していますが、原子力発電所を作るために、地方自治体には莫大な資金が国や電力会社から支給されており、それら周辺にかかる金額を合わせれば発電コストは実質、一番高いことが明らかになっています。しかも万が一事故が起きたときには金額には変わらない様な甚大な被害が出ている事は今回の事故でも明らかです。しかも20~30キロ県内には今後30年以上住めない可能性が高く、そんな危険を犯してまで人間の手で管理できないようなものに依存することは間違っていると思います。仮に事故が起きないとしても放射能ゴミの問題をどう処理するのでしょうか?処理の方法すら決まっていないので、どんどんゴミを出すこと自体おかしな話だと思うのですが、一度、交付金漬けにされた地方自治体はその交付金という麻薬なしには生活ができなくなっているのです。だから危険には目をつむっていて、それを承知で受け入れているのです。すむ所がなくなれば交付金をもらうとか言う話ではないのですが、それができなくなってしまっているのです。

それよりか技術は日々進歩しているのですから、莫大な交付金に使っているなら太陽熱発電に振り向け、世界のどこよりも早く実用化すれば、今度は日本が世界をリードできるのであって、結局はそれが日本の産業を潤し経済成長に繋がると考えないのでしょうか?日本にはまだ埋もれている技術がたくさんあると思うし、それらを結集すれば決して海外に負けることはないと思うのですが、どうして前向きに考えるという事をしないのでしょうか?特に中小企業の中には小さな巨人がまだまだいるのですが、それらの技術をまだ生かしきれていないのではと感じます。

前にも書きましたが、日本にはベンチャー企業を育てるという気風がないのです。大企業に製品を売り込みに行っても「門前払い」が当たり前で、話を聞いてところで、「資本金はいくらだ、従業員は何人だ、実績はあるのか?」というようなことばかり言うのです。それがアメリカになるとベンチャー企業を育てるという気風があるので、大企業でも中小企業に技術力さえあれば製品を採用してくれる自由な空気があるのです。しかし日本にはそれが全くないのでベンチャー企業が育ちにくい風土があるのです。職業として起業することを選ぶ人の割合は54カ国で日本は最低だそうです。成功すれば妬まれるし、失敗すれば袋叩きにあい、再起などは不可能な社会だからです。これでは新たな産業が育つわけもありません。だから日本にはアップルやグーグルとかインテル、マイクロソフトのような革新的な産業を起こす企業が誕生しないのです。

ところがここに小さな巨人と呼ばれる中小企業があります。東京三鷹にある三鷹光器です。ここは天体望遠鏡や宇宙観測機器などを作っている精密光学機器メーカーで、オゾンホールを発見する切っ掛けになった観測機器や、NASAを唸らせたスペースシャトル搭載用カメラなど、この会社が生み出す製品は世界を驚かしているのです。そんな天体を知りつくした光学機器メーカーの威信にかけて、太陽熱発電のプロジェクトに踏み切ったのです。世界が次世代のエネルギーとして注目されている太陽熱発電です。太陽光を鏡で集めてその熱で液体を蒸気にし、タービンを回して発電するというものです。そのとき重要になるのが高精度の鏡です。その高精度な鏡がいかに効率よく高い熱量を集められるかということにかかっているのです。

実は日本は40年前に「サンシャイン計画」と称した太陽熱発電の大規模な実証実験を香川県で行ったのですが、思うように効果が出なかったという経緯があります。それに失敗したことで原子力発電に傾倒していったということも言えるのです。しかしそれは40年前の話で40年も経っていれば、その間に技術革新が進み新たな技術が出ているはずであり、たった一回の失敗で実証実験を止めてしまったことはもったいないというか、もし継続して実験をしていれば、今頃は世界でもトップクラスの太陽熱発電の国になっていたかもしれません。本当に残念なことです。

いま太陽熱発電で世界でもトップクラスの国の一つにオーストラリアがあるそうですが、日本は反対に最も遅れた国の一つになっているのです。ところが太陽熱発電の後進国である日本のミラーを見たオーストラリアの会社はその性能に目を見張ったと言います。そのミラーを作っていたのが今回の三鷹光器だったのです。ここの会社が作った鏡と海外で作られている鏡を比べると、その表面の滑らかさは一目瞭然で、海外のものは表面が細かく見ると表面がでこぼこしているのですが、三鷹光器の鏡は100万分の一の精度の鏡なので、鏡で集めた光をタワー式太陽熱発電機の一箇所に集めて当てると、今までの海外製では太陽がぼけているのに対して、三鷹光器の鏡を使ったら太陽は一つに重なりぼけないほど精度が高かったのです。これに驚いたオーストラリアの会社はすぐさま三鷹光器の鏡を発注したそうです。三鷹光器のは50センチの鏡の集合体になっていて一つ一つが動くようになっているのです。300枚の鏡を使って太陽熱を集めると50秒で燃え出すほどの威力があるそうです。何を燃やしたかは聞き逃しましたが、その熱は800度にもなるそうです。ちなみにアルミニウムの融点は660度です。

今回、横浜で三鷹光器の鏡800枚を使ってヘリオスタット(平面鏡を用いて 各反射鏡の反射した 反射光を一点に重ね合わせて 集光する方法)の実験が行われました。これはビームダウンミラー方式ではなかったのですが、この時点で動かすことが出来た鏡は100枚だったそうで、一箇所に光が集められたところ、計画していた熱量が出たとのことで実験は成功。正確な数字は秘密のため公表されませんでしたが、その熱は太陽200個分が当たっている状態だったと言います。鏡を全て当てれば200○○(よく聞き取れず不明?)以上の熱を出すことができると言います。次回は長野県でビームダウンミラー方式の実証プラントを廃校になった中学校で世界最高性能の装置を作ると張り切っていました。こちらのほうが比較的安価にできるので、タワー式に比べると最新の太陽熱発電ということができます。是が非でも実験に成功し、少しでも早く高性能太陽熱発電を作ってほしいものです。

海外では1基で120平方mの大きさのヘリオスタット群を数値制御で動かしており、駆動系にもコストがかかっています。いっぽう今回、三鷹光器が作ったものは焦点距離30mで直径50cm、反射率90%のミラーを小型機で32枚、大型機で92枚組み合わせた小型ヘリオスタットで、コンピュータ制御は使っていません。太陽電池パネルを使った光電センサーに光があたっているかいないかでモーターが回転し、向きを制御する簡単な仕組みとなっているため比較的安価にできるメリットがあるのです。これは太陽観測用望遠鏡の技術を応用したもので、太陽を自動で追尾し、太陽光を受熱部に導くのです。この熱を使って蒸気エンジンを動かしたり、蓄熱して利用することを目指すそうです。今回、第一期として「蒸気発生実験装置」と「ビームダウン方式太陽光集光装置」の2種類の実験装置を設計製作予定です。

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