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雑記帳  作者: curuss
19/37

ノーベル賞を貰おう! または新チート技術の紹介

 別件の調査でヘロヘロだけど、僕は元気です。……書き貯め進まなかったけれど!


 さて今回のネタは、その調査で水のろ過を――特にサバイバルの場合を勉強した際のことです。

 最新の器具は凄いもので、ちょっと太いペットボトル程度の大きさなのに、なんと380リットルもの水がろ過できちゃう!

 さらには器具が、そのまま簡易水筒にもなる優れもの! なのに重さはたったの130g!

 米国海軍、英国海軍、NATO、国際赤十字で正式採用のお墨付き!


 うーん、ごいすー。

 380リットルとか、成人男性が約130日生存できる数字です。

 ですが同業他社さんも負けてはおらず、さらに軽量――というか、もっとコンパクトな製品も! 水筒機能はありませんが、なんと手のひらサイズ!


 先に挙げた製品――『サバイバルプラス携帯浄水ボトル』などは、最近問題視されるセシウムとかも排除でき、細菌や寄生虫にも効果があるとか。

(ウィルスには効果ないそうです。ろ過方式の限界?)

 正直、どれを選べばよいのか迷ってしまいました。

 ですが、ここで圧倒的閃き!


 どれも似たような感じなら、海水もろ過できる製品を選べばいいじゃない!


 です!

 勝ったな、風呂行ってくる!


 が、駄目! 作者、秒殺! 33-4!


 どこのメーカーでも、海水のろ過はできません!

 っていうか――


 塩水って混合物じゃなくて、化合物だから!


 なのかな?(詳しくは専門の人に譲ります)

 ですから、海水を真水へ戻すのに必要なのは――


 蒸留器!


 だったんです。

 あの漫画『マスターキートン』の『砂漠のカーリマン』の回で有名な、アレですね。

 蒸発した水分を一か所に集め、局所的に飽和状態とし、水分を再摘出する方法。

 沸騰させて水蒸気を冷やす方法と似ているけれど、微妙に違う。こちらは沸騰するまでの加熱は必要なく、密封して温める程度で足りる。

 ほぼ純水に近いものが確保でき、衛生的に申し分がない。

 尿や海水、動物、植物、水気をふき取った布などからも摘出できる。


 しかし、それまで相当に色々とググってたのに、蒸留器へは行き当ってませんでした。

 なので調べることに。

 うん、グッズも売ってるね! でも、基本的に――


 これ、料理道具だ!


 コンパクトな製品もアルコールランプで加熱する形式だったり、銅製のピカピカでインテリアめいてて――


 欲しい!


 ……違った。

 探している方向とは違います。大型のは、丸っきり設備とか機械ってニュアンスですし。

 そもそも『マスターキートン』だと、主人公は信じられないほどあり合わせの材料で作ってました。

 必要になったら現地で作るが、サバイバル的思考なのかもしれません。


 ですが、そんな調査している最中に『Eliodomestico』なる代物を発見!

 見た目は日本の竈――ギリギリだけど一人で持ち運び可能な大きさ――にちかく、その上に大きな土鍋を乗っけたような形ですが……これは優れもの!

 なんと太陽光を利用した蒸留器なんだそうです!


 作者は不勉強で知らなかったのですが、世界的には蒸留器――淡水化装置を日常的に利用する地域があるそうです。

 つまり、太陽光エネルギーによる蒸留を――『マスターキートン』のあの道具を、恒久的に使っている訳です。

 それなら海水や雨水、危なくて飲用に向かない水、動物の血……どんな水からでも淡水を確保できます!

 ……悲しいことですが、世界中で水道が利用できる訳じゃありませんし。


 で、そのデザインを最適化することによって、なんと一日の生産量が5リットルに向上したとか!

 たった50ドルの出費で半永久的にタダで蒸留できる訳ですから、途上国で重宝されるのも納得です。

 拝見した限り『Eliodomestico』は間違いなく便利なうえ、工業力も要求されなさそうなのに、それでいて安く簡単に作れそうで……間違いなくベストデザインといえるでしょう。

 というか、これ陶器を作れる文明なら、普通に自作できるかも? 中世道具チートにもピッタリ!? 下手したら紀元前から導入可能です!

 でも、作者はサバイバルのことばかり考える精神状態だったので――


「まてよ、これ……エマージェンシーキットに組み込めないか?」


 なんて感想を(苦笑)

 おそらく最新素材と工業技術を駆使すれば同じ性能の代物が、畳めば弁当箱サイズ……いや、ポケットサイズすらいける?

 というかエマージェンシーキットにいれるのであれば、焚き火や焼き石などで加熱も可能としつつ、それでいて太陽熱での運用をメインとするべき?

 ギリギリ限界サバイバルであれば、朝露などをタオル等で採集、それらを蒸留する方法もあるから……無しではない?

 もっと簡単に考えて、鍋釜の蓋に細工でも蒸留器にはなる?

 というか――


 救命ボートにうってつけではないだろうか?


 そのキットがあれば、最悪でも海水から蒸留できる。一日5リットルだと人数によっては厳しいけれど……ないより絶対にマシ。

 もし晴れてない、というより雨だったら?

 その場合は大喜びで雨を貯めれば済むし、そちらは浄水器で利用すればいい。


 うん。アリじゃね?

 ……というか作者の調査能力だと引っ掛からなかっただけで、本職の装備には当たり前なのかも?


 でも大航海時代とかなら……やっぱりチート!?

 あの時代、飲み水は樽に入れて積み込んだらしいから……航海中に給水できるシステムは、異次元のアイデアでしょう!

 晴れたら蒸留、雨が降ったらろ過! これで飲み水問題がいきなり解決!


 水には恵まれてる日本でも、川のない離島などで『Eliodomestico』は活躍するかも。

 そうじゃなくとも「川がある=飲み水として使える」ではないのだから、あれば絶対に便利なはず(七色の川がある国もある……らしい)

 傷口を洗う水とかだって、蒸留水なら安心できそうだし。戦場には是非とも持ち込みたいところ(苦笑)


 などとボンヤリと思っていたところで、二度目の圧倒的閃き!


 実のところ海水淡水化プラントは、中東では当たり前だったりします。

 発電所レベルの施設を建築して――つまりは結構な金額をかけて、淡水を確保しているそうです。

 世界的に淡水不足の危機が叫ばれてるのも納得な事例ですね。

 ですが、この『Eliodomestico』と同じ理屈で海水淡水化プラントはできないだろうか?

 可能なら億万長者――もとい、ノーベル賞くらいは貰えそうです!(やっとタイトル回収!)


 で、色々と構造も考え、最終的に超簡単な形式を思い付きました。

 簡単にいうと圧力釜な船です!

 でっかい圧力釜な船を海岸沿いに固定――干潮時に全身が露出、満潮時に蓋が水没しない大きさ――するか、海上に浮かべれば問題解決!


 フロートタイプの場合、素材が何であろうと鉄の船が浮かぶ理屈で、浮力は調整可能です。

 そして固定式の場合、岩場かなにかへ繋ぎ留めます。岩盤へ杭でもよさそうですが……鎖で十分でしょう。

 船底にはバルブを付けるので、脚を付けてスペースを作ってやります。


 圧力釜の蓋――船でいうところの甲板にあたる部分は、黒くするなりなんなりして、太陽光エネルギーを確保しやすく。

 この素材は文明レベルで変わると思いますが、最悪で金です。腐食しません。

 現代だとプラスチックやステンレス、チタン(作者の一押し)でしょうか?

 鉄や木材でも制作可能でしょうけれど、塗装や補修が必要になります。


 釜の中への注水――材料である海水の補充は、船底にバルブを付けることで解決です。

 船底に穴を開ければ、勝手に水は入ってきます。逆に穴を塞げば、水は止まるでしょう。

 これで海水補充に必要なエネルギーコストを、ほぼタダ同然にできます。


 圧力釜が熱されれば、内部で蒸発が始まり、ちょうど調圧弁の部分に集まって飽和します。

 これが確保したかった浄水に他なりません。

 そのままでは内部へ滴り落ち戻ってしまうので、調圧弁部分の形状を工夫し、下から蒸気は通るけれど、飽和した水分は他へ流れるようにしておくとよいでしょう。

 カタカナの『レ』の字を天地逆さまにしたパイプでOK……かな? もうちょっと工夫はいるかもしれません。

 また、システムの最上部――満潮時水位+1~2メートル?――という位置エネルギーも確保できます。外へ蒸留水を流し出す程度の活用は可能でしょう。

 勾配の利用だけでも1m低くなる毎に横へ33mですから、意外とポンプなしでも結構な距離を移動できます(日本の建築基準を参照)


 直結にするか、一旦は貯水場へ貯め置くか、どちらが合理的かは不明ですが……この後は一般的な方法で、現行の浄水施設などへと送ります。

 現在利用中の井戸などに注水もありでしょう。

 最終的に井戸へ放水するのなら、配管はさらに数メートル低くできます。場合によっては海岸線から2~300メートル離れた場所へ供給も?


 蒸留水なので、ただ貯めるだけでは腐敗が起こり得ます(ここは専門家の意見を聞きたいところ)

 何らかの対策をするか、作った分は全て消費する必要があるはずです。

 単純に浄水池の設営などでも、対応は可能だと思います。


 日が落ちて海水を補充する前に、底に付けたバルブを開放して、残った水を全て排出します。

 蒸留できなかった分は濃くなっているので、定期的に海へ戻す必要があるからです。

 単純に横方向を開放、波や潮の流れを利用して内部を洗うでもよいかもしれません(フロートタイプの場合)


 一応、内部水位に連動した底部バルブの自動開閉も可能です。

 水位が高くなると自動的に閉鎖、低くなる――蒸留して減ると開放で、ややこしく感じるかもしれませんが、似たものが洋式便器で採用されてます。実績のある枯れた技術です。

(システムを複雑にすると故障の元になるので、あまり採用したくはありませんが)


 また無人全自動メンテナンスフリーを目指す場合、徐々に溜まっていく澱が問題に思えます。

(最終的に無人全自動メンテナンスフリーは、10年で使い捨みたいな設計へ? もしくは何年かおきに内部を清掃? 文明レベルによっては、発生した澱――塩は価値があるかも)


 圧力釜の周囲は、現行の太陽光発電がおこなっているように鏡等で高効率化を図るのもいいでしょう。

 基本的に海岸か洋上ですから、被害を受ける住人さんもいません。

 部分的に太陽光発電システムも組み込んで、最低限必要な動力を確保も悪くないかもしれません。

 浄水施設等へのポンプ動力まで賄えれば、システムとして独立できるはずです。


 問題になるのは、摘出水量でしょう。

 『Eliodomestico』の蓋部分を目算で半径30センチとすると、その面積は0.28m平米。

 つまり1m平米では約20リットルが見込めるわけです。

 そして海に浮かぶ圧力釜ですが、どれくらい大きなものが作れるかといいますと――


 4000メートル級が可能でしょう!


 この4000メートルという数字は、メガフロートで可能と叩き出されたもの。……それも20世紀での話ですから、今世紀の技術はどこまでいけるのやら。

(細かくいうと10m平米級?ぐらいの圧力釜が連結された形になる?)

 とにかく縦横4000メートル(円形である必要性はない)とすると、その面積は1万6000メートル平米。その摘出水量は――


 32万リットル!


 ……うーん。しょぼいかも。

 単位を直すと320立方メートルで、おおよそ現代日本人1500人分の日常生活分に相当。上水――飲用に限定しても約13万人分。

 ……13万人が生存できるのなら凄い?

 ちなみに海水淡水化プラントは一基当たり3万立法メートル前後なので、その100分の1程度の模様。

 エネルギー効率やらなんやらを高めたとしても、倍が限界でしょうか?

 でも、こちらは重力と太陽光、潮汐力しか使ってないので、フリーエネルギーならぬフリーウォーターです!

 驚異のランニングコストゼロ!(ただしメンテナンスフリーとはいっていない)

 向こうの3万立法メートル前後ってのは24時間操業で、休みなく燃料を消費してますから!


 これを安いとみるか高いとみるかは、正直いって難しいと思います。

 ちなみにメガフロートは100年設計ですから、作ってしまえば最低100年間は燃料なしで給水できるでしょう。

 また飛行機を着地させるメガフロートと単なる浮いてる圧力釜――最も安くするなら、おそらくポリエチレン製――では、その難易度や値段は比べ物とならないはずです。


 個人的には貯めておけない電気を発電するより、貯めておける発水の方が合理的だと思います。

 まあ、夜間電力の有効活用なども視野には入る……のかな?(苦笑)

(その場合、システムに電気発熱機――ようするに電気ポットと同じ理屈――を組み込む必要がある)


 また通常の海水淡水化プラントとしてではなく、比較的安く、それでいて長期間の給水が可能な施設としても考えられます。

 ほぼ毎日(雨が降る分は、高効率化でフォロー?)のペースで32万リットルを――


 たとえば砂漠化した地域へ!

 焼け石に水と思えても、100年間水を撒き続ければ違うはずです。

 そうやって確保した橋頭保が、さらなる長期戦を……支えるかも?

 ……テラフォーミングって、そういうスパンの話だと思います。


 ほかにも消えゆく湖へ!

 ……アラル海は、かなり海岸線から遠いですけど。


 お金持ちが作っている人工島に!

 パトロンとしてはベストに違いない。向こうも絶対に水源は欲しいはず。


 逆に個人使用なら――10m平米規模(縦横3.1m)で一日に200リットル摘出!

 ……海岸線なら、どこであろうと水源を確保可能に? 無人全自動メンテナンスフリーで?

 ちょっとしたクルーザーなら曳航可能? 淡水使い放題?


 最後の手段として、数で勝負も!

 仮に100倍の40キロ平米の面積(縦横6.3キロ)をフロート圧力釜で制圧すれば、それで現行の海水淡水化プラントと同等の性能です。

 海岸線400キロだっていいですし……海沿いであればどこにでも設置可能で、メガフロートでもあるから移動だってできちゃいます。


 将来への展望として――


 メガフロート・メタンハイドレート発電所+海水淡水化プラント


 というアイデアも!

 何も採掘したメタンハイドレートを、手間暇かけて陸地へ運ぶ必要はありません。

 欲しいのは現物ではなく、電力です。

 そこでメガフロート上に採掘施設と発電施設を併設! それを取り囲むようにフロート圧力釜を!

 これで住民問題ともさよなら! だって隣近所は無人の海だから!

 ……さすがにメガフロートはやり過ぎかな? 記録的な台風一発で日本経済が沈む可能性ができちゃう?


 でも海岸線沿いは譲れないところ。

 なぜなら人類の開発した大規模発電システムは、その全てが蒸気タービンを回す形式なので……実は浄水が必須だったりします。

 でも、そんなの地産地消すれば問題なし!

 さらに大規模発電システムは、どれもこれも熱を生み過ぎてて、電気の生産時に捨ててるんですが……その熱の再利用も!

 確実に売るほど浄水が生産できます!

 発電のついでに、いままでは資源として消費していたものを生み出せる!(今や浄水は資源です)

 いっそのこと発電所の隣に浄水ダムの併設だってアリです。作り過ぎて困るものじゃありませんし。

 そして数多の発電所の夢、24時間変化なしの発電量を達成可能に!

(余剰電力すべてを淡水摘出へぶち込めるので、考えるべきは昼間のピークのみに。それもマージンが見れて、やはり作り過ぎた分は淡水摘出へぶち込める。要するにエンジンは一定のパワーで回し続けた方が燃費がいい。そして余分にできたエネルギーは、使ってしまえば無駄じゃなくなる)


 ついでに電気と淡水が安い工場特区だって可能!

 実は電気も水も、輸送中に減ります。かなりの消失ですが、技術的にどうにもなりません。

 でも遠くへ運んで無くなるくらいなら、生産地――発電所の近くで消費すればいいんです!

 つまり近隣地域の電気と工業用水の価格を安くし、多種多様な産業の工場を誘致!

 結果、発電所と淡水ダムに隣接するのは工場地帯に!

 これによって近隣住人はゼロ! 近隣対策費がまるごとカット可能!

 特区に住民登録を禁止すれば、住民運動は発生しないのです!

 そして一都市まるごと関係者とすれば、騒音問題や夜間操業問題も即解決! なぜなら誰も不満を口にしないから!

 地方自治体としても、サービスするべき住民がいないのに、税金だけは払ってくれる――それも大金を――夢のような都市が!

 さらに都市周辺は工場の労働者が住み着き、それもそれで活性化につながります!

 メーカーは国際競争力を得つつ、国内に働き口を創生し、内需の拡大とともに景気回復!

 この夢のような特区が、海岸線ならどこでも可能!


 ……ちょっと脇道へ逸れたかも?

 話を本筋へ戻します。


 異世界チート的にも『Eliodomestico』のコピーを現地で作ると――

 蒸留酒が異常な低コストで生産可能に!

 中世レベルだと燃料費が高いですから、太陽光蒸留器は強過ぎる!

 どころか、かなり専門的になってしまいますが――


 原油精製の第一段階ができてしまう!


 成分的に最も揮発しやすいガソリン的な物が取れる……のかな?


 まずLPガス+不純物が気体として摘出。

 次にガソリン+不純物が蒸留で。

 灯油や軽油、アスファルトは温度が不十分で揮発せず。

 

 な気がします。

 太陽光だけでも必要な温度には到達するはずですが、むしろ加減の方が難しい?

 また不純物がある=燃やすと異臭なので、もう一段回精製――というより、ろ過?――の必要もあると思われますし、どこまでいってもガソリンに近いもの止まりではあります。

 ……意外と伝説の『ギリシャの火』は、これだったり?

(蒸留技術の発見は確定できる範囲で、遅くとも紀元前13世紀。原油は紀元前30世紀に利用が確認されている。紀元前12世紀辺りで「なんでもかんでも蒸留してみようぜ」ブームが起きてても、おかしくはない。というか、古代ギリシャの学者ならやりそう)


 一応、奇跡的にレアであるスイート原油が――硫黄分が少なく、比較的臭くない油田があったと逃げる手もあります。

 条件の良いスイート原油田なら、それほど匂わないガソリンの代替物が、簡単に蒸留で入手可能と言い張れるでしょう。

(というかスイート原油なら、そのままで燃える場合もあるとか)


 ちなみにこのガソリンもどきは、大まかにいって石炭の2~3倍ほどのエネルギーを産み、そのまま灯油のようにも使えます。

(硫黄の分離ができない限り、製鉄には向かない……はず。製鉄目的な場合、石炭からコークス作った方が簡単……だと思います)

 まあ原油に頼らずとも、安価な蒸留が可能なら……バイオ燃料に手を出した方が早いかも?

 初期型の蒸気機関や車はアルコールを燃料としてますし。

(驚くことに初期のフォード車ですらアルコールエンジン! 世界初の蒸気自動車が1769年で、ガソリン自動車の発明が1870年。つまり初めの百年間、燃料といったら薪か石炭、コークス、アルコールだったようです)

 日本の消防法だとアルコール度数が六十度以上で危険物扱いですから、わりと簡単に燃料化はできそうです。


 って、また脱線した!


 作者の目的はお金――もとい、名誉あるノーベル賞です!

(「金! 金! 金!」でも、騎士じゃないから恥ずかしくないもん!)

 でも、これ――


 誰にプレゼンすればいいんだ!?


 というか――


 プランの再検討すら、誰に頼めばいいのやら!?


 一人で完璧な計画立案とか、絶対にできる訳ないですから!

 基本立案したら、何人もの人間で叩いたり伸ばしたりしないと!


 ど、どなたかベンチャー投資にご興味のある方!

 いまなら『軽石を金へ換える』夢のプロジェクト付けます!

 ぜひとも作者までご一報を!

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― 新着の感想 ―
[一言] 小規模だったり船舶などでは蒸留していますが、大型の固定式のばあいは逆浸透膜といって水分子は通すがイオンは通さない膜でチューブを作ってそこに海水を入れて海水に圧力をかけると逆浸透膜から水がでて…
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