第三話 水素を利用しよう！脱炭素社会を目指して
前回は水を熱して、
酸素と水素を得られれば車を動かせるという感じで終わりました。
ふむ、確かに水素が使えれば、美味しいな！
日本は四方が海だ。
水に困ることはないだろう！
（困っているところもありますが）
しかし、そんな簡単に得られるのであれば、
今まで既に実用化されているだろう？
そうですね、
水をただ加熱するのでは、
水素と酸素に分解することはないそうです。
かなりの熱、原子力とか利用して
２，３０００度ほどの加熱で何とかなる感じ。
うん？
無理すぎるな！
原子力など止まってるぞ、どうにもならん！
しかし、加熱か？
それなら、仮に動いている石炭火力発電所で試してみよう！
水を加熱するには、火力が必須だ。
だが、世の中、いくらでも抜け道はあるものだ。
よし、まず水を用意しよう。
火力発電でタービン回した水はすでに水蒸気になっているはず！
これを配管でもってくる。
ついでに発電で発生する二酸化炭素ガスも使う。
熱効率を上げるため、加熱する配管はすべて二重構造で
一番内側の水蒸気が入っている部分は真空にしよう。
真空で配管内は減圧状態だが、
水蒸気の部分を吸い上げる速度を上げて加圧する。
二重化した配管だが、内側を囲う一回り大きな配管には
高温の二酸化炭素ガスを対流させる。
断熱効果があるので、熱伝導率が悪くなるかもしれないが、
熱吸収の特質が光るだろう。
加圧して熱した水蒸気を、ボイラーにぶち込む！
ここでボイラーは、真空状態にして減圧する。
ボイラーの加熱はもちろん遠赤外線だ。
太陽光の利用も検討しよう。
中が真空だろうと光が対象を熱してくれる。
ここまでやれば、通常の熱分解が可能だろう。
一度熱した二酸化炭素は、
その保温性ゆえに高い熱効率を発揮するはずだ。
さて、問題は水素の取り出しだな。
正直、電気分解よりは早い気がするが、ここは重さを利用しよう。
ここまでの工程で、
水蒸気より高温化することに成功しているはず。
圧力を低下させることで、沸点を極限まで下げ、
更に熱効率自体は上げた。
ボイラ―内では真空による低圧かつ内部の広さにより、
沸点は限界値に達しているし
そもそも、その内部を遠赤外線で熱している。
各部の保温性に対しては、
循環している高熱化した二酸化炭素ガスで対応。
おそらく、ボイラーでは、水素と酸素に分離完了しているはず。
あとは、比重により上下に分別された
水素と酸素をポンプで回収する。
正直、この作業は２段方式にしよう。
減圧加熱と充填保温を行う２つのボイラーに分けて
保温ボイラーで十分に分別された水素と酸素を回収、
減圧してある加熱ボイラーの環境を
一定に保つようにしよう。
さてと、ここまでの施設開発にどのくらい必要かな？
二酸化炭素のガス管が結構危ないかもだし、
２段ボイラーが高そうだ！
燃料代かあ、、
うーん、石炭火力発電しながらできるかな？
ついでにボイラーは、昼にソーラー使用、
夜間はごみ焼却で遠赤外線を得よう！
こうなると火力発電兼ごみ焼却所兼水素処理センターになる。
出る二酸化炭素は貴重な熱源として再利用するし、
もはや循環型になってしまった、、
で、ここまでやって毎時１００ｋｇ！？
一日自家用車５台分かあ、、
高い設備投資に合わんな！
いや、待てよ、そもそも火力発電だと
トン単位で水を使用するはず。
要は効率の問題だろう。
この施設の減圧式の圧倒的火力なら
水素分離自体は、流れ作業でできるはず。
減圧にかかる時間とかだが、
最初から最後まで真空状態を予定しているし、
入っているのは水蒸気のみ、
あっという間に水素と酸素の分離までもっていけるはず。
あとは回収スピードだけ。
水からの熱分解に対して、高温と減圧気化を利用したから
９００度くらいで対応できているはず。
確かに高温であるし、発火の恐れもあるので、
そこら中に二酸化炭素ガスを利用している。
最終工程で、二酸化炭素と混合して液化燃料にしても良い。
うーん、しかし生産量を上げなくては！
電気分解より高効率を目指しているのだし。
減圧式加熱ボイラーの大きさを最大化してみるか？
水道のタンクくらいを一気に減圧と加熱してみると？？
熱効率はあまり下がらないかもだが、減圧に建物が耐えられるのか？
相当な強度が必要だ。
一旦、水素プラントは保留だな。
ただ水素社会は、結構アリではある。
圧力の変動と熱効率を追い求めれば、なんとかなりそうだ。
複数の技術と効率特化な考え方が必要不可欠だが。
しかし、これって宇宙で使用した方が簡単なんじゃ・・・
水素使用の車はあるし、液体化燃料は通常使用も可能。
石油の代替にはもってこいだ。
なにより、今ある自動車でも使えるらしい混合燃料もある
最後に単価だなあ、、
リッター１０００円くらいかな？
しかし、固定費は、設備の敷設やメンテ費用、人件費。
水代や二酸化炭素やらは火力発電のついでだ。
ボイラーの火力代はソーラーとごみ処理でなんとかなる。
ほぼ火力発電所のお荷物状態で何とかなりそう。
カーボンニュートラルな目的も達成しており、
現在の社会を維持可能。
人件費が上乗せされるけど、それは原油も同じこと。
生産量はこの施設の規模次第。
火力発電所を超えない感じにはなるけど。
重要なのは、加圧と減圧、そして、どのように維持するか？
地熱発電型のプラントも活用できるかも。
ついでに、夏の気温は３７度に達している。
集光施設を用意して太陽光を利用すれば、
もっといろいろできるはず。
今のところの結論として
電気自動車や水素燃料については、予算がかかるし時間がかかる
電気自動車は、最後の決断としては有効だけど
そもそも、戦争不安が無くなる可能性も否定できない。
そして、新技術を用いた水素燃料は、
今から敷設することになるものの
今からでは間に合わない。
上記を見ていれば分かる通りですが、
今、現在を続けるなら、これらを実現しなくてはいけません。
お話はまだ続きますが、
ここからは今までの生活を根本的に変革することになるでしょう。
今までのお話は、
私たち個人の生活自体はそこまで変化しないものだったのです。
この先も見たいですか？
ちなみに今回の企画は、戦闘要素は一切ありませんので
そこは安心してください。
