1.02 生物工学による動力機関と発電機
動力機関に関する現状認識をしよう。
人間が工学的活用をした動力機関は、蒸気機関・内燃機関・スターリングエンジンのように燃焼圧力を往復運動にし回転運動にするレシプロエンジンと燃焼圧力を噴出し推進力を得るジェットエンジン、その中間のロータリーエンジン、そして電磁相互作用を利用したモーターである。燃焼圧力を利用した方式では熱エネルギーが外部に放出し、エネルギー効率が下がる課題があり、電磁モーターでは高回転になる程、電磁波の発生や電磁誘導加熱、表皮効果によりエネルギー効率が下がる課題がある。
地球温暖化が問題視されガソリン車が廃止されるのだが、電気自動車であってもレアメタル生成による環境破壊、採掘にかかる膨大な労力、採掘や生成、発電にCO2が排出されるのだ。そもそも、石油や石炭は植物の光合成によって空気中の炭素が地中に貯蔵されていたのを人間が利用して元のCO2の状態として大気中に戻しているという意味ではカーボンニュートラルと定義できるのだが、水蒸気には温室効果がある。CO2やCH4を放出して気温が上がると飽和水蒸気量が上がり、水蒸気量が上がり、また気温上昇し水蒸気量が上る循環が起きる可能性があることからこれ以上の温暖化は制御できなくなる可能性があるので、生体筋肉を培養して動力機関にする筋肉機関と電気ウナギの発電器官を培養して発電する発電機を作ろうとした。筋肉は非常に優れた駆動機構で、上腕二頭筋で考えると懸垂時に片手で30kg持ち上げているが、てこの原理により10倍力点に力が必要なので収縮力は300kgあることになり、これは上腕二頭筋の自重300gを考えるとパワーウェイトレシオが1000倍ある。また、筋肉の収縮速度は0.1秒が単収縮の周期とされているが、弛緩期は重力で組織が伸長しているだけで実際は0.03秒で収縮は終わっているので1800RPMの回転数は出せ、蚋は一秒あたり1000回羽ばたいているので6万RPMの回転数を得る計算になり、これはエンジニアリング上素材が耐えられないので十分な性能になるのは間違いないし、電気ウナギの発電器官は筋肉が変化したもので発電効率はほぼ100%なので前回の知能指数向上も相まって生物工学は非常に文明に益のある学問なのである。前回の知能上昇により真理を今一度読み解き応用できる能力が増したおかげで鶏の卵を利用した独自の組織培養の技術と加圧による筋芽細胞の筋繊維化を確立した。