ワイヤレス給電の課題は？
◤SF設定考察メモ◢
■ 概要
ワイヤレス給電（無線電力伝送）は、ケーブルを介さず電力を供給する技術であり、SF的世界観では日常生活から宇宙船運用まで広く応用される。しかし現実的には、物理的制約・エネルギー効率・安全性といった多くの課題が存在する。本稿ではワイヤレス給電の原理、主な実現方式、そしてSF的応用を想定する上での技術的・社会的課題を整理する。
■ 用語解説
・ワイヤレス給電
電力を物理的な導線なしに送電・受電する技術。
電磁誘導、電波、レーザーなどが媒介となる。
・空間伝送効率
送信側から受信側までに失われずに届く電力の割合。距離と障害物の影響を大きく受ける。
・電力密度
単位面積あたりに到達する電力量。高すぎると人体や周囲機器に危険が及ぶ。
・整合性制御
送受信間の周波数・位相・位置などをリアルタイムで調整する制御技術。
■ 技術的課題
● 伝送距離と効率のトレードオフ
電磁誘導方式は距離が数cm〜十数cmに限られる。電波やマイクロ波を使えば数m〜数kmの伝送も理論上可能だが、その場合エネルギー効率が著しく低下する。これは、放射された電力が球状に拡散する性質による。
● 空間中の電力損失
高出力のワイヤレス送電では、大部分の電力が空気中に熱として拡散される。また、建物や地形によって電波が反射・吸収されるため、実用的な安定性を確保するには複雑な整合性調整が不可欠である。
● 安全性と健康被害への懸念
高出力のマイクロ波送電やレーザー送電は、誤照射による生物や機器へのダメージが問題となる。特に人間の網膜・皮膚、あるいは医療機器や自動運転車との干渉リスクは深刻であり、国際的な安全基準の策定が必須とされる。
● 環境ノイズと干渉の問題
送電用電磁波が通信インフラ（Wi-Fi・5G・衛星通信など）に干渉する可能性があり、都市部や宇宙空間では調整が困難となる。これにより、ワイヤレス送電は専用周波数帯や送電空間を確保しない限り、大規模展開が難しい。
■ 社会的・運用上の課題
● 給電範囲の限定性
ワイヤレス給電は「範囲外＝電力供給ゼロ」であり、従来の有線給電と異なり緊急時の柔軟性が乏しい。そのため、広範囲をカバーするには高密度の送電ノード網が必要となり、インフラ整備コストが極めて高くなる。
● エネルギーの可視性と不安
「電線が見えない＝どこに電気があるかわからない」という感覚は、無意識下の不安や拒否反応を引き起こす。SF作品でも、ワイヤレス送電が普及した世界では“感覚的なエネルギー認識”や“電力不可視化への対抗文化”などの演出が可能となる。
● サイバーセキュリティリスク
高度に制御された送電システムは、ハッキングによって送電を遮断・誤作動させる脅威がある。これは戦時・災害時において戦略的インフラ攻撃の標的となり得るため、SF世界では「給電網への電磁戦」などのモチーフが活用される。
■ SF的応用と演出への示唆
ワイヤレス給電の課題は、技術的ディストピア描写における好材料でもある。例えば、「電力支配による階級構造」、「移動先で電力が得られない難民の発生」、「送電ノードにアクセスできる者だけが生活を維持できる社会」などは、物語に深い社会的背景を与える。
また、宇宙ステーションや軌道エレベーター、ドローンによる空中給電網など、電力の移動を容易にした社会像は“見えない電力の物流”という新たなドラマを生み出す。逆に、それが破綻した際の「電力飢饉」や「送電障害による都市崩壊」もリアルな脅威として描写可能である。
■ 締め
ワイヤレス給電は、技術としてはロマンに満ちているが、物理的・工学的制約、人体への影響、社会制度との整合性といった多層的な問題を抱える。この技術が未来社会に導入されたと仮定するならば、それは単なる利便性の象徴ではなく、電力に依存した新たな権力構造や文明の脆弱性を示す鏡として機能することになる。
SFにおいてこの技術を描く際には、「電力を送ることができる者」「送ってもらえる者」「受けられない者」という区別の中に、新たな支配と自由の物語を見出すべきである。
