矢部 孝、山路 達也 (2010) マグネシウム文明論

  • 矢部 孝、山路 達也, 2010: マグネシウム文明論 — 石油に代わる新エネルギー資源 (PHP新書641)。 PHP研究所, 224 pp. ISBN 978-4-569-77561-6.

矢部氏(東京工業大学教授)がマグネシウムを使ったエネルギー利用のしくみを提案していることは前から知っていた。マグネシウムは一次エネルギー資源ではなくエネルギーをたくわえる媒体だということまでは理解した。レーザーを使うのだという話も聞いたがその意味はよくわからなかった。2011年7月になって、再生可能エネルギーをたくわえる方法についての知識を磨く必要を感じたので文献をさがしたところ、2010年1月に出たこの本が見つかった。

山路氏はテクニカルライターだ。本書ではまえがきを山路氏、あとがきを矢部氏が書いているが、本文は、「私」が矢部氏をさす形で、矢部氏の言いたいことを山路氏が文章にしている。研究者は研究内容を説明することが得意でなかったり、文章を書くひまがなかったりするので、このような共同作業はもっとあってよいと思う。ただし信頼関係が必要だし、もっとおおぜいのライターが仕事を続けられるようにするためのくふうが必要だろう。

矢部氏がほぼ確立した技術は、太陽光を(電気を経由せずに)レーザーに変換して酸化マグネシウムを還元することだ。金属マグネシウムを空気中の酸素と反応させる(水素を経由しない)燃料電池によって電力を取り出すことができる。酸化マグネシウムは回収再利用する。マグネシウムをなかだちにして、太陽光のエネルギーを、時間・空間の違いを越えて利用できるわけだ。(「石油に代わる」のは太陽光だというべきではないだろうか。考えようによっては石油も太陽光の利用の中間項ではあるが。)

レーザーが出てくるのは、少量の酸化マグネシウムに大きなエネルギーを集中させるためだ。太陽光をレンズで集光もするのだが、さらに集中する必要があるのだ。矢部氏は、レーザー核融合の研究にたずさわってきたが、核融合の実用化に見切りをつけて、レーザーの別の使い道として金属の精練に思い至り、そのうちでマグネシウムを選んだ。いろいろな波長の混在した光(太陽光もこれ)を効率よくレーザーに変える技術(吉田國雄氏による)を使うことができた。

矢部氏自身の提供する情報を読むだけで評価することはむずかしいが、この基本的技術は有望だと感じる。太陽光からレーザーへの変換に電気を経由せず、マグネシウムから電気を取り出すのに水素を経由しないというすっきりした流れがすばらしいと思う。ただし、地上に達する太陽エネルギー量の変動の複雑さを知っている者としては(矢部氏も知っているはずだが)、入力が大きくても小さくてもそれなりにマグネシウム還元が進行するように設計するのはたいへんだと思うが、がんばってほしい。また、本書はマグネシウムが海水などにありふれた元素であることを利点として述べているが、(水素燃料電池の触媒の白金については心配しているにもかかわらず)レーザーの材料にネオジムやイットリウムという存在量の少ない元素を必要とすることを問題にせず、大量生産をすれば安くなるという見通しを述べている。普及するには、多少効率が劣っても、もっとありふれた元素で構成することを考える必要があるのではないだろうか。

矢部氏はマグネシウムを燃料電池で使うだけでなく、火力発電所で石炭のように燃やすことも提唱している。わたしは、精密なレーザーで作ったマグネシウムを単なる燃料として消費してはもったいない気がする。鉄の精練でのコークスの代わりに還元剤と高温源を兼ねてマグネシウムを使うのならばわからないでもないが、金属精錬には太陽光レーザーを直接使ったほうがよいと述べられている。

矢部氏は、海水からのマグネシウム資源確保に関連して、海水淡水化にも熱心だ。集光した太陽熱で蒸留するしくみの装置(マグネシウムは関与しない)を考案している。海水淡水化は、飲み水が必要なところでは意義があると思うが、それで用水を確保して農業・工業を発展させようというのは無謀だと思う。むしろ、本文にも述べられているが、排水浄化リサイクルの需要が大きいと思う。

矢部氏の技術は、化石燃料や原子力に比べて密度が小さい再生可能エネルギーの特性に合った、適正規模技術なのだと思う。ところが矢部氏自身は、化石燃料や原子力の時代の、規模を大きくしたほうが得である(大きくしないと負ける)という経験則にとらわれているように思われる。

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