NHK「サイエンスZERO」取材班 + 佐々木 進 (2011) 宇宙太陽光発電に挑む

  • NHK「サイエンスZERO」取材班 + 佐々木 進 編著, 2011: 宇宙太陽光発電に挑む。 NHK出版, 125 pp. ISBN 978-4-14-081481-9.

この話はNHK教育テレビの番組で見ていたが、それを見ていなかったら最近の動きを知らないまま来てしまったと思う。

(放送がいつだったか覚えていないのだが、アナログテレビチューナーつきのパソコンがこわれる前だったら録画してあるはずだ。テレビがディジタルになった機会にコピーがきびしくなって、ビデオが商品として出回るとは思えない公共的番組でも、あるパソコンで録画したものを他の機械に移して見ることがむずかしくなってしまったのは残念だ。)

本では、放送よりも画像は少ないがことばが補われており、また研究の歴史を含めて紹介されているのはありがたい。この技術はアメリカ合衆国で1960年代末から1970年代に研究されたのだが、アメリカでは打ち切られ、1995年からまた始まったが2001年に打ち切られた。他方日本では1981年から研究が継続されている。日本が世界の先端を行っている研究分野なのだそうだ。

その番組を見る前からわたしは、宇宙で太陽光を受けてエネルギーを電波で地上に送る構想の題目だけは聞いていたが、通信や観測のために使う電波と違って、エネルギー伝送に使う電波の強さでは、それが通るところの人間を含む生物に対して危険だろうと思ったので、技術的には可能になっても推進してはいけない技術だと思っていた。

番組で、マイクロ波でエネルギーを送る構想に関する限り、安全性の検討はいちおうできていると聞いた。本書を見るともう少し詳しくわかる。地上で数キロメートルの広がりをもつビームで送り、エネルギー密度を平方メートルあたり1キロワット程度以内にするので、人などに急性の害はないということだ。ただし慢性の害の可能性はあるので数キロメートル四方の場所を立ち入り禁止にする必要はある。また、平方メートルあたり1キロワットというのは、地上に正面から届いた太陽光と同程度の密度にすぎないので、効率の面でこれでも価値があるだろうか。他方、レーザー光で送る構想もあるが、この場合は数百メートル四方のビームになるので、エネルギー密度は平方メートルあたり百キロワット程度になるだろう。これでは、1960年代に将来の兵器としてよく話題になった「殺人光線」になってしまわないだろうか。

安全性の次に、衛星をどういう軌道にのせるかの問題がある。静止衛星にすれば地上の一定の場所に常にエネルギーを送ることができるが、静止軌道の需要が競合する。他の軌道にすると地上にエネルギーが届くのは間欠的になる。地上基地局を複数作って時間分割で使うことは可能だ。赤道上高さ1000kmの軌道にし、赤道上の複数の国で受けたらどうかという案がある。ただし間欠的でよいならば地上に届いた太陽光でじゅうぶんなところもあるだろう。まず供給能力と見合った需要があるのか考える必要があると思う。

また、宇宙側の設備は、太陽光を受ける面積を大きくする必要があるが、宇宙に打ち出す材料の質量はあまり大きくできず、また展開の作業をおそらく無人でやらなければならないという制約があり、材料の選択、設計などに、まだ未解決のところがある。しかしこれはいったん実行価値があるとなれば技術力のある会社などを巻きこめば急速に進みそうな気がする。

今のわたしのこの技術への意見は、まず技術が完成した際の供給能力に対して需要があるかを検討し、それがあれば安全性を検討したうえで、もしよいとなった場合に限って積極的に推進したらどうか、というものだ。

2 thoughts on “NHK「サイエンスZERO」取材班 + 佐々木 進 (2011) 宇宙太陽光発電に挑む

  1. masudakoさんご指摘のごとく、このアイデアはNASAでかなり前から検討され、結局コストが高すぎるということで、廃棄されています。日本では、性懲りもなくJAXAが「実現性あり」といった大法螺をぶち上げているのですが、しかし問題は、電波やレーザー光の安全性などという末端のことではないのです。こうしたシステムをロケットで打ち上げて、採算が取れる、と考える能天気な思考そのものが、私には理解できません。すなわち、コストが高くなりすぎます。コストを、単に、「金銭の額の高低の問題」と矮小化すると、抜け道があるようにも見えますが、コストに比例する資源やエネルギーを消費しているのだ、と気づくと、宇宙太陽光発電は、新しい形の永久機関を作ろうとするに等しい行為である、と理解できるはずです。

  2. electron_Pさん、コメントありがとうございます。
    わたしも、この技術が必ず使い物になるだろうと思っているわけではありません。しかし、絶対使い物にならないだろうとも思いません。まず採算の点では、二酸化炭素を排出するエネルギー源の値段を高くするような政策がとられていることが前提です。また、エネルギーコストからみて、宇宙に打ち上げるものの質量を少なくできるような設備の設計が必要で、そのことは書きました。ただし、これは、地球温暖化を防ぐために地球に達する太陽光をさえぎる設備(あるいは逆に地球寒冷化を防ぐために地球に達する太陽光をふやす設備)に比べればずっと小さいものです。原子力発電所あるいは二酸化炭素回収隔離貯留つきの火力発電所と比べても、面積でこそ大きくなりますが、質量では小さいでしょう。

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