社会

電気料金が、限りなくゼロ円に近づき化石燃料を凌駕するようになったらどうなるのか考えてみたことがあるだろうか?

実は、世界はこの方向を向かって走りつつあるのです。太陽発電パネルが中国などの量産効果で償却費がKw当たり1円~2円に下がっているのです。従って電気料金はすでにドバイでは2.7円/kwh、同じく、メキシコ3.9円、チリ3.2円と信じられない様な価格となっているのです。

上記は、日照時間と強烈な日光、あるいは風力に恵まれた国の話ではありますが、世界の標準値で云っても10年前と比べて自然エネルギーの価格は太陽光発電で11%に低下、風力で30%に低下しているのです。残念なことにこの面では日本はガラパゴスで、大幅に立ち遅れてしまっているのです。

化石燃料に多くを依存している日本はこのままでは、産業の競争力も当然落ち込んでしまい、CO₂の放出量も抑えられません。この点については末尾の金子勝教授と飯田哲也氏の対談をご覧いただけば詳細が掴めるのではないかと思っております。

ただし、今からでも遅くはないのです。日本は蓄電池の研究開発において世界をリードしております。太陽光・風力は出力変動が大きいと云う欠点があります。この欠点をカバーすればベースロード電源の地位を獲得できるのです。

EV(電気自動車)の蓄電池は今のところリチュウムイオン電池が主流です。リチュウムは希少物質でチリなど産地が限定され、すでに中国はじめ各国で争奪戦が始まっております。しかしながらEVにはリチューム電池以外には適切な選択肢はなく、エネルギー密度の向上、安全性の向上、製造コストの低減など開発と量産化を進める必要があります。

自然エネルギーの出力変動を如何にして平準化するかがエネルギー革命の肝であることはよく知られていますが、具体的な解決策についてはあまり触れられておりません。以下新型蓄電池の開発・量産化の現状を述べて情報共有を進めたいと考えます。

1.リチューム電池の全固体化の動き

2.ナトリュームイオン電池の開発

3.水素発電

4.超微小電池の開発

この4項目につき概略ですがご説明いたします。大型蓄電装置のついては先の投稿で「レドックスフロー電池」(エネルギー密度が小さいので大型プラント向きです)をとりあげておりますので参照してください。

1.希少材料であるリチュウムを如何にして効率的に活用するか、安全性と量産設備を如何にして向上させ、コストを下げるかが課題となります。この視野から考えると、現在のところ最も有望な選択肢は「全樹脂電池」だと云えます。

全樹脂電池は製造工程が従来とは全く異なり、活物質の粉末を電解液に混ぜ込んだペースト状の材料を樹脂フイルムに塗り、そのフイルムをセパレーターと共に積層すると云う構造です。

特徴としては量産設備が大幅に簡素化され、設備投資額が従来の10分の1となること、安全性が高く発火原因となる短略は例えばくぎを打っても生じにくい、希少金属を含む活物質の回収が容易となりリサイクルが可能となるなど数々のメリットがあるのです。これが、量産化に一番近い分野でしょう。

2.ナトリュームイオン電池についてはNAS電池が硫黄を使用したため火災事故を起し安全性に不安がありましたがその後、改良が加えられ安全性は飛躍的に改善されました。リチュウムのような希少金属を使用しないためコスト競争力が圧倒的に有利です。ナトリュームイオン電池はまだ本格量産までは若干距離があります。

3.水素発電は大きく分けて3通りあります。混焼:天然ガスとの混合燃焼方式、専焼:水素だけを使う、分子構造に水素を含むアンモニアなどを使う、この3っです。

コージェネシステムなどすでに実用化され、普及は比較的早く他の蓄電に比べ一時有力視されてはおりましたが、近年CO₂の問題とコスト面で競争力が疑問視されております。遠隔地の自然エネルギーを液体水素として海上輸送する事例を過去の投稿でご紹介したことがありました。

4.自然エネルギーとの関係は直接ないかもしれませんが、エネルギー密度の向上や集積技術など全固体蓄電池の開発との相乗効果は見逃せません。超微小電池の開発は近年目を見張る進歩を見せ注目すべき分野となっております。バイオニック医療(エレクトロニクスを活用してセンシングした情報で身体の機能を高める)の分野が超微小電池のおかげで飛躍的に広がりつつあります。

ペースメーカー、人工すい臓、人工内耳、人工網膜、義手・義足などです。電池の改良は着実に進み、従来型の10分の1の大きさで左心室内に留置できるリードレスも実用化されています。またインスリンポンプの開発は人工すい臓に近い段階まで開発が進んでおります。超小型電池の特徴を活かした典型的な事例では「排泄IoT」と呼ばれる分野もあり自動化が困難とされた介護分野にまで広がってくる可能性があるのです。将来的には体内に埋め込まれた微小蓄電池に体外から非接触充電を行い、電池取り換えのため無駄な手術を無くすことも可能となります。


蓄電池の開発と共に、自然エネルギーのストーリーは以前にも触れましたが、マイクログッリッド(エネルギーの地産地消)を抜きにしては語れません。今回は具体的事例をあげて説明いたします。

宮古島や岩手県の宮古ではすでにマイクログリッドを実現しております。宮古島では蓄電設備はそれほど進んでいるとは思えませんが、余剰電力で湯を沸かし大きなタンクに貯湯し各戸に供給するといった一見、単純ではあるができることからまずやるという現実的な対応をしております。(表記の図表と写真を参照してください)

マイクログリッドは市民ファンドと市民の共同作業、市民の協議から成り立つのです。この意味で民主主義の実践の場として地方分権にもつながります。
また、エネルギーの地産地消は、電気料金の低価格化で農業・漁業・林業などの新しい形をもたらします。そして、ご当地物産は地方財政の改善に寄与します。

太陽光発電パネルの圧倒的な需要に支えられた量産効果と、リチューム電池の全固体化を中心とした蓄電池のエネルギー密度の画期的向上に支えられ世界は100兆円に及ぶ化石燃料(世界の総需要は200兆円)を電気エネルギーに置き換えてしまう方向に向かっております。目に見えたCO₂の削減効果は環境問題の改善となり、自然エネルギーの積極的取り込みなくして企業は成り立たなくなるでしょう。

最後に金子勝先生と飯田哲也氏の動画に移りますが、このような政治的課題は単に学者や専門家の「悲憤慷慨」に依存するのでなく、野党の議員の皆さんがもっと勉強して真剣に担うべき課題だと思うのです。希望のある将来展望を明確に示せないところに日本の野党の弱点があるのではないでしょうか。その場限りのポピュリズムからいい加減、脱却しなければ将来はありません。

社会

OECD国際学力調査

OECD経済協力開発機構が世界各国の15歳の子どもの学力を測定した国際学力調査の結果がまとまりました。結果はどうだったのでしょうか。

去年2018年の調査です。今回は、79の国と地域からおよそ60万人が参加して、「数学」「科学」「読解力」の3つの分野を測定しました。日本では、今の高校2年生が1年生の時に受け、およそ6100人が参加しました。

「数学」「科学」はなんとか10位以内に入っておりましたが、読解力に課題があるとされていて、前回の調査でも順位を4つ下げて8位でした。そのため、今回の結果がどうなるかは、教育関係者の間でも大きな関心を集めていた経緯があります。気になる読解力の結果は、504点。順位は15位となり、さらに7つ下がりました。

読解力に課題があるのは、日本の教育システムそのものが、読解力が育ちにくいものになっているからだという指摘があります。日本の学校では、教科書を使って機械的に回答を導き出す方法を教えていくというのが一般的です。逆に言うと、教え方が正解を導く形から抜け切れていないというわけです。一方、読解力というのは、一つの文章を読んでもAという見方もあればBという見方もあるといった様々な考え方を許容することから身につくものとされています。

NHK解説委員西川龍一氏

読解力が強化されれば、多様な情報の中から選別し、嘘の情報を見つけて自分の意見をまとめる力がつくのです。つまり、ポピュリズムの誘惑に毒されない力が得られるのです。歴史をたどればわかるように、独裁はポピュリズムから出発しています。日本人がそれに弱いと言われるのは、元をただせば読解力の低下にあるのではないでしょうか。

多様な情報へのアクセス、情報活用能力が不足する原因は意外なところにもあります。

スマホ偏重、SNSでの文章の短縮、情報を手軽に扱う風潮も警戒しなくてはなりません。スマホ偏重はPCによる多様な情報を処理する能力や大量情報処理の能力を著しく落とす結果となっています。

若者の間でスマホさえあればPCに頼らなくても良いとしてPCを持たない傾向が増えております。それにPCを持っていてもトラブルシューティングが出来ず、設定の方法もわからず、十分に使いこなしていない例が多く見られます。多様な文章を読む、大量な文章を読む力がなければこれからの複雑化した社会で生きていくことは難しくなるでしょう。

例をあげればきりがないが、米中貿易戦争、ブレグジットの行方、世界の金融崩壊、日本の景気下落、自民党の混乱、等々。真剣に取り組むほど解が遠ざかる。結局何もわからないのです。しかし分からないでは済まされないのがこれからの社会での生活です。

どうしたら良いかは個々人で考えるしかありません。多様な情報に接して自分の頭で考えることしかないでしょう。そのためにも読解力が必要になります。AIでは読解力に基づく判断力は満たされません。言うまでもなく「AIに出来ないことをこなす力」が、次世代に生きるための必須条件となります。今回の国際調査機関の学力調査で日本が読解力15位に転落したことは大変残念なことで、産業の競争力、先端技術の開発力にとっても大きなマイナスだと考えます。

スマホでゲームに興じ、TVで芸能番組しか見ない若者を大量生産し、思考力を失い、型にはめ込む日本の教育を根本的に見直す必要があるのではないでしょうか。

年末は24日(火)の投稿を27日(金)に変更し、1月7日まで休ませていただきます。新年のご挨拶は1月8日となります。