夢見る未来

　光電池ってのは、ごっつい無責任に適当簡単に言うと、基盤のシリコン（Si）にホウ素（B）とリン（P）を結合させたモノ。
　基盤となるシリコンは、光が当たると電子が動く半導体の性質を持つ。
　ただこれだけでは電流（電子の流れ）が発生しないので、シリコンにプラス極とマイナス極を作ってやる必要がある。
　片面にシリコンとホウ素を結合させると、原子が足りなくり、プラス極に。
　片面にシリコンとリンを結合させると、原子が余り、マイナス極に。
　んでマイナス極側に光を当てると原子がどんどん発生して不安定になり、安定しようとプラス極へ流れていく。しかしプラス面でもシリコンに光があたって自由電子がマイナス面へ移動し、またこれが安定しようと流れていく。
　電子が流れ、電流が発生する。
　……この説明であってんのかなぁ（ヲイ）

　太陽光電池の寿命は10年〜25年と言われているが、実はまだ断言できる根拠（実験結果）がない。10年ほどで経年劣化により発電量が落ちる、とも言われているが、何しろ光セル産業はいまのところ日進月歩が「生き馬の目を抜く」勢いで技術躍進中なので、何とも言えない。
　どっちかってーと、屋外の野ざらし環境ゆえに周辺設備が劣化する、という場合の方が多いようだ。
　まぁ大雑把に、ノー・メンテで10年強も発電し続けられる、と考えれば充分にエンドレス発電である。

　んでさぁ、妄想したのだけれど。
　光源を太陽ではなく、有機EL照明にしたらどうかな？

　有機ELはLEDに次ぐ次世代照明技術として、また次世代ディスプレイ技術としても注目されている。
　イメージとして、薄い透明プラスチックの下敷きがピカピカ光り、裏表で映像を見ることができて、しかも下敷きを歪めても大丈夫と、そんな感じが有機EL。
　LEDの一面方向のみの発光と違い、有機ELはパネルの両面が光る。
　例えば、こんな感じで配置する。



　光電池は面積勝負。有機ELは両面パネル発光ができるから、パネル１つで光電池２枚を照らせて効率化を図る。
　有機ELのデメリットとしては、大型（大画面）パネルには不向きなコト、そして寿命の短さだ。
　ただパネルの大きさに関しては光電池セルの配置如何だと思うし、有機ELの寿命の短さはディスプレイ（主に青色発色）とした場合であって、ただ単純に「光らせる」だけならば色彩なんぞ無視できる。それに人間が生活するための照明として使う訳でもないので、光発電に適する光量か、寿命か、というデータは存在しない。
　よーするに、分からない（←逃げの体制）

　面白い特徴として、有機ELは電圧をかけてやれば光る。
　そして「瞬間的な電圧の高さ」で思い出したのが無学18でホザイテいた静電発電機、つまり静電気での発電。
　静電発電機は主に２種類あるのだが、ウィムズハースト式誘導起電機の方は静電気に方向性をつけて誘電しよう、と言うモノなので、今回は静電気そのものを摩擦帯電させるヴァンデグラフ起電機ですかね。

　そのナントカ起電機って何？　はコチラを。



　この静電気、蓄電に適していないが瞬間的な電圧の高さが特徴。
　んで有機ELは電圧をかければ光る。パネルを駆け抜けるプラズマが光電池セルで発電させる。
　静電気発生の労力は大したことはないので、充分に発電量が上回る……と、思う。
　どうっすか、これ？

　まぁ思いつく問題点を上げると、静電気は精密機器に誤作動を起こしやすいので、ちゃんと発光用に安全コントロールできるのか、かな？
　ブッチャケると、蛍光灯でも静電気を流せば点くので、有機ELに拘る根拠は何処にも無い（爆）
　それに有機EL（か、もしくは他の照明）の消費電気量が光電池の発電量を超えるってことはないはずだから、無理に静電発電機に頼らなくても、普通に電気で照明をつければイイですしね。
　スイマセン。静電気を無理ムリで使いたかっただけです。

　例えば、もっとも一般的である電線の場合。
　電線の中身は銅で、金属の中では安価で送電に適しているが、金属には電気抵抗っつーのがあって、送電段階で熱変換され霧散してしまう電気があり、コレを送電ロスと言う。また使用電気は交流の場合が多く、直流の送電より交流の方がロスも大きい。
　故に、発電元では送電ロスを考え消費電力より多くの送電をしなくてはならず、大型発電所が必要となる。また大型発電所を設置する場所は冷却や燃料補給の関係から限定されるし、大型故に市街地から遠くに設置され、長距離の送電ロスを埋めるために更なる大規模発電の必要に迫られる。
　平たく言えば、悪循環の無駄遣いだ。

　んじゃ金属の電気抵抗を「０」にしよう、という取組みが高温超電導である。
　超電導ってのは金属を冷却した時に電気抵抗がゼロになる現象のコトで、従来は絶対零度（-273.15℃）なみの低温でなければならなかったのが、高温超電導は-200℃〜-100℃という高温（笑）で電気抵抗がなくなるという。
　この「高温な低温（訳分からん）」は液体窒素の沸点（-196℃）でよく、液体窒素の製造技術自体は確立されており、また液体窒素の原料は空気で、設備と電力さえあれば運用は安易だ、という理由から、液体窒素を媒介とした高温超電導の送電システムの構想が持ち上がっている。
　中部大学でも2005年から大規模施設にて高温超電導の送電システムを研究中とか。
　にわかに現実味を帯びてきたこの技術、実は1985年頃からあって、しかも日本が技術持ってたんだけどねぇ
　多分、今回の電力危機がなければ百年たっても埋もれたままだったでしょうねぇ

　ちなみに、液体窒素の作り方はコチラをご参考に。
　簡単に言うと、空気を目一杯圧縮して冷やし、ついで一気に減圧すると気体は液状化して、沸点の違いにより液体窒素が残る、というものらしい。

　この高温超電導は、送電ロス皆無という観点からは有益だが、んじゃ日本の送電網を全部「高温超電導へ変換」となると、まだまだ時間と労力と費用の膨大にかかる話である。
　また一方で、この高温超電導の送電システムを活用して、全世界のメガソーラーを結び全世界へ送電しよう、と夢を語る人がいた。
　サハラ砂漠などの砂漠地や広地にメガソーラーを展開し、高温超伝導の電線を引いて全世界で電力を共有しよう、という取組み。
　面白い、とは思うのだが、千早丸的ツッコミが２つ。
　１つ目は、砂漠に太陽光発電パネルを敷き詰めて、んじゃ砂漠の生態系に影響はないのか、という疑問。
　２つ目は、全世界が平和ならいいが、各国や地域の思想や利権や紛争などで送電網が寸断される場合はどうするか、という懸念。

　　　◇

　話変わって、メガソーラー発電を地上ではなく宇宙で、というのが宇宙太陽光発電。
　宇宙なら地形や天候の影響はない。地上より太陽光も強く、発電効率も良い。宇宙ゴミ（デブリ）の問題はあるが、まぁ衛星だって早々は壊れないのだから、とりあえず除外。
　しかし、宇宙で発電したモノをどう地上へ送るのか、という問題は無視できない。
　衛星からケーブルを垂らす訳にもいかないので、いま注目されているのは無線送電システム。
　送電線の代わりに、電気を電波に換えて地上へ送電しよう、という無線送電の技術である。
　現在はマイクロ波に換えて、という研究が盛んみたいで、マイクロ波と言うと電子レンジを連想し、そんなモンを送信して大丈夫なのか、と危惧するけれど、要は電波の種類であり、衛星との通信などポピュラーに使われている周波数である。
　まぁ強力電波を長時間浴び続けて平気か、は、また別問題ではありますが、宇宙太陽光発電の送電電波を何処で受信するか、という配慮次第でしょう。
　宇宙で発電し、マイクロへに変換し、地上へ送り、受信して電気へ再変換する。
　この場合の送電ロスは、５％である、と言われる。
　ここで問題。
　地上で500Wのクーラーを使うのに、宇宙での必要発電量はどれほどか？
　526.3W？　いえいえ。10,000W、つまり10kWである。
　マイクロ波での送電で、変換・変換・長距離送電の段階で95％の電力が消失する。
　今現在はこの送電ロスをいかに減らすかの研究がなされている訳だが、実用化の目処がいつ着くのかは不透明だ。

　無線送電にまぁ近いか？　と思えるのが非接触電力伝送ですか。一昔前の携帯電話の充電とか、器具においとくだけで充電できますってアレです。
　最近では昭和飛行機工業株式会社が非接触給電システムで電気自動車のスピード充電を成功させている。
　他にアメリカのＭＩＴ大学では１ｍ離れて95％、２ｍ離れて45％の送電量を成功させている。この技術を使えば室内の電化製品が全部コードレスでＯＫとなる訳で。
　無線送電は他にもレーザーで送電しようとか諸々あり、未だ研究段階ながら色々と面白い。
　ただ、誠に残念なのが『未だ研究段階』の技術であり、今すぐの実用化は無理だ。

　　　◇

　ただ、と、思う。
　ただ千早丸が思うのは、送電システムやら大規模発電やらではなく、もっと簡単に。
　もっと簡単に、温水器や自動車を買うような気易さで、家庭用の発電機を買えたらな、と、思う。
　家庭で使う電気を、家庭で発電する。工場です買う電気を、工場で発電する。
　地産地消の概念で、「必要な電力」を「必要な場所」で発電する。

　送電システムとかロスとか有線無線も関係ない。

　思うのだが、大規模発電所と大規模送電に依存してしまっている現状がマズイのじゃないか、と。
　間近で電気を作った方がロスも少ない訳で、逆説で、家庭用発電機が温水器並みに気易く普及してしまえば大型発電施設は必要なくなる。
　放射能が怖い原子力発電所とか、二酸化炭素を出す火力発電所とか、自然を水没させてしまう水力発電所とか、必要なくなってしまうのだ。
　家庭で、燃料を必要としない、安価なエンドレス発電を。
　多分、現状の発電や送電システムを再構築するより、簡単である。

　どうっすか、これ？