雑草の言葉

人工光合成

2023/09/11
太陽エネルギー 8
プラムがなった!23年7月

中学生の頃、父に買ってもらった「辞典より詳しい」という分厚い理科の参考書に光合成の事が書いてありました。そこには光合成のエネルギー変換効率は50%以上であり、人間が作ったシステムでは到底真似できないものであると言うような事が書かれていました。光合成の偉大さに感銘を受けました。それ以来光合成は神業であり、人間には追随できないものであると考えていました。(現在、植物の光合成によるエネルギー変換効率は1%以下とも言われているようで、その定義、整合性はよくわかりません。)


〜時は流れて21世紀になって・・・〜
 
 数年前に当時の職場の同僚に、「人工光合成技術は素晴らしい。地球温暖化も解決するかも知れない」と言う話をされた時は、そんな研究が進んでいるんだ・・と驚きました。光合成信奉者の私は「そんな馬鹿な、眉唾ではないだろうか?いいとこばかり宣伝された情報に騙されているんじゃないだろうか?」と思いつつも、全く知らなかった情報だったので、熱心に話す彼の話を聞くだけで、反論はしませんでした。

光合成と人工光合成のイメージ
  資源エネルギー庁より “「光合成」と「人工光合成」の概念”

 今、検索して、資源エネルギー庁や産総研の最新情報を見ても、確かに騙されそうな期待を持てそうな内容です。

CO2を“化学品”に変える脱炭素化技術「人工光合成」:資源エネルギー庁
太陽とCO2で化学品をつくる「人工光合成」、今どこまで進んでる?:資源エネルギー庁
産総研マガジン “人工光合成とは”

詳しくは、それぞれのH Pを見て頂くとして、
「植物の光合成の10倍以上の効率を達成」
と「凄い技術力」をアピールされて、
『大幅なCO2排出量の削減にとどまらず、・・「CO2の固定化」を通じて脱炭素化の実現に大きく貢献すると期待されています。』
なんて書かれると、「これで地球温暖化は防げる」なんて騙される期待する人は沢山出てくる事でしょう。

人工光合成のプラントのイメージ
 資源エネルギー庁より “人工光合成を実用化した時のプラントイメージ”
こんな広いプラントを作るならば、農地にする方が遥かにいいのでは? 
 
しかし、そんなに期待できる事でしょうか?
装置の生産、運搬、メンテナンス、廃棄一切の資源やエネルギーの消費を考慮せずに、「植物の光合成を上回った」と言うのは軽率過ぎるでしょう。そこまで考慮すれば、植物の光合成の能力を上回る事はないでしょう。もしあるとしてもそれは遠い未来のことで、その技術をあてにしていたら、破局までには全く間に合わないでしょう。
人工光合成の実験
    “人工光合成の実験風景”  産総研マガジンより

 光合成をしっかり行う緑色植物が太古の昔よりあるのです。しかも、植物は光合成で「食物」まで作ってくれるのです。肉なども、他の動物が食べた植物の有機物が元になっていると考えれば、人間(全ての動物)の食料の100%は植物の光合成が作り出しているのです。素晴らしい事です。こんなに完璧なものがあるのに、人工光合成に大きな期待を掛ける意味がわかりません。待った無しの環境問題を解決するためには、現在でも非常に有効な植物の活用を今以上にもっともっと考える事が遥かに優先でしょう。

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 かなり以前書いた関連記事です→【光合成】 2006/10/06 
参考になるブログ記事です。→ 爽風上々のブログ【ちょっと困った科学成果発表、豊田中研が「植物を上回る光合成開発」】 
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Comments 8

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タッキー

おはようございます

人工と付く時点で怪しげに感じてしまいます

入力した物が、出力された時にどれだけ有益な物として取り出す事ができるか?

リンク先はまだ読んでいませんので、人工光合成については分かりませんが、我が家の田んぼで行われている光合成はそれは素晴らしい効率だと思います

軽トラック2台位の入力で、お米は2トントラックいっぱいのお米が収穫できます、他にも稲藁が山のように

そんなコトが人の手でできるものなんでしょうか

2023/09/11 (Mon) 07:34

爽風上々

プラント会社丸儲け

風力発電や太陽光発電でも同様ですが、出来て来るものがそれほど高価なものでは無いのにあまりにもそれを作り出す装置、プラントが仰々しいというのが共通した特徴です。
それを作りさえすればその後何百年、何千年も動き続けるというのならまだしも、耐用年数はごくわずか、故障の際の修理にも大変な手間と費用がかかるというものでしょう。
結局はプラント会社が丸儲けをするためだけの技術です。
物にならなくても研究開発費というものが国から出るだけでも十分でしょう。

2023/09/11 (Mon) 11:09
☘雑草Z☘

☘雑草Z☘

Re: おはようございます

 おはようございます。
植物の光合成で完璧で十分なのに、人工光合成は必要無いですね。人工光合成で、炭水化物が作れるようになったとして、どれだけの資材を投入する事になるのでしょう?エネルギー収支は大幅赤字でしょう。まともな美味しいお米を作るのも不可能でしょうね。

>軽トラック2台位の入力で、お米は2トントラックいっぱいのお米が収穫できます、他にも稲藁が山のように

やはり自然の光合成は神業ですね!記事に載せた広いプラントを森林を伐採して作って資源を浪費するのは愚の骨頂です。それなら田畑にすべきでしょう。

2023/09/12 (Tue) 06:10
☘雑草Z☘

☘雑草Z☘

Re: プラント会社丸儲け

 確かにプラント会社に儲けさせる為の技術とも言えますね。お金と資源の浪費です。

ところで、今回の記事は、私の友人(記事の中に出て来る「元職場の同僚」とは別人で、まともな光学エンジニア)から「人工光合成装置のどこが駄目なの?」とラインで問われて答えた内容を元に記事にしたものです。その時、爽風上々さんの記事https://sohujojo.hatenablog.com/entry/2021/05/30/130000
も彼に紹介しました。彼は納得したようです。・・・と言うことで、爽風上々さんの件の記事も記事本文にリンクさせて頂きました。事後承諾になりますがよろしくです。 

2023/09/12 (Tue) 06:13

爽風上々

ボルト一本、針金一本

現代はすべての工業製品はエネルギーの塊とも言えるもので、ボルト一本、針金の一本に至るまでそれを作り出すまでには多くのエネルギー(現状ではほぼ全部が化石燃料)が使われています。
その正確な量を決めるということが欠けているのが現状ですが、それも石油石炭が非常に安い(まだまだ)状況なればこそであり、それを自覚していない人が多いようです。
そのため「発電時には」とか「走行時には」といった限定付きで「二酸化炭素を排出しない」(ほぼ=でエネルギーを使わない)としているものの、その製造までの間に多くのエネルギーを費やしていることが意識に上らないことになっています。

それでもいったん作ってしまえば半永久的に使えるならばまだ化石燃料の残っている間に作ればということも成り立つのですが、現代の工業製品はどんなに持っても20年、そこでリサイクルが考えられていればまだしも、ほとんどは廃棄するだけとなります。
その廃棄に費やすエネルギーも実はほとんど実情を考慮されていないのでしょう。

まあエネルギーが乏しくなれば嫌でも身に染みて考えざるを得ないのでしょうが。

2023/09/12 (Tue) 15:35

guyver1092

エネルギー算出比

 おっしゃる通りの、要はエネルギー算出比の問題ですね。現代文明を維持するためには、投入したエネルギーの10倍のエネルギーを生み出さなければいけないそうです。
 ご紹介の資源エネルギー庁のページには、設備のコストが記載されていませんので、これらのページは夢を語る詐欺の可能性もありますね。
 イメージ図を見る限り、太陽光パネルより高そうに感じます。薪文明のほうが、まだ可能性が高いのではないでしょうか。

2023/09/12 (Tue) 21:43
☘雑草Z☘

☘雑草Z☘

Re: ボルト一本、針金一本

>「発電時には」とか「走行時には」といった限定付きで「二酸化炭素を排出しない」(ほぼ=でエネルギーを使わない)

企業のこの手の宣伝は、いつも酷いものだと思って観ております。詐欺的です。カーボンニュートラルの宣伝も同様です。

 >現代はすべての工業製品はエネルギーの塊とも言えるもので、ボルト一本、針金の一本に至るまでそれを作り出すまでには多くのエネルギー(現状ではほぼ全部が化石燃料)が使われています。

仰る通りで、まさしく現代社会は石油漬けの浪費社会です。その解決法は、代替エネルギーではなくて、エネルギーの消費量の大幅削減しかないでしょう。その為の有効なエネルギー源こそが、光合成が作り出す炭水化物だと考えております。勿論、人工光合成ではなく、緑色植物による光合成です。バイオマス発電とかそう言う意味ではありません。人間(家畜)が食べて、直接活動のエネルギーにする事です。すなわち人力です。人力は食料問題とエネルギー問題を一挙に解決する昔ながらの素晴らしいエネルギーだと考えております。ここのサイトの大きな主題の1つです。

>まあエネルギーが乏しくなれば嫌でも身に染みて考えざるを得ない

エネルギー問題はそれで済むかも知れませんが、それまでに地球は汚染され尽くして、環境が持たなくなる事が心配です。その意味で、石油の埋蔵量は(ウランのように)少ない方がいいと考えております。(ウランもエネルギーの量としても石油に及びませんが、環境負荷は甚大です。)

2023/09/13 (Wed) 07:02
☘雑草Z☘

☘雑草Z☘

Re: エネルギー算出比

>現代文明を維持するためには、投入したエネルギーの10倍のエネルギーを生み出さなければいけないそうです。

理論上EPRは1を上回ればいいのでしょうが、やっとその程度ではあまり意味もありません。仰るように投入エネルギーの10倍以上は欲しいところです。資源エネルギー庁や産総研などもいわゆる「再生可能エネルギー」にかなりいい値を出していますが,眉唾っぽいですね。

>設備のコストが記載されていませんので、これらのページは夢を語る詐欺の可能性もありますね。

その可能性が高いでしょう。非常にラフな試算だと思います。システム構築のための多くの投入エネルギーを考慮していない可能性が高いでしょう。その方が「試算が楽」で「いいEPRを出せる」という、彼らにとっては一石二鳥の試算方法なのでしょう。EPR試算の要因別の投入エネルギーを公表して欲しいものですが、彼らはそれをしたくないでしょう。

>薪文明のほうが、まだ可能性が高いのではないでしょうか。

薪文明は自ずとエネルギー消費量を控えなければなりませんからね。石油文明で消費エネルギーが膨大に膨張してしまいました。やっぱり光合成の生成物、炭水化物は食べて人力に活用するのが最も理想的でしょう。

2023/09/13 (Wed) 07:16
☘雑草Z☘
Admin: ☘雑草Z☘
「経済成長」はその定義からも明らかなように実態は「経済膨張」。20世紀に巨大化したカルト、「経済成長信仰」と「科学技術信仰」とによって、飛行船地球号は破裂して墜落を始めるのも時間の問題。
あくせく働いて破局に向かって突き進むくらいなら猫のようにその日暮らしをする方がよっぽどいいではないですか。脱成長によってゆったり暮らすことができる社会の実現を!
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