ＳＦにおける未来のエネルギー

質問

にはどのようなものがあると思いますか？
こちらの続き…というより横道にそれる感じの質問になるかと思いますが…、ワラおもすがる思いで質問させて頂きます。
​http://okwave.jp/qa3647169.html​

原子力以外で今後、石油に代る新たな未来エネルギーとなりえる素質を秘めた高出力のエネルギーは何がありますか？
もちろん、ＳＦでも構いません。
１００年後、１０００年後、あるいはひょっとしたら１０万年後には…（地球がそこまで持つか、人類が生きているか、は分かりませんが…；）。

私としては、反物質、重力子、イオン…etc
ただ、どれも加工ないし利用する技術がなく、重力子に至っては人間に発見できる可能性そのものが疑問視されてますが…。
現在はまだ発展途上もしくは未発見だが、発明ないし発見されれば未来に希望が展望が開ける…。
現在、地球が抱えている人口・食料・敷地の問題も宇宙進出が簡易に可能となり、解決されるかもしれない…。
そんな可能性を秘めたエネルギーはありますか？

回答No.10

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。

＞そんな可能性を秘めたエネルギーはありますか？

そうですね、
未だに原子力だなって言っている国のお偉いさんは全く分かっていないようですが、こんな都合の良いものはないです。

原子力だと言うのは手っ取り早く二酸化炭素の削減ができるからなのですが、未来エネルギーの主役となるのは「太陽エネルギー」です。
太陽からは膨大なエネルギーが供給されており、このうち「３％」を利用することができるならば全人類のエネルギーを賄って御釣りが来ます。ですから、人類の次世代エネルギーというのは核融合を成功させたり未知のエネルギーを探したりすることではなく、それは「太陽エネルギーの有効利用」であります。そして、このためにはそれを効率良く変換するための「未来技術」が必要であり、これをやらなければ人類が生き残ることはできないと思います。

では、これを何に変換するのかといいますと、それは直接利用することのできる「電気エネルギー」や蓄えておくことのできる「化学エネルギー」です。
太陽エネルギーを電気に変えるものとしては「水力発電」が古くから使われており、
新しいものとしましては、
「太陽電池」
「風力発電」
「温度差発電」
などが次々と実用段階に入っています。
太陽エネルギーを使って「水素」などの化学エネルギーを生産する手段としましては、
「電気分解」
「人工光合成」
が考えられます。
「人工光合成」といいますのは水と触媒を混ぜて太陽光に当てておけば水素が作られるというものであり、日本の人工光合成の研究は現在ノーベル賞に最も近いと期待されています。
ですが、これはまだ実用化はされませんので、今のところ水素は太陽光発電の電力を使って作らなければなりません。このように、一旦水素を作ってからそれを再び電力として利用することを「ソーラー水素サイクル」といいます。
我々が必要とする全ての動力をこの「ソーラー水素サイクル」で賄うことができるならば人類は石油化学製品の製造以外に原油を使う必要はなくなります。これが人類の１００年後です。
太陽エネルギーは目の前に有り余っているのですから、別に未知のエネルギーを探す必要はありません。まして何らかの代替エネルギーが発見されて全ての問題が解決するなどといった美味い話は何処にもないです。我々に必要なのは、これを実現するための知恵と努力です。

何らかの画期的な技術革新がない限り、これには様々な方法を組み合わせるしかありません。
水素を使った内燃機関は既存の技術で十分に可能であり、これで旅客機でも船舶でも動かせます。
問題なのは、
「商業電力」
「家庭電力」
「自動車」
といったものです。
太陽光発電所という拠点を設けて電力や水素を供給する方法が考えられますが、太陽光パネルでは「生産コスト」や「敷地面積」といった問題が残されていますし、風力発電や温度差発電は場所が限られます。そして、水素を供給するならば水素スタンドや輸送管などのインフラが必要になります。
「ソーラー水素サイクル」の利点といいますのは、それが所有・貯蓄の可能な「分散型」であるということです。
大工場や、最近では一般家庭でも太陽光パネルが利用されるようになりましたが、まだコストが高く国の補助金などがなければ採算は合いません。また、水素という形で供給できるならば各家庭の電力や自動車といったものは燃料電池で作れるわけですが、これをやろうとしますと燃料電池の生産が間に合わず、下手としますと触媒パネルの原料が世界的に不足してしまいます。もちろん、機器の製造やインフラの整備で環境への負荷は膨大なものになります。「人工光合成」の実用化と共に低コストでリサイクルの可能な太陽電池や燃料電池の開発が早急に必要になるのではないかと思います。そして、用途に合わせて風力発電や温度差発電を併用します。
我々人類が化石燃料を脱却してソーラー水素サイクルに移行することは可能です。そしてそのためには、様々な工夫がなされ、問題はひとつずつ解決されてゆかなければなりません。

太陽エネルギーには夜昼や晴れ曇りといった欠点があります。これを解決しようとするならば発電所は衛星軌道上に作れば良いということになります。ここから電力を輸送するのはマイクロ波であり、投資コストの問題を除けば技術的には実現可能です。
ＳＦの世界には「ダイソン・スフィア」といい、そのくらいだったら太陽を壁ですっぽり囲ってしまえというアイディアがあります。人類はその壁の内側に住み、太陽エネルギーを１００％利用します。
「量子ブラック・ホール」の降着物質から取り出せるエネルギーは質量の４２％、「対消滅」では７０％ぐらいを捕まえることができます。共に核融合の限界を遥かに上回っています。
ですが、このような特定の場所で一瞬のうちに生産されるエネルギーをいったいどうやって使うのか、どのようにして貯めておくのかというのは「実用技術」であり、理論とは全くの別物です。量子ブラック・ホールを何処に捕まえておくのか、また自然界で手に入れられる反物質は極めて微量であり、これを量産できる技術がなければ対消滅は単に高性能の燃料電池でしかありません。このため、ＳＦの世界でもこのようなものは宇宙船のロケット・エンジンには使われますが、人類の救世主としてはほとんど描かれていません。

長いことＳＦ愛好家をやっていますが、私の知る限り最もぶっ飛んだのは平行宇宙の壁に穴を空けて向こうの世界とこちらの世界でエネルギーをやり取りするというものです。こちらと向こうでは宇宙の物理定数が違うため、向こうで増大したエントロピーはこちらではエネルギーとして使うことができます（アイザック・アシモフ著「神々自身」）。
人類がまだ未確認の「未知のエネルギー」としましては「真空エネルギー」というのがあるそうです。
真空の中には何も存在しないのですが、そこにも量子的な変化というものがあり、これを引き出すことができるならば事実上、それは何の消費もない「フリー・エネルギー」ということになります。ですが、この理論は実際に研究が進められていますが、そのようなエネルギーが存在するならば現在の宇宙の湾曲はもっと大きなものでなければならず、まだこの辺りにきちんとした説明ができていません。では、もしそれがまだ知りえない法則によって実際に存在するとしましても、果たして人類がそれに手を付けるならば、宇宙のバランスが壊れてしまう可能性さえもあるということになります。

お礼

ははぁ…仰る通りですm( _ _;)m

ただですね、仰るとおり太陽光を電気エネルギーに変えるとして、問題は莫大な出力を必要とした装置や機械の場合なんですよね。
さらに、現在の技術では太陽光発電の場合、供給や設備、インフラ・設置施設の関係からどうしてもお天等様次第になりますので、エネルギーの供給が不安定になるかと…（「太陽光相場」というのが誕生して、石油と同じく為替で大規模な取引が行われるかもしれませんね…それはそれで面白いのですが＾_＾;）
さなに電気エネルギーは安定したは貯蓄が出来ないので（ある程度は可能ですが）、これを有効に活用・利用できる装置を仰るとおり開発出来るかの点ですね。

また、仰るとおり「材料の不足」が懸念されます。
「製造コスト」は量産するなどして価格をある程度は国や国際機関を作れば抑えられると思います。
設置施設も、海や宇宙に設置できれば何とか…。
供給は…。
う～ん；…ちょっとまだ手段が不安定ですね…；
石油と比べて運搬出来ないのが手痛いですね…；
水素にするにしても海上はまだ可能性があるとして、肝心の宇宙が水は重量が重いので持っていけないと思います。
せっかくの水素サイクルが成り立たないのが痛いですね…；
あっ、でも軌道エレベーターがその頃までに完成していれば（支えられる素材が技術的に完成していれば…）何とかなるかも…。
そうすれば、製造する為の素材も宇宙から採掘すれば…。

しかし、ここ１００年以内にそれらが実現出来るか？がダーニングポイントですな…。
やはり、応急策として（といいつつ、役所は既存のもを軌道に乗せる傾向があるので、主力として正式採用される可能性が大ですな）核融合を初めとした原子力になってしまうんではないでしょうか？；
むろん、次の世代に廃棄物を残したくはないんですが…（あと、事故により地域住民全滅とか…；）

とはいえ、家庭レベルの電力や、大半の商業利用が可能なのであれば、そこまでしなくても済むかもしれませんね…。
う～む…；
原子力に頼らない為には画期的な方法を一刻も早く完成させねばなりませんな…；
（すいません；長くなったので一旦切ります；）

補足

（No,2）
こう考えると、確かに仰るとおり太陽光発電もまんざれではないのかしらん？
ただ、原子力に比べ供給が不安定なのと、インフラの整備や、送電方法が複雑化するので、それを運搬を含め改善する必要がある、ということですよね。
良い点、というかやはり魅力はエネルギー源が無尽蔵！（やや御幣があるかもしれませんが）
石油（エネルギー）を巡る利権争いや戦争もない！（ただし、テロの標的にはされそう…；）
…いや、今度はパネルの設置面積（宇宙？）や海上の領土を巡って余計利権争いになるのか…；

そうなんですよね…。
反物質も重力子も生成が難しく、更に応用は上のまた上…。
完成できれば莫大なエネルギーが得られるんですが、おそらく１０００年先の技術（もしくは１万年？）でしょうな…；

＞平行宇宙の壁に穴を空けて向こうの世界とこちらの世界でエネルギーをやり取りするというもの
聞いた事あります。確かアイザック・アシモフかアサー・Ｃ・クラークだったか…あっ、アシモフでしたか…；
平行宇宙といえば、それを利用して複次的に組み合わせ、光速を超えるとかいうぶっ飛んだタイムスリップものもありましたね。

真空エネルギーといえば、ダークマターもそうですよね。
そもそも、我々の知る宇宙は全体の数％にしか過ぎませんし。
ただ、人間に観測できるのか？といった問題がありますが…。

ありがとう御座います。
大変参考になりましたm(_ _)m

回答No.9

BookerL

大事なものを忘れてませんか？それは

　太陽熱

です。（まあ、核融合といえますが、人間が作る核融合とは別物と言うことで）

　地上でしこしこ太陽電池で集めるのではありません。
　太陽が放出している膨大なエネルギーのうち地球にやってきているのは、ほんのごくわずかです。大部分は宇宙に散っていってしまっているので、人工惑星をたくさんとばしてそのエネルギーを集めれば、膨大なエネルギーを得られます。
　ＳＦ的には、太陽を包んでしまうようなドームを作れば、太陽からのエネルギーを全て使えることになります。

お礼

＞太陽を包んでしまうようなドームを作れば、太陽からのエネルギーを全て使えることになります

ざ、材料が…；
それに完全に包み込むとどんな影響が出るのかそっちの方が…ちょっと恐ろしいものが…；（ある意味地球も擬似的に宇宙に遮断されてるようなものですが…）

ただ、大量のソーラーパネルを設置してエネルギーを活用する、というアイディアはいいと思います。
問題はそれをどうやって蓄電して、さらに地球に送るか？ですね…。
その手段さえ確立されれば…。

仰るとおりです。
ありがとう御座います。

回答No.8

noname#111369

＃２です。
水の利用法は、
例えば、ＲＸ－８に酸素と水素を電気分解して取り出した水素を、
タンクに詰め込んで、
エンジンで燃焼させて、回転力を取り出すとか。
（エンジンオイルがいるでしょうがね、排気ガスはオイルの燃焼のカスと水かな。）

他にも、水が使えるかも知れない。
水を霧状に噴出して高エネルギーを印加したら、
垂直上昇も使えるのかな？。
後方に噴出せば、ジェット機の変わりに使えるかも知れないね。
で、水だからね。

霧状に成った水蒸気を高エネルギーを印加したら副産物として電波を遮断するかも知れませんね。

それに、噴射に使う水蒸気は、空気中の水蒸気を利用できれば、補給が要らないから、
空中空母が出来るかも知れないね。

とは言うものの、実現できるかどうかは判断が付かない。

そう、燃料電池以外にも酸素や水素を利用できるかも知れない。

外燃機関である蒸気機関車は水蒸気を作り、回転エネルギーを取り出している。
さらに、発電は火力も原子力も未だ蒸気機関車と同じ様に水蒸気を利用している。
ただ、発電所の水蒸気は復水器で冷やしているから効率が悪いでしょうね。

『やかん』の水が水蒸気に成って、回転エネルギーに変えるという部分は、
蒸気機関車もは火力発電も原子力発電も同じ訳で。

まっ、それの発展系が登場すれば面白いですね。
そうなれば、産業革命以来の水蒸気利用の方法が実現になるけど。
何故に、原発も蒸気機関も新たな水蒸気利用を考えないのかな？。
本当に、やかんの水蒸気とは違うモノは登場しないのかな？。

お礼

もちろん、我々の身近な存在である水は非常に応用が効き、かつ環境に優しい存在ではありますが、問題は質量が大きい点ですね…。

水というより空気そのものを噴射剤に利用したエンジンなどでは、ラムジェットエンジンがありますが、そもそもこれは亜音速に達してないと意味がないので、エネルギー源というより手段という趣が強いかもしれませんね。

＞さらに、発電は火力も原子力も未だ蒸気機関車と同じ様に水蒸気を利用している
そうなんですよね（笑）
難しい理論も装置も、ふたを開けてみると実はかなり原始的です。
ただ、その微調整や小回りが効くようにする為に、構造が複雑になりより応用できる論理が求められてる。
まぁ、極論すれば科学とはこれの繰り返しの蓄積ですね。

う～ん、ひょっとしたら水ではない何か、が存在するかもしれませんが、その発見も応用方法もまだ何も確立されてないので、それを見つける必要がありますね。
ひょっとしたらvoussortezんが発見して発明すれば、ノーベル賞ものかもしれませんよ？

ありがとう御座います。
参考にさせて頂きます。

回答No.7

Scull

「イオン」について言えば、エネルギー源としては「現在有効に活用されているもの」ですよね？これがどうして「将来のエネルギー源として有望」なのかが、さっぱりわかりませんけど・・・（極論すれば、たいていの酸化還元反応はイオンの活用です・・・）。

また、同様の「エネルギー源としての重力子」というのも、ちょっと「重力に関する理解不足」としか思えません。重力は「それ自体がエネルギー」ですから、あえて「重力子」とする意味が分からないのです。
エネルギーとしての活用を考えるのであれば、ブラックホールなどの「極大重力場」などであればまだわかるのですが。
※ブラックホールの重力場を様々な用途に活用するという「SF」は、これまでたくさん登場しています。

同様に「エネルギー源としての反物質」というのも、語弊がある表現でしょう。どちらかといえば「対消滅」なのではないかと思うのですが・・・。

一般的に「エネルギー源」を考える際、たいていの場合は「酸化還元反応（外燃機関、内燃機関などの燃焼）」であったり「核分裂反応」や「核融合反応」を考えます。そこへ持ってきて「利用方法、つまり反応を除外した物質だけ」を考えても、あまり意味はないと思うのですがいかが（代表例が「イオン」です）？
重量子（グラビトン）やイオンなどは「現在でも活用できる技術は十分存在する」ので、これをなぜ「今更」エネルギー源として発見しなければいけないのか、理解に苦しみます。
水力発電（重力）や薪を燃やして光源とする事（酸化還元反応によるイオンの活用）、乾電池（イオンの活用）などはとっくに実用化済みの技術なんです。

SFエネルギーに熱中するのも結構ですが、「今実用化されている技術、エネルギー源」について、もっと知っていただきたく思います。

補足

回答No.6

shiara

ＳＦでよいということであれば、陽子崩壊が有望です。対消滅とまではいかなくても、陽子が崩壊して中間子と陽電子になるのですから、その消滅する質量は相当なもんです。陽子1個当たり、数百MeVのエネルギーが得られるのではないでしょうか。問題は、陽子崩壊が起こるとしても確率が小さすぎることですが、そこは未来の科学で、確率を大きくする方法が得られるかもしれません。もちろん、それ以前の問題として、陽子は崩壊するのか、というのがありますが。

お礼

確かに…。
反物質による対消滅ではエネルギー量は相当なものですが、それをどうコントロールするのかといった問題や、大量に放出されるガンマ線を含めた汚染物質がそもそも改善されないとダメですね…。（陽子崩壊とて同様ですが；）

陽子崩壊は理論上は崩壊の可能性が指摘されているので（といっても、永遠に近い時間ですが…）、少なくともいずれは人工的に引き起こす事は可能な気がします。

ありがとう御座います。
参考になりました。

回答No.5

NAZ0001

現実のイオンロケットくらい知っていますよ。ただ、これはエネルギーを推進力に変換する手段であって、エネルギー源は単なる太陽電池です。エネルギー発生機関ではありません。モーターと同じく、電池とは区別すべきですよね。

…どういう意図で「イオン」を並べられたんですか？。私はこれで、質問者のレベルがアニメ並みだと思ったのですが。

回答No.4

NAZ0001

実際に実験レベルでの研究が進んでいるのは、月面でのヘリウム3の採掘をベースにした核融合発電です。

数世紀レベルの未来で言うのなら、水星軌道に展開した太陽光発電システムから、マイクロウェーブなりレーザーでの地球圏への送電でしょう。
ブラックホールを利用しての質量からエネルギーへの変換というのも、理論上は可能ですが。

これ以上の話の輪に加わりたければ、「反物質、重力子、イオン」について説明できるくらいには勉強しましょう。
イオンエンジンって、ザンボット3じゃあるまいし。

お礼

ああ、アニメの事だったんですね…。
どうぞ、話に加わらなくて結構ですので。

ちなみに、イオンについてどういう見識を持ってるのか知りませんが、ウィキでも見て勉強して下さい。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3

補足

？
荷電粒子と言った方がよかったですか。

＞イオンエンジンって、ザンボット3
何のことかよく分からないのですが？
きちんと説明して頂けますか？

回答No.3

lv4u

アトランティスやムーの時代ですと、ピラミッドパワーとか、植物の成長エネルギーを使っていたそうです。
書籍「空飛ぶ円盤と超科学」では、宇宙の根源から放射されるエネルギーを吸収して、ＵＦＯの動力に利用していると書かれています。これですと、無尽蔵ですね。

現代科学のちょっとした延長ですと、質問者さんもあげられている反物質をエネルギーに完全変換することでしょうか。極少量の反物質なら、すでに研究室で生成できるようですし、アメリカの原爆開発並みに力を入れれば、大量作成も可能に思えます。宇宙大作戦のエンタープライズ号もこれを利用していたと思います。
ただし、この方法は、悪用すると水爆よりはるかに強力な爆弾が作れることになり、１発で地球全体が５０年くらい地表で生活できない星になっちゃいます。なので、あまりにも危ないってことで、これはやらないほうが良さそうですね。

でも、もし石油にかわるエネルギーが発見できたとしたら、石油メジャー等の放った殺し屋に消される可能性がありますね。
（ニコラ・テスラも研究を妨害されていたようですね。まあ、結構、町全体を危険に落とすような実験もしていたようで、別の理由かもしれませんが・・・）

お礼

＞ＵＦＯやムー
個人的にＳＦといえど、非科学的な（疑似科学とは別）ものは避けたいところですが…；
ですが…
＞でも、もし石油にかわるエネルギーが発見できたとしたら、石油メジャー等の放った殺し屋に消される可能性がありますね
これはありえるかと思います。
今の所、石油以上のものがないので、そんな事をする必要はありませんが…。
（もし、日本がその技術と施設を開発したら…？個人的にアメリカ艦隊が来ない事を祈ってます…）

＞反物質
残念ながらコストが～…；
大量生産も難しいうえに、仰るとおり使い方を誤ると…（地球が軽く消し飛ぶそうですね…；）

（ニコラ・テスラの研究は実際には未完成で、彼本人が危険と判断して書類を燃やしたという説と、彼の死後、ＦＢＩが封印したという説がありますね：ボソッ）

回答No.2

noname#111369

水。
水素　と　酸素　と言えば！！、
水。

お礼

（笑）
燃料電池は発電というより、運搬法または利用法かなと…。

ありがとう御座います。

回答No.1

noname#56778

一番可能性の高いのは核融合でしょう。
核分裂より安全だといわれてますし。

後は地熱、波力発電あたりが大規模に行われるかも。
将来的にはニュートリノをエネルギー源として使えるかも。
それよりは太陽風発電のほうが可能性高いかな？

お礼

＞一番可能性の高いのは核融合でしょう
そうですよね…。
私もそう思うんですけど、増殖炉同様既に未来というより主力として着目されており、実験研究稼動段階に入りつつあるので未来というより準未来といいますか…もう現実として現在進行形かな、と思ったのであえて外しました。

＞地熱、波力
エコノミックを考えると非常に
ただ、満足な電力が得られないのが痛いですね…；

＞ニュートリノをエネルギー源として使えるかも
ニュートリノの検出に成功したので、確かに利用法が確立され実現できる可能性はありますよね。

＞それよりは太陽風発電のほうが可能性高いかな？
問題は太陽フレアと放熱線で機器がイカレないようにといいますか、それさえも利用できれば理想的なんですよね…。
あと、そのエネルギーをどうやって地球まで飛ばすのか？とか…。
電波を利用するのか、ケーブルを使うのか？、はたまた輸送船（自動制御？）か、あるいはいっそ収束させて方向だけ変えて受け皿は地球周辺とか…？（いや、宇宙に影響出まくりなので、航法上問題が噴出しまくりかな？；）

ありがとう御座います。