自然エネルギー

質問

昨日、学校から帰るとき激しい雷雨にあいました。
落雷もあったみたいで、消防車のサイレンが遠くのほうから聞えてきました。

なんども稲妻をみている時に「雷を誘導して電力として使えないのか？もしくは雷のエネルギーを使って発電できないのか？」と思いました。

実際どうなんでしょう？そんなことは可能なんでしょうか？研究されている方はいらっしゃるんでしょうか？

また最近興味をもったことなんですが、宇宙太陽光発電なる計画がありますよね。実用化に向けていったいどのくらいまで研究はすすんでいるんでしょうか？
教えてください。お願いします。

回答No.5

GTAC · ベストアンサー

落雷のエネルギーを利用できないか最初に考えたのはフランクリンで、凧を揚げて誘雷し、雷の正体が電気であることを突き止めました。
電気は発生と消費が同時でなければならないので、雷のエネルギー（原子力発電所並みといわれる）を一瞬で使う技術がないと利用できません。たとえば、アルミの精錬とか、水の電気分解とか大量に電気を使うプロセスを爆発的にできる仕組みを考えれば利用可能かもしれません。

落雷は気流の変化を原因として起こり、地球環境上でどのような効果があるのか判りませんが、少なくとも気流の流れを変えたり、落雷のタイミングや場所をコントロールして一箇所に落雷させるような仕組みを作ったりする場合はよほど地球環境への影響を考察してから行う必要があります。

宇宙から送電する場合、マイクロ波に変換して電波で送る方法が研究されています。この場合、マイクロ波を利用している電子レンジ（せいぜい５００W)の何万倍（火力発電所なら100万ｋWなので200万台分）のエネルギーを地球に向けて送るわけなので、砂漠に広大なアンテナを広げ、周囲と上空を立ち入り禁止にしないといけない（焼き鳥になる？）とか、かつて人体にこれほど強烈なエネルギーを浴びせたことがないので本当に実用化してよいものなのかとか、地球は太陽から入射したエネルギーと宇宙空間に放出するエネルギーがバランスしており、（化石燃料にしてもかつて地球に入ったエネルギーが蓄積されていただけなので）地球外から一方的にエネルギーが入ってきた場合にどのようなことが起きるのかまだ予測できていないとか、課題を解決する必要があります。
気球を上げ、気球から地上に電波を送り、電波で効率よくエネルギーが送られるという程度の実験には成功しています
また、太陽電池の変換効率が１０％、マイクロ波に変換する効率が５０％など現在ある技術では避けられない損失（ロス）は全て熱に変わります。宇宙空間では地球上と違って空冷（扇風機）や水冷（海水）では冷やせないので、膨大な熱の処理も考える必要があります。

結局、今地球に入ってきている太陽光を最大限活用しつつ、省エネを行い、太陽＋αでやりくりできるシステムがもっとも合理的です。
イスラエルでは太陽熱温水器と太陽電池の設置が義務化され、中国でも温水器の普及が急速に進んでいます。日本は一時期菅原文太さんのCMで売れた時期がありましたが、その後熱が冷めてしまいました。当時と比べて現在中国で普及している温水器は熱変換効率もよく、保守も簡易で済む構造になっています。
最先端の省エネ住宅は窓や壁から熱が逃げないようになっていて、一年を通じて数ヶ月間居間のエアコン1台だけを回せば全館冷暖房が可能な高性能なもので、太陽電池と温水器によって家庭内での消費に必要なエネルギー以上のエネルギーを生み出すことができます。

参考URL：

http://www-karc.crl.go.jp/harlop/

補足

すいません。ちょっと疑問が生じました。
宇宙空間は極寒ですよね？
ならば熱は自動的に発散されるんではないでしょうか？

回答No.4

SCNK

自然エネルギーは元は大きなものなのですが、あまりにも分散していて非常に使い難いものです。たまたま集中したのが雷なのでしょうが、発生が偶発的、偏在的で実用化は難しいでしょう。まだオーロラの方が使いやすいような気もします。常に発生していますので。でも荷電粒子を集めるのはやはり大変ですね。

宇宙太陽光も有望でしょうが、地球軌道はやはりちょっと遠いと思います。もっと太陽に近いとよいのですけどね。

お礼

回答ありがとうございます。
そうなんですか～。
もっと太陽にちかくないといけないんですか。
むつかしいですね。

回答No.3

First_Noel

宇宙太陽光発電に片足突っ込んでいるものです．

日本では２つあります．
ひとつは，宇宙科学研究所（ＩＳＡＳ），
http://www.isas.ac.jp/
のＳＰＳ，もうひとつは，ＮＡＳＤＡ＋ＮＡＬ＋民間企業の，ＳＳＰＳです．

両者とも，軌道上で全長数１００ｍから数ｋｍの発電衛星を建造せねばなりません．
ロードマップについてはＮＡＳＤＡのページを御参照頂くとして，
実用化には様々な課題が山積みです，しかも宇宙放射線での太陽電池セルの劣化や
コスト等の問題もありますので，実用化には大変な努力が必要です．

でもエネルギー問題を考慮した場合，例えコストが高くても，
人類が存続する為には必要となれば，１００年くらいの内には．．．

ただ，自然エネルギーと言ってもクリーンな訳ではありません．
放散されるべきエネルギーを１カ所に蓄え，使用し，最終的にそれは
熱として放出されます．
このエネルギーの流れを変えると言うことは，環境には何らかの
影響を与えることが考えられます．

クリーンエネルギー，と言うと語弊がありますので，
よく，グリーンエネルギー，と言うような表現がされます．
環境への影響が，現況継続より負担軽い，と言う意味です．

お礼

そうなんですか～。
新エネルギーとかいっても結局は人間にしか都合のいいようになってるんですね。

コストとか気にせず、世界でみんなでお金を出し合って、たとえ赤字でも長い目を見て地球にやさしい技術を開発してほしいです。

回答No.2

noname#21343

雷を使うのは不可能に近いと思います。

１）いつ落雷があるか分からない
２）どこに落雷があるか分からない
３）雷が発生する電圧は最大で２億ボルトにも達するため、現行の技術では制御できない（現在の送電線は、最大でも１００万ボルト）

電力各社が設立した電力中央研究所という組織が雷に関する研究をしていますが、「雷害」対策、つまり送電線への落雷を防ぐ策が中心のようです。
電力中央研究所
http://criepi.denken.or.jp/jpn/

宇宙太陽光発電については、宇宙開発事業団という組織が
研究を進めています。同事業団のサイトによると、
１）２００７～０８年ごろに宇宙からの送電技術を実証する試験衛星の打ち上げ
２）２０２５年に試験送電
－－のスケジュールで研究を進めているようです。
宇宙開発事業団
http://www.nasda.go.jp/index_j.html
トップページ上部の検索窓からどうぞ。

お礼

回答ありがとうございます。

やはり２億ボルトという巨大な数字を見てもったいない気がします。

なんか利用できないんでしょうかね？

避雷針に生肉刺して雷に焼いてもらうとか。

回答No.1

itab

確かに雷は巨大なエネルギーですよね。

ただ残念ながら、限られた季節の限られた回数での、数千万Ｖ、数万Ａのエネルギーを取り扱ったり蓄えたりするのは技術、コスト面で(現状では）非現実的なようです。

宇宙での太陽光発電は、太陽光を効率よく吸収できるため、地球上の１０倍以上の発電が可能だと言われています。
おそらく現在急ピッチで検討、技術開発が進められていることでしょう。
ただ、これもコストや安全対策に課題があり、実現するのはかなり先（早くて２０～５０年後）ではないでしょうか。

どちらにしても、１００年先を見ると有望なエネルギーなんでしょうね。

お礼

そうですよね！雷のエネルギーはいただきたいですよ。誘雷できれば、落雷による火災や電車の運転見合わせもなくなっていいですよね！