こんにちわ。
香川県高松市の㈲生道道路建設です。
エネルギーと呼ばれるものには、電気やガス、石油など様々なものがある。
現状は、多大なコストを要しているが、次世代のエネルギー技術が確立されればこれらがいつかフリーになる時代がくるかもしれない。
本記事では、現在研究されている新エネルギーについて紹介する。
人工光合成
一般的に有名な太陽光発電とは、太陽光を電気エネルギーに変換するものである。
一方で植物は太陽エネルギーを使用して葉緑体で光合成を実施し、固定炭素と二酸化炭素の酸素への交換を行っている。
これを、植物以外の人工的な環境で実現することを人工光合成と言う。
現在は、自然界における植物の光合成そのものを人工的に再現する人工光合成モジュールの開発が進められている。
光合成自体の研究は1910年代から積極的に実施されているが、その完全な解明には至っていない。
一方で、肝心な触媒作用をつかさどるタンパク質複合体の構造については、2011年4月に大阪市立大学の神谷信夫教授が初めて解析して発表している。
つまり、これと同じ化学構造と作用をもつ触媒を化学的に合成することができれば
二酸化炭素と水からアルコールなどのバイオ燃料を生成することが可能
となる。
しいては、エネルギー問題と地球温暖化問題の双方の同時解決につながることが期待される。
重油産生藻類
重油産生藻類とは、自然界に存在する藻類の中で、PUFA（高度不飽和脂肪酸）を生成し、蓄積するものの総称である。
2011年12月に発表された『オーランチオキトリウム』の株の一種は、これまで知られていた緑藻類（ボツリオコッカス・ブラウニー等）の10倍以上もの高度不飽和脂肪酸の生成効率を持つ。
水深1メートルで、2万ヘクタールの湖沼面積を使ってオーランチオキトリウムを繫殖させることで、日本の年間原油消費量を賄える試算がある。
これは琵琶湖の約3割程度に相当する面積でしかない上に、その生産コストは十分に代替エネルギーとして見合うレベルとのことだ。
また、自然界にはオーランチオキトリウムよりも、さらに高度不飽和脂肪酸の生産効率が高い藻類が存在する可能性が大きく、その発見が待たれている。
しかし、藻類は幸いなことに単純な生物であるため、そのような新しい種類の藻類を探し出すよりも、新たに遺伝子操作で理論限界に近い生産効率を持った新種を作り出してしまうほうが、早いのかもしれない。
また、現在のスーパーコンピューターの今後の性能進化を考慮すると、実現可能性は高いと考えられている。
重油産生藻類は、二酸化炭素の他に、その繫殖のために餌となる何かしらの有機物の投与が必要であり、その量は膨大である。
しかし、重油産生藻類を模した有機モジュールにおいては、純粋に二酸化炭素と水から、酸素と高度不飽和脂肪酸を生成することが期待できるのである。
そのための解析と設計・合成にはスーパーコンピューターが必要不可欠なのである。
二酸化炭素が資源となる日がくる？
人工光合成も重油産生有機モジュールも、夢の有機燃料の創出方法である。
一方で、有機物の生成のためには、二酸化炭素を要する。
現在、二酸化炭素は地球温暖化を促進する温室効果ガスの代表格でもあり厄介な物質とされている。
しかし、人工光合成や重油産生有期モジュールが一気に普及すれば、二酸化炭素は一躍、貴重な『資産』となる。
現在でいえば、日照条件が良く、南側の太陽高度に見合う傾斜が付いている広大な土地で、特別高圧送電鉄塔から近い距離にある土地は、メガソーラー発電所の建設に適しているため土地の争奪戦が繰り広げられるが
人工光合成た重油産生有期モジュールによる発電が一般的になれば、二酸化炭素濃度が高く安価な土地であれば、上記と同様な争奪戦になる可能性もある。
酸化炭素の排出権自体が国家間・企業間で、高価格で取引されている一方で、二酸化炭素が資源として売買される日がくるかもしれない。
新エネルギーのいずれも、エネルギーを生成するために必要な物質は水や二酸化炭素など、既存エネルギーのような化石燃料などではない。
よって、新エネルギーの普及により、現状の電気代等が低価格化、最終はフリーになる時代がくるかもしれない。
以上です。
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