【なぜなに？】子どもでも分かる『永久機関の作り方』

日本のエネルギー事情

日本はエネルギー自給率が低い国です。日本の自給率は2019年度で12.1％、世界的に35位という低い順位です。東日本大震災前の2010年度は、自給率20.2％ありましたが、原子力発電所が停止され大幅に下がりました。因みに20.2％でも30位以下です。日本は資源に乏しい国と言えます。そのため、急激なエネルギー資源の高騰に大きく影響がある国の一つであると言えますね。皆さんも、電気の使いすぎにご注意下さい。

（出典）IEA「 World Energy Balances 2020」の2019年推計値、日本のみ資源エネルギー庁「総合エネルギー統計」の2019年度確報値。

エネルギーの自給率を上げるには

近年注目されている太陽光発電や風力発電は、天気や季節に左右されてしまいます。安定して電力を供給するには、火力発電や原子力発電、蓄電池などのサポートが必要になります。

日本の場合、炭鉱も閉鎖されていますし、原子力発電所の新規・再稼働が注目されます。しかし、2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震とそれに伴う津波により、東京電力の福島第一原子力発電所で原子力事故が発生したこともあり、より安全対策を講じる必要があります。

個人的に、水素燃料にかなり期待をしています。世界は環境問題の影響もあり、電気自動車へ目を向けていますが、電気を作るために多くの化石燃料が必要となるため根本的な解決にはならないと考えます。トヨタの水素燃料自動車に期待ですね。日本に世界を変えることが出来る企業があるなんて誇りですよね。

ふらりちゃん

エネルギーがどこにでもあれば、世界は平和なのかな？

ふらパパン

面白い質問だね、まず前提にエネルギーに価値が無くなったら困る人達がたくさんいるよね

ふらりちゃん

え、エネルギーは価値があるからみんな欲しがるの？

ふらパパン

もちろん、エネルギーがあれば生活が豊かになるよね。でも、一部の人たちは利権やお金になるから欲しいんです。コロナ渦で、原油の先物価格がマイナスになったのおぼえてるかな？

ふらりちゃん

0より下があるとは思わなかったよ…

ふらパパン

あれは、原油の引き渡しがあった場合、原油の保管場所にお金が掛かるからマイナスになったんだけどね。当時、ガソリン自体が需要が無くて売れなかったし。簡単な例だけど、価値があるからエネルギー資源を欲しがる一面があります

ふらりちゃん

ママの怒りエネルギーに価値は…

ふらパパン

プレイスレスです…(遠い目)

永久機関の作り方

日本はエネルギーの9割を海外からの輸入に頼っています。毎日使う電気やガス、車の運転などに必要なガソリン。その原料となる石油や天然ガスは、日本国内ではほとんど取れません。ロシアのウクライナ侵攻などの影響で、世界中で燃料価格が高騰しています。また、円安(2022年現在)により、海外から輸入するコストが上がっており、電気代・ガス代・ガソリン代は上がっています。国の支援がなければ、ガソリンはどこまで上がっていたのでしょうか……。永久機関を開発したら、一気に問題解決です。

永久機関とは

外部からのエネルギーを受け取ることなく、永久に運動を続ける機械や装置のことを(第一種）永久機関といいます。また、発生したエネルギーを外部へ渡すことも可能です。

永久機関は作れるの？

古来より、人間は水車や風車など自然の力を利用して発電を行ってきました。また試行錯誤を行い、第一種永久機関の実現を試みましたが、エネルギー保存の法則(熱力学第一法則)に反するため、作成は不可能であると結論付けられました。太陽光発電などの第二種永久機関は、熱を熱以外のエネルギーに変える装置です。エネルギー保存の法則には反しませんが、エントロピー増大の法則(熱力学第二法則)に反するため、成り立ちません。