最強の自然エネルギー「雷」を発電に応用すれば電力不足は解決できる!?

 

こんにちは、今回は雷の発電利用可能性についてお話します。

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 いま世界はクリーンエネルギーに注目していて、太陽光発電、水力発電、風力発電、地熱発電、潮力発電、バイオマス発電、、、ありとあらゆる自然エネルギーを電力に変換し、我々人間の生活に役立てています。

 ”ありとあらゆる”という言葉には語弊があるかもしれませんね。雷が抜けています。そうです。人類の科学はずーーーっと昔から雷を有効利用する手立てを考えてきました。俗にいう、究極の自然エネルギーなどと言われていますね。 雷の基本的なところを説明します。ゴロゴロ・・・ドカーンと凄まじい音で大地を揺るがす雷にはどの程度のポテンシャルが秘められているのでしょうか。

雷についての詳細

[語源]

 雷の語源なんて、気にしたこともないと思います。大和言葉の「いなずま」=雷ですが、落雷によって稲穂は感光し実を宿す、という理解から雷は稲のお嫁さん、つまり稲の妻→稲妻(いなずま)と呼ばれるようになったと言われています。

 科学的には,雷の空中放電により空気中の酸素と窒素が反応し、窒素酸化物が生まれます。窒素酸化物は酸素により硝酸に参加され、亜硝酸塩が生成されるため植物の栄養分となります。この亜硝酸塩は当然、稲にとっても栄養素でもあるため、落雷が起こった水田は収穫量は増えると言われています。落雷により収穫量は増える話は海外でも報告されており、一概に落雷は危険だけが伴うばかりでなく、同時に恵みをもたらすものでもあるのです。

[ゴロゴロの正体]

 ゴロゴロゴロゴロ…という音=雷鳴ですが、この雷鳴はどのように発生し、遥か地上の我々人間の耳に届くのでしょうか。

 このゴロゴロという音の正体は雷が発生したとき、つまり放電現象が起こったときに生じます。この音は森林や建物に落ちたときに発生する音ではなく、実は衝撃波が生じるときに伝わる音なのです。雷がピカッとなってしばらくしてゴロゴロ…やドカーンとか聞こえますよね?音は340メートル/時で空気中を伝わります。雷は放電直後に0.000001秒(1マイクロ秒)で付近の大気温度を2~3万度という高温域まで達せさせ、音速よりも早いスピードで膨張させることで衝撃波を生みます。

 ちなみに、ピカッと光った後にゴロゴロなるまでの秒数で、自分からどのあたりの距離の場所に雷が落ちたのかを大方予想することができます。

 落雷地=340メートル×光ったときから聞こえたときまでの秒数

[雷の発生原理]

 雷の発生原理は実はいまだに解明されていません。こんなにも身近な自然現象ではありますが、雷を発生させる原因はミクロではなくマクロで考えなければなりません。原因因子が多く、科学的な解明には時間がかかりそうです。

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[雷のパワー]

 一回の放電量は電流値が数万から数十万アンペア(一般家庭では10アンペア~50アンペアくらい)、電圧は1億~10億ボルトです。圧倒的に、桁違いに強いエネルギーを持っています。この一回の放電で、電球90億個分くらいのエネルギーに相当するのです。したがって、雷のパワーを利用すると一生電気に困らない生活が送れる…と思いきや、実はそうではありません。現代科学では、充電は一瞬で済ませることはできないのです。

 自分のケータイを充電させるとき、本体に充電ケーブルを接続して数時間放置しますよね。充電型乾電池でも、ノートパソコンでも、充電は一瞬で終わりませんよね?そうなんです。充電とは、ゆっくりと時間をかけて行うことがポイントなのです。このことを頭に入れてください。

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 雷って超強力なエネルギーがありますが、ピカッと一瞬光るだけで持続的にエネルギーが流れるわけではありませんよね?そのため充電に必要な時間を稼ぐことが出来ず、大した充電を行うことはできないのです。しかも、電流・電圧とも超強力なため、それを受け入れる装置が存在しません。つまり、まだ人類の進歩が雷を受け入れるまでに追いついていないのが現状です。もし仮に一瞬だけ光る雷を全て蓄えることができたとしても、そのときのエネルギーは1件のお家が消費する100日分の電力に届くかどうか、といった電力量です。

 そんな雷のパワーをクリーン発電事業に活かすためには、、そんな方法ありませんよね。雷は自然条件が整ったときのみ発生する現象で、全国のどこか特定の場所で発生するわけではありません。ビジネスとして成り立たせるのは困難を極めるでしょう。

結論

 結論ですが、雷をクリーンエネルギー事業として活用することは、今はまだ難しく電力不足の解決には役立たないということが言えるでしょう。