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前回に続き、最近日本語では滅多にお目にかからない、エネルギー問題を真正面から直視した論文「燃焼やエンジン燃焼の研究は終わりなのか?終わらせるべきなのか?」を紹介する。

(前回:「ネットゼロなど不可能だぜ」と主張する真っ当な論文②)

2.3. 続き

ネットゼロが困難な例として、軍隊あるいは戦闘地域での「ネットゼロ」の試みは、更なる困難に直面すると紹介されている。

例えば英軍では2040年までに航空機のネットゼロを実現する目標があり、米軍も電動車両の導入を計画している。しかし、必要なバッテリーサイズや戦闘地域での充電等を考えると、現実的にはかなり困難である。

例えば、Typhoonと言う航空機の離陸時重量は21tあり、4tの燃料を積んでいる。そのエネルギー量は49MWhである。リチウムイオン電池でこのエネルギー量を供給するには、エネルギー密度を180Wh/kgと仮定して、この離陸重量の13倍(272 t)の電池が要る(49×106Wh/180×103Wh/t=272.2t)。これではとても飛べない。

余談だが、先日のTVドラマ「科捜研の女」で、邪悪な心を持つ天才科学技術者が現れ「ガソリンと同じエネルギー密度を持つ蓄電池を発明した!」と豪語していたが、確かに、実現したら現状の70倍(=272/4)近い高密度電池になるわけで、豪語するだけのことはある。逆に、それくらいの高密度電池ができないと電力で動く飛行機は難しいと言うことになる(もっとも、そいつはその高性能電池を殺人に使って、とっ捕まってしまうわけだが)。

ある軽装甲車両の例。長さ6.2m×幅2.5m、重量4667kgで300マイルを走る。これをテスラのSタイプ電気自動車(重量2100kg、100kWhの電池搭載、300マイルを走る)と比較してみよう。

装甲車はテスラ車より2.2倍重いので、少なくとも220kWhの電池が要る。これを屋根に取り付けた太陽電池で充電しようとすると、太陽光が「ピーク」時に発電できる量は1m2当り150Wなので、長さ6.2m×幅2.5mの屋根に取り付けると全充電するには約95時間かかる(220kWh/(0.15kW/m2 × 6.2m × 2.5m)=94.6 h)。太陽光がピーク時で95時間かかるのだから、実際には1週間以上かかるだろう。敵が攻めてきたら、どうするの・・?

むろん、こんなことでは戦闘地域では使えないから、現実的にはどこかに専用の充電施設を作ってバッテリーを貯蔵しておき、カートリッジ的に交換して使うのだろう。しかし、この施設を太陽光発電で運営するとなれば広大な面積が必要になるし、敵側から見れば最も攻撃しやすい標的になる。なお、バッテリー製造に関わる環境負荷については後述する(→3.1. :次回予定)。