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草をエタノールに替える話

昨日ののみ会での会話・・・
「土木ぎょーかいで、あちこちで刈ってきた草を集めてバイオエタノールを作ったらエエやん・・・」
温暖化対策と称して、二酸化炭素減らしの商売をしようという魂胆
「いや~集めて反応させたところで、エタノールとして取り出せる量は限られているし・・・時間もかかるでしょ」
「そこに技術を介在させて、少しでも早く取り出せば」
「いえいえ、自然に反応させるのが、いちば~んエネルギーの投入が少ないんですよ。」
「10の炭素を燃やして二酸化炭素ができる・・・それを長い時間をかけて、お日様のエネルギーが例えば1投入されてまた植物(とりあえず炭素・・・なお、エタノールには水素もありますな)になるんですわ、そこからまたエネルギー(微生物かなんかの、ま、最終的には太陽のエネルギーなんだが)が費やされてエタノールとなる。そのサイクルを早めようとすると、別途エネルギーを投入しないといかん。そこでまた例えば5ぐらいの炭素を燃やして二酸化炭素になるわけだから、一生懸命バイオエタノールを作っても、二酸化炭素は減らないよ。」
「化石燃料を取り出して出てきた二酸化炭素を元に戻すサイクルに、人間の知恵を加えることは必要だ!」
「いえいえ、エントロピー増大則と質量保存則から逃れることはできんのだ~sign01

エントロピー増大則・・・ひぇ~
簡単に言えば、こーゆーことだ(^^)

数式で書けば ∫δQ/Tをエントロピーと言います。ここにδQ は熱量の変化、T は温度。
ですから上述の二つの物体の熱の移動を式で書くと、高い方の温度をTH 、低い方をTLとするとき、

∫δQ/TL-∫δQ/TH > 0

これがエントロピーの変化です。第一項と第二項でδQが同じで、TH > TL なので必ず正です。
(数学的に厳密に言えば、元の温度Tも変化するのですが、δが十分に小さいとして考えて下さいな。)

早い話が、熱量がδQだけ熱い方から冷たい方に移動した、ただそれだけの事。負になるわけがない。
だから必ずエントロピーは増大していく。もし減ったなら、それは時間が逆流した時です。

カルノーサイクルって、一般教養の「熱学・統計力学」でやったなぁ~
しかし、よく分らんcoldsweats01

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日記・コラム・つぶやき」カテゴリの記事

コメント

東海村では、私たち脱原発派が『菜の花エコプロジェクト』という事業を進めておりまして、今年度からは村の政策として採用される事になりました。休耕地に菜の花を栽培して菜種油を生産し、学校給食等に提供して廃食油を回収し、BDF(バイオディーゼル燃料)を作る、という事業です。原発に代わる産業になるかどうかは分かりませんが、とりあえずは順調な滑り出し。
ところがここで大きな問題が。
生産したBDFが余っちゃうんです。もともと日本は、欧州と違ってディーゼル車は主流ではないのですが、特に最近の環境対応性能の高いディーゼル車では、BDFを使用して故障してもメーカー補償は効かない、との事。今は、村で動かすゴミ収集車で使っていますが、それ以上になかなか広がらない。
さらに、BDFにしろバイオエタノールにしろ、「不正軽油問題」が絡みます。
やはり、国の政策やらメーカーの協力やらが必要だなあ、と思う今日この頃。

ごめんなさい、根っからの文系人間なのでエントロピーの法則とか、よく分かりません・・・。

投稿: 正太郎 | 2009年11月 7日 (土) 07時10分

正太郎さん、取り組みの情報ありがとうございます。
エントロピー増大則は「覆水盆に帰らず」の法則として理解していただければ良いと思います。広く薄く広がったものを集めてまとめ「近代産業」的に利用するのはほぼ「不可能」であるということです。
そうしたことを十分理解した上でのバイオエタノール導入であれば、原発へのアンチということも含め、意義がある・・・ただ、現在の産業のあり方、エネルギーの使い方、要求水準をそのままにして「バイオ」だから、「エコ」だからと現在の資本レベルの考え方そのままで行うことは問題があると思います。

投稿: GO@あるみさん | 2009年11月 7日 (土) 22時22分

小生の専門に非常に近いところですね。

バイオエタノールをどのようにして作るかという問題ですが、硫酸処理の方法と、発酵による方法があります。

硫酸法は硫酸のリサイクルに問題がありますが、比較的簡単な技術です。

発酵法は複雑かつ難しい制御、繊維質の分解に課題がありますが、要するエネルギーは少なくて済みます。

近年は発酵法が技術進歩しているようです。特に繊維質の分解技術において。


なお、食糧を発酵させて作るバイオエタノールは様々な意味で行なってはいけない技術だと思います。

投稿: TAMO2@ケミカルエンジニア | 2009年11月 8日 (日) 12時16分

なお、原子力は問題外としても(無知のことをなかったかのようにする技術は倫理的にも経済的にも大問題です)、風力、太陽光、波力、火力、水力、どれもこれもリスクとコストについてメリット・デメリットがありますし、それらの組合せで当面乗り切るしかないでしょう。

一エンジニアとして期待しているのは、海上風力と太陽光、そして小水力発電ですね。小水力のポテンシャルはもっと知られてよいと思いますし、維持管理は林業とのコラボによる可能性大で、日本国に向いています。

太陽光と風力は、「例の国」のお世話にならざるを得ないでしょうね。日本国は何だかんだ言って狭いですから。

投稿: TAMO2@京大原子エネルギー研卒業 | 2009年11月 8日 (日) 12時22分

しかしまあ、こういうブログがあると、現実にDiesel機関の環境問題、太陽光発電、水流問題を仕事で扱っている人間としては非常に嬉しさとやりがいを感じさせてくれますね。ありがとうございます。

貨幣、資本、それらの疎外態である資本主義の下でですが、これらの持つパワーを利用せずに、技術革新に勤しむことが出来ないことも事実ですね。

無理になくそうとすればレーニンの戦時共産主義やポルポト。人間死にまくり。そういうものを今執筆中です。

投稿: TAMO2@サラリーマン | 2009年11月 8日 (日) 12時26分

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