サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

エネルギー・資源

ロシアと早々に平和条約を結び、物流革命でエネルギー・経済発展・安全保障・北方領土問題を一挙に解決せよ!

スケールの小さい、日露共同経済活動

 12月15・16日に安倍総理の地元山口県で行われた、プーチン大統領との日露首脳会談では、日露共同経済活動を通した「新しいアプローチ」を行うことが決められた。

 領土問題については進展が見られず失望した人も多かったが、この新しいアプローチは、一定の評価が与えられているようだ。※共同経済活動への賛否でも、賛成77・3%(産経ニュース http://www.sankei.com/world/news/161219/wor1612190019-n1.html)そしてトータルとしては、この首脳会談は肯定的に評価されている。※日露首脳会談について、「評価する」との回答が63・9%(産経ニュースhttp://www.sankei.com/world/news/161219/wor1612190019-n1.html)

 しかし、この「新しいアプローチ」は、状況を打開する攻めの一手になる可能性はあるが、難しい問題がある。そもそも、日露共同経済活動が北方領土で行われたとする。その時、北方領土での日本企業・日本人の活動が全て「ロシアの法律の下」で行われることを、日本政府が是認し、実際そのようにされたとすると、「日本政府が北方領土はロシア領であること(=北方領土の主権が日本ではなくロシアにあること)」を、「正式」に認めたことになってしまう。


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政府が「もんじゅ」廃炉を正式決定!高速炉研究は継続、今度はフランス「ASTRID(アストリッド)」と共同開発

政府が「もんじゅ」廃炉を正式決定 高速炉研究は継続

 高速増殖原型炉「もんじゅ」(福井県敦賀市)の存続問題について政府は21日午後、原子力関係閣僚会議を開き、廃炉を正式に決定した。この日の原子力関係閣僚会議では、もんじゅは原子炉として再開しないで廃止措置に移行することを最終的に確認。

 一方で廃炉に伴う地域振興策として、もんじゅ周辺の地域を引き続き高速炉研究開発や原子力研究、原子力分野の人材育成の拠点とすることや、もんじゅに代わる高速炉の開発に関してフランスの高速炉実証炉「ASTRID(アストリッド)」や、高速実験炉「常陽」(茨城県)などを活用することなどを決めた。

 文部科学省と経済産業省を中心とするこれまでの政府検討作業では、原子力規制委員会が求めた新たな運営主体が見つからなかったことや、運転再開するために5,400億円以上投入しても運転再開には最低8年かかることなどから「廃炉やむなし」の方針を固めていた。


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極限環境生物を発見!地球最深部マリアナ海溝で新種の細菌・南極の昭和基地で新種の菌類2種

 常識では考えられない生物たち

 地球では常識では考えられない環境でも、まだまだ未発見の生物が多数存在する。 実際に、さまざまな環境で生物が成育している。例えば深さ10000mの深海にある、海底堆積物内にこれまでは数が少ないと考えられてきたアーキア(古細菌)が大量に生息していることが発見されている。

 地球の上空、高度12000mの成層圏からも航空機を用いた採集標品から、1立方メートルあたり約1個の細菌が検出されている。その菌を調べたところ、これまでに知られている中でもっとも高い紫外線耐性を示した。

 インド洋の深海、水深2450mの熱水噴出口からは122℃の高温、200〜400気圧もの高圧で生育できる微生物が見つかった。発見したのは海洋研究開発機構のチーム。生物の増殖が確認できた温度としては史上最高である。生命の進化の歴史や、地球外生命の存在の可能性を探る研究に役立ちそうだ。


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燃料不要の夢の宇宙エンジン「EMドライブ」は可能、NASAが発表!電力を確保すれば半永久的に加速

EMドライブとは何か?

 EMドライブ(英: EM-drive、electromagnetic drive)は、イギリスの航空宇宙技術者のRoger Shawyer(英語版)が考案した宇宙機の推進方法。ロケットエンジンなどの既存の推進機関とは異なり、推進剤なしで推力を生み出すとされている。EMドライブは、サテライト・プロパルジョン・リサーチ社により2001年に発表された。

 EMドライブは、マイクロ波を円錐形の鏡の密閉容器内で反射させるという機構からなるシステムである。その原理は2015年現在解明されていないが、既存のロケットエンジンやイオンエンジンが推進剤を出力する反動で加速するのとは異なり、またソーラーセイルやテザー推進のように外部とのエネルギーのやり取りをせずに、推進力が得られるとしている。

 これは、太陽電池などで電力を確保できれば、半永久的に加速が続けられることを意味しており、実現するのであれば画期的な推進機関になると考えられている。 一方で、外部とのやり取りをせずに推進力を得られるという主張に対しては、運動量保存の法則に反しているとの激しい批判も寄せられている。永久機関や異星人の宇宙船、反重力装置などの疑似科学の一種だとする科学者も多く、英国政府の援助も打ち切りとなっている。


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COP22閉幕 “マラケシュ行動宣言”採択!2018年までに「パリ協定」温室効果ガス削減のためのルール作り

COP22閉幕 今後2年間で温暖化対策のルール作り

 北アフリカのモロッコで開かれていた地球温暖化対策の国連の会議、COP22は、すべての国が温暖化対策に取り組むことを定めたパリ協定の具体的なルールを今後2年間で作ることなどを決め、閉幕した。

 今月7日からモロッコで開かれていたCOP22では、各国が5年ごとに国連に提出する温室効果ガスの削減目標をどう評価し検証するかなど、パリ協定のルール作りのスケジュールを決められるかが、焦点の一つになっていた。

 最終日は、このスケジュールなどについて採択が行われ、2018年までの今後2年間でルールを作ることや、削減目標の評価や検証のしかたについて、来年2月に各国が国連に意見書を提出するなど来年行う作業の日程を決めたうえで、日本時間19日昼前、閉幕した。


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17種類もある、氷の不思議?新タイプの氷の結晶構造を解明、水素貯蔵材料になりうる可能性

氷の不思議

 水に砂糖などの不揮発性の物質を溶かすと、水溶液が凍る温度(凝固点)は0℃よりも低くなる。この現象を凝固点降下という。水が凍るときは水分子同士が結びついて氷になる。ところが、水溶液の場合、水に溶けている物質の粒がじゃまをして、水分子同士が結びつきにくい状態になっている。このため、水溶液を凍らせるには0℃よりも温度を低くする必要がある。水に溶けている物質の粒の数が多いほど、水溶液の凝固点は低くなる。

 では、10gの食塩と10gの砂糖を水100gに溶かす場合、どちらが低い温度で凍るか?

 正解は食塩、砂糖水は-0.7℃、食塩水は-5.6℃。これは、食塩と砂糖の粒のつくりの違いが関係している。食塩と砂糖が水に溶けたときの粒の様子は、図のように考えることができる。同じ質量の水に、食塩と砂糖をそれぞれ同じ質量だけ溶かすと、砂糖水よりも食塩水の方が、水に溶けている物質の粒の数が多くなる。このため、食塩水の方が、より低い温度で凍った。


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ニューヨーク大停電を彷彿、東京大停電!送電網のたった1カ所で起きた火災が約58万戸もの停電を招いた原因は?

ニューヨーク大停電を彷彿させる 

 2011年の東日本大震災後、計画停電という言葉が話題となった。それまでの日本での電力供給体制は盤石なもので停電を日常生活で意識することはなかった。しかし、電力の発電量が安定していない発展途上国ならまだしも、災害もないのに欧米の大都市で、大規模な停電が過去何度も起きている。

 有名な大都市停電に1965年のニューヨーク大停電がある。1965年11月9日、ニューヨークを中心としてカナダまで大規模な停電が発生した。停電期間13時間、影響人数3000万人と当時最大の停電となった。

 暖房設備によって需要が増加していた冬季の停電だったために、被害は拡大した。その原因は、カナダのナイアガラ地区にある発電施設の電源が落ち、そこからの電力供給がストップしたことだった。電源が落ちた原因に関しては現在でもいくつかの説が唱えられ、絶対的なものは見つかっていない。


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世界は1000mの超高層時代!超高層ビルに「最速」のエレベーター、その仕組みは?

世界最高の高層ビルは何だろう?

 世界一の高層ビルといえば、高さ828メートル、2010年に完成した中東・アラブ首長国連邦のドバイにある「ブルジュ・ハリファ」である。163階建てで、アルマーニが運営するホテルをはじめ、マンション、オフィスなどを備えた複合ビルだ。産油国の富を示す象徴的なビルといえる。

 続く2位は、同じく中東・サウジアラビアの「メッカ・ロイヤル・クロック・タワー」で、高さ601メートル。2012年に完成、高級ホテルなどが入る。3位は台湾の「台北101」で、高さ508メートル。日本の建設会社、熊谷組がJV(共同企業体)を組んで建設した2004年完成のオフィスビルで、ブルジュ・ハリファに抜かれるまで世界一の超高層ビルとして名をはせた。現在もアジアで最も高いビルだ。

 このほか、日本の不動産大手、森ビルがプロジェクトを進め、2008年に完成した中国・上海の「上海環球金融中心」が高さ492メートルで世界4位。101階建てで、商業店舗やホテル、オフィスが入る複合ビルで、高層階は展望台として多くの観光客を集めている。


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どうなる?日本の高速増殖炉「もんじゅ」の見直し問題、日本は規制を廃し、科学技術を振興すべき

日本の優れた科学技術はどこへ?

 日本の優れた科学技術力の1つである、高速増殖炉「もんじゅ」が廃炉か継続かでもめている。しかし、「もんじゅ」の廃炉は理不尽だ。そもそもなぜ、危険を冒して高速増殖炉を造るか立ち返って考えてみれば明らかである。

 プルトニウムとウランを燃料に、消費した以上のプルトニウムのが高速増殖原型炉。出力は28万キロワット。現在、世界で行なわれている原子力発電は、60~100年間しか続けられないと言われている。燃料となるウランが枯渇してしまうからである。

 核分裂を起こしやすいウラン235は天然に存在するウランの0.7%程度にしか過ぎず、約99.3%は核分裂をほとんど起こさないウラン238であるため、エネルギー源として利用できるウランは、ウラン資源の1%にも満たない。


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水道管で水力発電!高低差があれば3万世帯分の電力に!小水力発電の可能性

 再生可能エネルギーの中の水力発電

 経済産業省エネルギー庁が発表している「2016年度エネルギー白書」のデータによると、2014年時点で、割合が最も大きなものがLNGで46.1%、その他、石炭と石油を合わせた火力発電で、実に87.7%を占めている。火力発電の割合は2009年当時は61.7%。この急速な火力発電依存の背景には、ご存知の通り原子力発電所の稼働停止がある。

 歴史の長い水力発電は一般水力と揚水発電を合わせて9.0%。一方、期待されている再生可能エネルギーは3.2%。こちらも2009年当時は1.1%でしたので、2.2%伸びたが、それでも割合は非常に小さいと言わざるをえない。

 再生可能エネルギーの導入を最大限に加速するため、固定価格買取制度、規制緩和などを進めている。こうした取組によって、ここ1年で導入量が2割以上拡大した。他方、再生可能エネルギーは、発電コストが相対的に高く、導入促進のための固定価格買取制度に基づく負担が増加しており、また、発電量も不安定なため、更なる大幅な導入には、こうした課題を克服していく必要がある。


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深海は宝の山?南鳥島近くで大規模な海底資源「マンガンノジュール」を発見!

深海底熱水鉱床は宝の山

 世界の深海底には、マンガンノジュール、コバルトリッチクラスト、レアアース泥、海底熱水鉱床と呼ばれる海底鉱物資源が存在し、有用なベースメタル・レアメタルの供給源として注目されている。

 これらのうち、マンガンノジュール、コバルトリッチクラスト、レアアース泥は酸化物を主体としており、現在の酸素に満ちた(酸化的な)環境下で安定に存在する資源である。JAMSTECなどの本研究グループでは、これらの酸化物資源を対象とした科学的な研究を進めている。

 平成22年度(2010年)から平成28年(2016年)4月にかけての複数の航海により、南鳥島周辺の排他的経済水域(以下「南鳥島EEZ」)の海底を調査してきた。2013年には海底下で、最大約6,600ppm(ppmは100万分の1)の超高濃度のレアアース(希土類)を含む堆積物(レアアース泥)を発見している。


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木星の大赤斑、上空800kmでは摂氏1300度にも達する熱源だった!熱の原因は音波か?

木星の巨大な赤い渦

 木星の大赤斑(Great red spot)とは、木星に存在する高気圧性の巨大な渦である。地球の地表の望遠鏡からでも観測可能であり、ジョヴァンニ・カッシーニにより1665年に発見された。

 大きさは18,000 km × 12,000 km から 40,000 km × 14,000 km 程度で、おおよそ地球2、3個分の大きさである。雲頂高度は周囲よりも8km程度高い。赤道より22°南に位置し、反時計回りに、周期6日程度で回転している。

 大赤斑の渦が、マーブリングの渦が発達してできたものであるのか、台風のようなものであるのか、あるいは下層に何らかの原因が存在しているのかなど、詳しい発生原因・構造は解明されていない。


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「太陽を地上で実現せよ!」核融合反応に新たな加熱法開発!核融合燃料にレーザーの対向照射

太陽を地上で実現する夢のエネルギー

 核融合反応( nuclear fusion reaction)とは、水素原子など軽い核種同士が融合してより重い核種になる核反応を言う。

 核融合は映画「バック・トゥ・ザ・フューチャー」に出てくるタイムマシンのエネルギー源として描かれた「夢のエネルギー」でもある。「太陽を地上で実現する」とたとえられる核融合発電。

 現在、実用化されている原子力発電は「核分裂」の反応を利用するが、核融合は逆に原子核を融合させることでエネルギーを取り出す。得られるエネルギーが大きいだけでなく、高レベルの放射性廃棄物を出さないなど多くのメリットがある。


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史上初、カルデラ形成の観測に成功!アイスランドのバルダルブンガ火山、極めて重要な報告

カルデラとは何か?

 カルデラ(caldera)とは、火山の活動によってできた大きな凹地のことである。「釜」「鍋」という意味のスペイン語に由来し、カルデラが初めて研究されたカナリア諸島での現地名による。本来は単に地形的な凹みを指す言葉で明瞭な定義はなく、比較的大きな火山火口や火山地域の盆地状の地形一般を指す場合がある。過去にカルデラが形成されたものの、現在は侵食や埋没によって地表に明瞭凹地として地形をとどめていない場合もカルデラと呼ぶ。

 カルデラの成因は、大規模な噴火で、火山灰、火砕流、軽石、溶岩などの、いわゆる「火山噴出物」が大量に噴出したり、マグマが地下を移動して空洞化した地下のマグマだまりに、落ち込む形で地表が陥没した(続いて崖崩れによりさらに拡大した)もの。カルデラの多くがこのタイプである。

 有名なカルデラとして、阿蘇カルデラ、 姶良カルデラ、箱根カルデラ、屈斜路カルデラがある。米国では、イエローストーンカルデラ、ロングバレーカルデラなどがある。


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気になる自動運転技術の未来、走行中に初の死亡事故!鍵は人工知能と高速5G通信

 自動運転機能で走行中に初の死亡事故

 注目すべき近未来の自動車技術に完全自動運転技術がある。行き先をインプットすれば、寝ている間に安全に目的地に到着する…。渋滞でイライラしたりぐったりすることもない。こんな夢のクルマ「自動運転車」の実現に向けて開発が加速している。

 完全自動運転技術はレーダー、LIDAR、GPS、カメラで周囲の環境を認識して、行き先を指定するだけで自律的に走行する。そのため現在では基本的に車のセンサー主体で自動運転できるロボットカー開発が中心となっている。

 しかし、開発はまだ道半ば。乗り越えねばならない壁はまだいくつもある。そんな中、米国南部のフロリダ州の交差点で、テスラの電気自動車「モデルS」が、前方で左折していた大型トレーラーと衝突する事故が起きた。


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アル・ゴア氏「不都合な真実」の次は、好都合な真実?「気候変動についての楽観論」TED

 日本の太陽光発電の普及率

 2012年に始まった住宅用太陽光発電の固定買取制度(FIT)では、当初42円/1kWだった。この高めの買い取り価格のおかげで家庭用太陽光発電は急速に普及した。が、高い買い取り価格は、太陽光発電を導入していない家庭の電気代に転嫁されているわけで、太陽光発電に対する行きすぎた優遇処置を是正する方針を打ち出した。

 住宅用太陽光発電の固定買取制度は、一度買取制度が認可されると、以後10年間同じ価格で買い取って貰える。2016年度の家庭用買取価格は前述のように31-33円/1kWだ。この価格を2019年に家庭用24円/1kW程度に引き下げる。つまり、家庭用買い取り価格は電力会社が家庭向けに販売する電力価格と揃えようという方針だ。

 経産省は太陽光など再生可能なエネルギーによる発電などで、光熱費を実質ゼロとする「ゼロエネ住宅」を2020年に新築住宅の半数とする計画を立てている。買い取り価格を家庭用電気料金にまで下げて過度な優遇を改めるという。


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未利用のバイオマスを有効活用せよ!発生するバイオガスから水素生成、発電、自動車燃料に!

 水素エネルギーをどこから取り出すか?

 エネルギー資源の96%を輸入に頼っている我が国では、エネルギーの地産地消が大きな課題の一つになっている。

 エネルギー資源として燃やしても水にしかならない水素を将来のエネルギー資源にしようと、官民一体になって取り組んでいる状況だ。2014年にトヨタから燃料電池車(FCV)が発売された。政府はこれに300万の補助金を出しているのがその一例だ。

 水素を得るにはどうしたらよいだろうか?様々な方法があるが主に3つの方法がある。一つは電気分解による方法。もう一つは光触媒による方法。もう一つは有機物を改質する方法だ。


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世界初!インドの国際空港、太陽光で電力の自給自足を実現!エネルギーの自給自足は可能

 エネルギーの自給自足は可能か?

 自給自足とは、生活に必要な物資をすべてを自ら手に入れる生活のあり方のことである。自給自足では、食料や衣料、住居などを自分自身で生産または製作して生活する。

 一般的には、必要な食料は自分で畑や田を耕し穀物や野菜、果物を育てる。 中にはニワトリやブタ・ウシを飼い、衣料や住居を自分で作り生活する人達もいる。しかし、すべて自分でというのはかなり大変である。

 グアム島のジャングルで自ら作った地下壕などで28年間、自給自足生活した横井庄一さんや、終戦を知らされず、太平洋戦争終結から30年近くフィリピン・ルバング島にて自給自足をしながら一人戦い続けた、小野田寛郎さん。彼らは「凄い」と思うが、かなり大変だったことには間違いがない。


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再生可能エネルギーだけの未来は可能か?ソーラー道路の開発進む、仏は5年で1000kmに

 再生可能エネルギーだけの未来は来るか?

 エネルギーの80%以上を化石燃料に依存している現代社会だが、環境へ負荷をかけないエネルギーシステム実現に向けての模索も続いている。しかし、風や太陽、波、地熱のみから電力を得る世界に、わずか数十年で転換できるのだろうか?

 「風、水、太陽のエネルギーで永久に需要を満たすことは可能だ」。こう話すのは、カリフォルニア大学デービス校運輸研究所に所属するマーク・デルッチ氏。デルッチ氏はスタンフォード大学土木環境工学部のマーク・ジェイコブソン氏とともに、全世界の工場や家庭、オフィス、さらには車、飛行機、船などの輸送機関向けに、再生可能エネルギーを供給する要件を研究している。

 デルッチ氏らは2009年、デンマークのコペンハーゲンで気候変動会議(COP15)が始まる前、2030年までにこのような改革が無理なく実現するという見解を「Scientific American」誌に発表していた。そして2010年12月、研究の詳細を「Energy Policy」誌で明らかにした。


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魔のバミューダ海域、原因はメタンハイドレートか?北欧・ロシアに謎のクレーターを発見!

 バミューダ・トライアングルにアトランティス文明の痕跡

 バミューダ・トライアングルというと、超常現象を取り扱う雑誌や書籍やテレビ番組の報道などで度々話題になる領域で、通過中の船舶や飛行機が突如何の痕跡も残さず消息を絶つ海域とされる。消息を絶つ直前にコンパスや計器の異常等の兆候があるとされる。100年以上前から100を超える船や飛行機、1000以上の人が消息不明となっているといわれ「魔の三角地帯(または三角海域)」とも呼ばれている。

 また、過去にはアトランティス大陸が存在したともいわれている。伝説では、かなり高度な科学文明が存在していて、天然ガスや電気エネルギーが有効に利用され、合金技術なども高度に発達していた。飛行船や船舶、自動車などの輸送機関が発達し、エレベータやラジオ、遠隔投影機などが発明されていたという。

 なぜ、船や飛行機が消えてしまうのかについては、ブラックホール説や宇宙人による誘拐説、時空が歪んでいるための「タイムスリップ説」など、諸説ささやかれているが真偽の程は定かではない。


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