3月22日、東北大の吉田浩教授(経済学)が結婚時に夫婦どちらかの姓を選ぶ現行制度を続けると、2531年には日本人の姓がみんな「佐藤」になる可能性があるという試算結果を公表して話題となっている。つまり、500年後に日本人はすべて佐藤姓になるという。これは佐藤さん問題として広まっているが、こんなことが本当にあり得るのだろうか。

500年後に日本人全員が佐藤姓になるという根拠だが、教授はつぎのように述べている。

民法第750条の規定により、「夫婦は、婚姻の際に定めるところに従い、夫又は妻の氏を称する。」とされている。このため、一般的確率からするとメジャーな苗字のグループ(以下では佐藤姓)と婚姻するケースが多くなり、これを繰り返していくと長い時間を経て佐藤姓に吸収され収斂(しゅうれん)する可能性がある。・ ・ ・
佐藤姓と他の姓の者との結婚により、他の姓が佐藤姓を名乗ることで佐藤姓が全人口に占める比率は増加することが考えられる。そこで、ある年の佐藤姓の全人口に占める比率(t)が1年間にどのように増えてきたかその伸びρ(ロー)を求め、その伸びが続くとして、将来の

x(t+1)＝(1+ρ) x(t)

として複利計算の様に今後1000年分シミュレーションして計算し、佐藤姓が100%となる年を求めることとした。

この計算によって約500年後に日本人の名前は佐藤姓が100%となってしまうということになったわけである。しかしながらこの考え方には賛成できない。

確かに佐藤姓の比率が多いのなら佐藤姓の人が婚姻する数は多くなる。しかし、佐藤姓に収斂されるということはありえない。民法の規定により「夫婦は、婚姻の際に定めるところに従い、夫又は妻の氏を称する。」としているのだから、確かに佐藤姓の人が婚姻する数は多いだろうが、婚姻の結果、佐藤を名乗るか、もう一方の姓を名乗るかの確率は1/2である。だから佐藤姓だけが増えるということはない。それを無視して佐藤姓の人の婚姻数が多いから佐藤姓が増えるということはあり得ない。

例えば、私個人の例で恐縮であるが、私の妻の旧姓はたまたま佐藤である。私と結婚したことによって、妻は佐藤ではなく財部姓となった。そして子供が二人できたがこの子供はどちらも今のところ（まだ結婚していないので）、財部姓である。

つまり佐藤姓が一人減って財部姓が三人増えた計算になる。これは一例に過ぎないが、必ず佐藤姓に収斂されるという話は、おかしいと気づかれるだろう。

この話は佐藤姓の人が多いので、婚姻の「数」が増えることと、佐藤姓が増える「確率」とをごっちゃにしてしまっている。例えば、サイコロを振って1の目が出る回数はサイコロを振った数が多いほど増えるが、2も3も4も5も6も同じ回数だけ出てくるから、1の目が出る確率で考えれば、何回サイコロを振っても1/6のままで1に収斂することはない。

佐藤姓の人の婚姻の数が多いからといっても、その婚姻によって佐藤姓を名乗る確率と、もう一方の姓を名乗る確率は同じであって、婚姻数がいくら多くても佐藤姓だけが増えることは統計学的にありえないということである。

ちなみに、吉田教授の計算は佐藤姓だけについて行われているが、同じ計算をほかの姓でも行うことが可能である。その結果、佐藤姓だけでなくほかの姓でもいずれは100%に達する姓が出てくることになる。つまり、佐藤だけでなく、いろいろな姓が日本人の姓の100%を占めるという全く矛盾した結果が出てくるのだ。このことから考えても佐藤さん問題は明らかな間違いと言わざるを得ない。

2024年4月1日

東京都台東区のマンションで今年（2024年）2月、不凍液などを飲ませて4歳の少女を殺害した疑いで少女の両親が逮捕された。さらに2018年に父親の妹も急死しているが、これも警視庁は不凍液による殺人とみて2人を再逮捕している。

不凍液の成分はエチレングリコールという化学物質だが、市販されていて、だれでも購入することができる。エチレングリコールとはどんなものなのか、簡単にまとめてみた。

エチレングリコールは無色透明（不凍液として販売されるときは緑色やピンクなどに着色されている）の可燃性のある液体だ。国内では石油を原料として年間50万トン以上が生産される化学業界ではかなりありふれた化合物である。

そのうち、不凍液として使われるのは10％程度で、主な用途はペットボトルとしておなじみのＰＥＴ樹脂や合成繊維（ポリエステル）の原料である。ペットボトルやポリエステルの原料といっても、樹脂や繊維になってしまえば毒性はまったくなくなるので心配する必要はない。

しかし、エチレングリコール単体では経口毒性があって、致死量は大人の場合で111ｇ（既存化学物質安全性評価シートより）だ。かなり大量に飲まなければ死には至らないものの、甘みがあるので毒性があるとは気づかずに飲んでしまうことがある。

実際に、誤飲や飲料水への混入による多くの死亡例が報告されており、死因は急性の中枢神経系の機能不全および肝臓障害によるとされている。

化学的にはグリコール類という部類に入る。グリコール類とはヒドロキシ基（－OH）という部分が2個以上ある有機化合物で（－OHが1個のものはアルコール類）、その中で最も小さい分子が炭素数が2のエチレングリコールだ。炭素数3のものはプロピレングリコール、エチレングリコールが2個くっついた形をしたものはジエチレングリコールとよばれる。

この３つはいずれも水に溶かして不凍液として使用することができる。
プロピレングリコールは毒性が低いため、医薬品や化粧品にも使われているが、ジエチレングリコールはエチレングリコールと同様に毒性がある。このジエチレングリコールは1985年頃、甘みやまろやかさを出すためワインに添加されて販売されていたことから問題になったことがある。

わが国では不凍液はエチレングリコールが使われているが、このような毒性のあるものが一般に市販されているということは問題だろう。不凍液としては、もっと毒性の低いプロピレングリコールを使うべきだと思う。

2024年3月7日

最近、トヨタのHV（ハイブリッド車）の売れ行きが好調で、その一方でEVの売上が振るわないというニュースが広がっている。

REUTERの記事によると昨年（2023年）1月から11月までの米新車登録台数に占めるHVの割合は9.3％で、EVを1.8ポイント上回ったという（Ｓ＆Ｐグローバル・モビリティのデータ）。

EVの大手メーカーであるテスラ社は売上不振を受けて米国、中国を含む主要市場で昨年から大幅な値下げを実施したが、その結果、利幅が縮小しているという。

これを受けて、日本のマスコミやネット上ではそれみたことかEVなんて普及するわけがないとか、やはりトヨタは正しかったとかの論調がみられる。YouTubeなんか「EVはオワコン認定」とか、「EV失速」とか、「EV産業の末路」とか、そんな過激な記事であふれている。

しかしながら、このHVの好調は一時的なものでしかなく、長い目でみればとEV化は確実に進んでいくだろう。

EUは一昨年（2022年）、2035年までにCO2を排出する新車の販売を禁止すると発表している。これを受けて日本のマスコミは、EUがエンジン車を全て廃止するとか、EV以外は認めないとか報道をしている。

そして、EUがe-fuelの使用を容認すると、EUがエンジンを認めたとか、EUが方針を撤回したとか、やはりEUはEV化は無理だと気づいたかとか、の報道が見られた。しかし、そもそもEUはエンジン車を認めないと言っていたわけではないから、この報道は間違っている。

まず、EUが発表した内容を確認してみよう。この発表の内容は要約すると以下のとおりだ。

• 2035年までにCO2を排出する乗用車および小型商用車の新車販売を禁止する
• 2030年までに2021年比で乗用車で55％ 、小型商用車で50％のCO2排出量を削減する

つまり、EUは地球温暖化の原因となるCO2の排出量を規制しているのであって、エンジン車を禁止するとか、EVでなければならないとは一言も言っていない。そして、2030年に乗用車で55％のCO2排出量を削減するという中間目標を立てている。

つまりEUは一気にEVにしなさいとか、エンジン車は廃止だとか言っているわけではなく、あくまでも目的はCO2排出量の削減であり、そのための方法はカーメーカーが考えなさいということ。そして2030年の中間目標は55％の削減ですよ、それに向かって努力してくださいといっているわけである。

これは日本でも同様で、第6次エネルギー基本計画では2030年に運輸部門全体でCO2排出量を35％減らすという中間目標が掲げられている。

つまり、将来的には自動車からのCO2排出はゼロにする。そのための手段としてEVやe－fuelがある。ただし、現在は中間目標に向かってCO2の排出量を削減していく段階にある。

中間目標はCO2の削減であってゼロではないのだから、EVにこだわる必要はない。といっても純ガソリン車や欧州で普及率の高いディーゼル乗用車では中間目標を達成することは難しい。だからHVという選択になる。ということだ。

今のところ、EVは値段が高く、充電にかかる時間が長い割には航続距離が短いという欠点がある。それなら、今のところEVでなくてもHVの方がいい。しかし、2035年のCO2排出量をゼロにするにはやはりHVでも目標達成はできない。そのころにはEVの性能も上がってHV並みになっている可能性もある。

ということでHVの好調はこれからずっと続くわけではなく、いつかはEVに置き換わっていくことにならざるを得ないだろう。

渚に佇んで、寄せては返す波を見ていても潮が満ちているのか引いているのかはわからない。と同じように、一時的なHVの販売好調をみて、EVはだめだということにはならないということだ。

それにしても、トヨタの新型プリウスはかっこいい。これなら売れると思う。しかし、この好調に甘んじず、トヨタは次のEV化に向けて走り出してほしい。当然、考えていることだろうけど。

2024年2月12日

能登半島地震

今年1月１日、16時10分頃、非常に大きな地震が能登半島を襲った。最大震度は７。被害状況はまだ確認されていない部分があるが、この記事を書いている1月25日時点のまとめでは死者223名、負傷者1,284名、住宅の全壊、半壊合わせて16,000棟以上に及ぶ激甚災害であった。

このような災害が起こったとき、まず家屋の倒壊や津波、地崩れ、火災などの直接的な被害のほか、被災者の避難や損害の復旧、生活の再建が必要となる。

ここで重要となるのがライフラインの早期復旧である。災害が発生すると普段あるのが当たり前と思っていた水道や電気、ガス、石油が災害によって使えなくなる。これによって災害復旧作業にも大きな障害となる。避難した被災者にも不便を強いることになり、最悪の場合、災害関連死の要因ともなる。

ライフラインの状況

そのライフラインの復旧状況であるが、断水は最大75,300戸。このうち１月24日時点で45,380戸がまだ復旧していない。電力については最大40,500戸が停電し、24日現在、約4,700戸が復旧していない状態と報告されている。

一方、ガソリンや軽油、灯油を供給するガソリンスタンド（ＳＳ）については、震災直後に営業停止となったところが65軒。営業可能なのは207軒。状況確認中が259軒となっていた。しかし、24日時点では13軒が営業停止中と報告されており、それ以外のほとんどのＳＳは復旧して営業中と思われる。

また、石油製品を貯蔵しておく油槽所についても、地震直後に一部で配管に損傷があったため出荷停止となったものの、近隣油槽所からの応援配送により大きな影響はなかったと報告されている。そして24日の現時点では順調にローリー出荷中という。

石油は防災の最後の砦

ライフラインのうち、もちろん水も電気も重要であるが、石油は災害時には特に重要な役割を果たす。消防、救急、警察それに自衛隊用車両の燃料として欠かせないし、病院などの自家発電用にも使用される。一般家庭や避難所に芯式の石油ストーブがあれば、停電していても暖房ができるし、煮炊きもできる。

自宅が倒壊あるいは余震で崩壊する恐れがあるため、自家用車内で生活する人もいるが、車内暖房のためにもガソリンが必要である。

このように石油は災害時に電気や都市ガスの不通を補う重要な役割を担うことができるし、石油は備蓄ができるという利点もある。

第6次エネルギー基本計画でも
「石油は、エネルギー密度が高く、最終需要者への供給体制及び備蓄制度が整備されており、可搬性、貯蔵の容易性や災害直後から被災地への燃料供給に対応できるという機動性に利点がある」とされており、石油は災害時にはエネルギー供給の「最後の砦」となると、その役割が強調されている。

意外に強靭　石油の供給体制

既に述べたように、今回の能登半島地震ではＳＳの被害は比較的少なく、またその復旧は電気や水道に比べてかなり早く、比較的早期に石油製品の提供を開始している。これは、実はSS側で従来の災害を教訓として、様々な取り組みを行ってきたからである。

ＳＳはもちろん、ガソリンのような大量の危険物を取り扱う施設であるから、付近住民から不安視されることもある。実際、ＳＳの建設計画が持ち上がると近隣住民の間で反対運動が起こることも珍しくなかった。

その認識を変えたのが、1995年に発生した阪神淡路大震災である。このとき、神戸市内で大規模な火災が発生し、付近一面が焼け野原になった地域もあった。にもかかわらず、ＳＳで火災が発生したという例はなく、むしろSSだけが火災からまぬがれポツンと残っていたという例がいくつも見られたのである。

これはＳＳが法令によって決められた厳格な安全設計で建設されているからで、特に火災が発生したとき、付近の建物への延焼を防ぐために高さ2ｍ以上の防火壁で周囲を囲うことが決められている。この防火壁のお陰で逆にＳＳ内部が火災から守られたのである。

これを契機として、ＳＳは危険な設備ではなく、逆に災害に強い施設であると見直されることになり、逆に災害時の防災拠点として整備が進められてきたという経緯がある。

具体的には全国のSSの中から約2,000か所が中核SSとして整備されている。中核SSは災害時には緊急車両への優先給油を行うため、自家発電設備や大型タンクが整備された。

また、中核SSほどではないが、自家発電設備を備え、災害時に地域住民の石油製品の供給拠点となる役割を持つ住民拠点SSが14,500か所整備されている。これは全国の総SSの内の半数以上に相当する。

中核SSや住民拠点SSは、自家発電装置や緊急設備の定期的な稼働確認が義務付けられており、また、災害時に対応する研修や訓練を行っている。今回、能登半島地震でもSSがいち早く復旧したのは、このような日ごろの備えが生きたのではないだろうか。

今後どうなる

このように、災害発生時にはSSが防災拠点のひとつとなって大きな働きをすることが期待されている。しかし、近年、ガソリンや灯油の消費量が減ってきており、このためSSの数も減少し始めている。

さらに、地球温暖化対策として、今後EVが普及が予想されており、SSの数は今後も減り続けることになる。そうなると将来的には災害時に石油の供給ができなくなる可能性もある。

気候変動対策としてEVの普及は必要であるが、緊急車両までEV化してしまうと災害時に活動できなくなる恐れがある。今後EV社会が実現した場合、災害対策をどうするのか、課題として捉えておく必要があるだろう。

2024年1月28日

1月2日。17時47分頃、新千歳空港を飛び立ち、羽田空港に着陸しようとした日本航空516便（以下「JAL機」）が、滑走路に待機中だった海上保安庁の航空機（以下「海保機」）と衝突する事故が起こった。

この事故により、海保機は乗員6名のうち5名が死亡、1名が重傷を負ったが、JAL機の方は14名が軽傷を負ったものの衝突18分後には乗員乗客379名全員が機内から脱出している。乗員が脱出したあと、JAL機は火炎に包まれ、8時間後にようやく消し止められた。

日本航空516便衝突炎上事故の残骸（JA13XJ）By Makochan12.9 – Own work, CC BY-SA 4.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=143460716

ここで気になったのが、乗員乗客が脱出したあとJAL機が8時間も燃え続け、胴体部分が跡形もなく燃え尽きたことである。これからこの事故についての調査が行われるだろうが、この飛行機の主要部分が炭素繊維強化プラスチック（CFRP）で作られていたということが、この航空機火災事故にどのような影響を与えたのかが一つの焦点になるといわれている。

航空機火災事故では何が燃えるのか。まず考えられるのが燃料である。JAL機の燃料は当然ジェット燃料であるが、ジェット燃料というのは実はガソリンスタンドで売っている灯油と同じものと考えていい。ジェット燃料特有の規格に合格しなければならないが、特に変な作り方をしなければ普通の灯油でもジェット燃料として使える。

灯油はご存じのとおり、常温ではマッチで火を近づけても火は着かない。これはジェット燃料も同じことでガソリンよりも安全な燃料なのだが、一旦火がついてしまえば、燃焼熱で燃料自体が温まるから燃え広がって行くことになる。

今回の事故では、海保機との衝突で燃料が漏れだし、ジェットエンジン内の炎などが着火源となって燃えだしたことが考えられる。

しかし、今回の事故では燃えたのは燃料だけではない。JAL機の機体であるエアバスA350という機種は機体の半分以上がジュラルミンのような金属ではなく、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）でできているのだ。CFPRが使われていたことが、火災にどのような影響を与えたのだろうか。

航空機の材料はもちろん軽いことが望ましいが、一方で400人もの乗客を乗せ、時速1000㎞で、高度1万ｍを飛行するから、機体には大きな負荷がかかる。その負荷に耐えられる強度のある材料でなければならない。

従来はジュラルミンやアルミニウム・リチウムなどのアルミ合金が使われてきたのだが、軽くて強度の高い炭素繊維が発明されると、それを使った炭素繊維強化プラスチック（CFRP）が機体材料として使われるようになってきた。

最初は機体のごく一部で使われてきたのだが、新しい機体ほどCFRPの使用範囲が広がっている。エアバスＡ350で使われている材料の内訳は以下のとおりである。

CFRP　   53％（使用箇所＝胴体、尾翼、主翼部分）
　
アルミ、アルミ・リチウム合金　19％（使用箇所＝リブ、フロアビーム、ギアベイ）

チタン    14％（使用箇所＝着陸装置、パイロン、アタッチメント）

スチール    6％

その他        8％

A350では、従来、航空機に使われていたアルミ合金は全体の2割ほどしかない。かわりにCFRPが53％と、全体の半分以上に達している。使われている部分も胴体、主翼、尾翼だから、外部から見える範囲のほとんどはCFRP製と言っていいだろう。これほど多量のCFRPを多用した機体は、A350が最初であり、そして今回が初めての火災事故となる。

ではCFRPとはどんなものなのか。CFRPは炭素繊維とプラスチックの複合材料だ。プラスチックだけでは強度が足りないので中に繊維を入れて補強する。その補強材として炭素繊維を使ったものがCFRPである。似たようなものに漁船やバスタブなどに使われるFRPがあるが、これは補強材としてガラス繊維を使ったものだ。

炭素繊維は石油から作られるアクリル樹脂を加熱加工して作られるもので、90％以上が炭素原子からなる。この炭素繊維にプラスチックを混ぜて固める。組み合わせるプラスチックとしては、熱を加えると固まるエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂がよく使われてきたが、逆に熱を加えると液体になる熱可塑性プラスチックも用いられることがある。

A350に採用されているのは帝人(株)が提供するテナックスTPCLといわれるCFRPだ。これは東洋レーヨン（当時）が開発した炭素繊維テナックスにPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）という熱可塑性プラスチックを組み合わせたもの。このテナックスTPCLは強度は鉄の10倍だが、重さは4分の1しかない。軽くて丈夫なので航空機の材料としては絶好の材料である。

では、このCFRPで火災がおこるとどうなるのか。炭素繊維自体は不燃性といわれる（500～600℃まで高温になると自然発火する）。PEEKは耐熱性、耐薬品性、耐腐食性が高い優れた材料であり、また、難燃性であるから燃えにくい。しかし、やはりプラスチックであるから高温になれば燃える。

今回の事故でも胴体部分は完全に燃え落ちている。炭素繊維自体は不燃性であるから、燃えたのはPEEKの部分だろう。プラスチック部分が燃えれば、形を保っていることができないので崩れ落ちることになる。炭素繊維は燃え残ったとしても外観が黒色なので燃え殻にしか見えないのかもしれない。

今後、事故の調査が進むにつれて、CFRPの火災に対する評価が行われることになるだろう。プラスチックだから燃えるという特性があるが、ジュラルミンでも高温の炎にあぶられれば熱で溶解し、機体自体が崩れる。

2007年8月20日、沖縄県の那覇空港に着陸後、火災が発生した機体。ボーイング737-800。機体はアルミ合金製。

今回の事故では、機体は海保機と衝突しても客室が破壊されることもなく、約1000ｍ地上を走っている。さらにジェット燃料火災の炎にあぶられながらもCFRP製の胴体は強度を保ち、乗員乗客379名全員が脱出する18分間、燃え広がらずに耐え続けた。

しかし、そのあと機体自体が燃えはじめ、数時間燃え続けてほぼ完全に燃え尽きた。
これをどう評価するか。今後の調査で明らかにされるだろう。

2024年1月7日

一般社団法人・炭素回収技術研究機構（CRRA）の代表理事を務める村木風海〈かずみ〉氏がよくマスコミに登場するようになった。CRRAは地球温暖化の原因となるCO2回収装置「ひやっしー」を開発しており、家庭やオフィス向けに提供するサブスクリプション（定額制）サービスを国内の団体が始めたという。

12月22日付の朝日デジタルによると「X（旧ツイッター）などでは「スゴイ！天才」「衝撃と歓喜！」「世界中に広まるといいね」といった称賛がある一方、「逆にCO2の発生量を追加で増やすだけ」「環境問題にまったく寄与しない」といった批判も上がっている」という。

筆者もこのビジネスには大きな疑問がある。

問題は回収したCO2をどうするのか

ということだ。空気中のCO2を回収するだけなら、それほど難しくはない。アルカリ溶液に吸収させればいい。

実際、ひやっしーは、空気をコンプレッサーで加圧してアルカリ溶液の中に吹込んでブクブクさせている。これだけでCO2を回収することができる。簡単だ。

なぜ、こんな簡単なことを今まで誰もやらなかったのかというと、それは回収したCO2をどうするかの目途が立たなかったからだ。

空気からCO2を回収してもそのまま空気中に放出したり、アルカリ溶液ごと廃棄物処理業者に渡したりしたらなんにもならない。

CRRAでは、回収したCO2からガソリンを作る研究を行っているという。しかし、その技術が完成したわけではない。

確かに、CO2からガソリンを作ることは可能だ。すでに日本を含めて世界各地の研究機関で研究が行われている。ただ、これはかなり難しい。

CRRAではCO2を使って微細藻類を培養し、これから採れるグルコースを発酵させてバイオエタノールを作って燃料にするというが、こんな方法は1970年代から提案されて研究が進められているが、いまだに実用化していない難しい技術だ。

ひやっしーがやっているようなアルカリ溶液にブクブクさせるだけといった簡単なものではない。桁違いの技術力と化学工場並みのプラントが必要となるわけだが、このような難しい技術をCRRAが持っているとは思えないし、2年や3年で開発できる技術でもない。

一番の問題は村木氏が提案している方法はすべて、新しいことはなにもない。世界中ですでに研究開発がはじまっているが、非常に難しくまだ完成した技術ではないということだ。CRRAがそれに取り組むのは結構だが、他の研究に比べて特に優れた成果を上げているとも思えない。

いまのところ、ひやっしーで回収されたCO2は、そのままCRRAのラボに保管されているということであるが、いずれは満杯になる。そのときはどうするつもりなのか。

まず、回収したCO2をどう処理するかの

目途を立てた上でビジネスを始めるべき

だろう。

まだその目途もたっていないのに、とりあえずひやっしーをサブスクで販売しておいてから、集めたCO2の有効利用の目途が立たない場合はどうするのか。そのときはビジネスは止めますというのなら、集めた金は全額返金すべきであろう。

少なくとも回収したアルカリ溶液をこっそり捨ててしまうなんてことだけはやってほしくない。

ひやっしーを購入した人や企業や組織は、これが地球温暖化緩和の役に立つと思っているはずである。にも拘らず、集めたCO2をただ貯めておくだけなら、それは典型的なグリーンウォッシュということだ。
（グリーンウォッシュ：実際には効果がないのに環境にいいことをやってるふりをして広告効果をあげたり、投資を呼び込んだりすること）

村木氏は「科学の尺度だけでは計れないビジネスの話をやっている」とインタビューでは答えているが、ビジネスとしてやるのなら、まず、持続可能な技術を確立してからやるべきだろう。

2023年12月29日

ブログの記事「EV（電気自動車）はエコじゃない？　ネット知識は間違いだらけ」がオルタナ誌とYahooニュースで紹介されました。

オルタナ）

「EVはエコじゃない」論の背景にある7つの間違い

ヤフー）https://news.yahoo.co.jp/articles/8b5e6cc9b0cb7b1a85d7d224630ac520730948dc

再生可能エネルギーを使用して作られるグリーン水素や、生成時に発生したCO2を地中に閉じ込めたブルー水素などを使って脱炭素を進めようという話が進められている。

ところがユーチューブを見ていると、水素は大変危険なので普及しないと話をしている人を見かけた。そのユーチューバーによると、ヨーロッパでは水素ステーションが爆発して町半分くらい吹っ飛んだという。だから水素は大変危険なので使ってはいけないというのだ。

このユーチューバーの解説はとても歯切れがよくて、面白いので好きなのだけれど、水素が爆発して町半分が吹っ飛んだって話は聞いたことがない。ということで調べてみた。

Wikipedia（英語版）の「hydrogen safety（水素の安全）」の項には水素爆発に関する重大事故事例が23件、リストアップされている。1937年に起こった、あの有名なヒンデンブルク号の火災爆発事故から始まり、2011年の福島第一原発の水素爆発事故も含まれる。そして最新の事例として2023年7月に起こった燃料電池バスが水素チャージ中に爆発した事故までが記録されている。しかし、ヨーロッパで水素ステーションが爆発して町半分が吹っ飛んだという事故は載っていない。

Wikiのリストにはもっと小さな事故も含まれているのに、こんな大きな事故が記載漏れになっているとも思えない。Wiki以外にもネットでいろいろ検索したが、それらしい記事はまったくヒットしなかった。ということで、町の半分が吹っ飛んだという話はガセネタだろう。そのユーチューバーは何か別の事故を勘違いしたんじゃないだろうか。

しかし、Wikiのリストには、それに多少近いような、当たらずといえども近からず（遠からずではなく）という記事を見つけたので紹介したい。

2018年2月12日　アメリカ　カリフォルニア州ロサンゼルス近郊のダイヤモンドバレー

圧縮水素タンク24本を積んだトラックが水素ステーションに向かう途中、道路上で火災が発生した。火災は午後1時20分頃ころ発生し、午後4時前に消火されたが、この間、爆発の危険があるとして、ダイヤモンドバレーの半径1マイル（800m）の地域の住民が避難することになった。

この事故はかなり広い範囲の住民が避難することになったが、実際に爆発が起こったわけではない。水素ステーションの事故でもないし、場所もヨーロッパではなくてアメリカだ。

2019年6月10日　ノルウェー　サンドヴィカ

ノルウェーのUno-X社の水素ステーションで爆発事故がおこった。この事故を受けて、Uno-X社のほかの水素ステーションも一時閉鎖された。Wikiの記事ではこの事故の被害状況が記載されていなかったので、他のサイトの情報によると以下のとおりである。

• 爆発音が数マイル離れたところでも聞こえ、近くの道路が閉鎖され、交通が混乱した
• 路上にいた車両のエアバックが衝撃によって作動し、2名が緊急治療室で検査を受けた
• 犬が4階から飛び降り、オフィスビルの窓ガラスが破損した

この事故はヨーロッパであり、水素ステーションの爆発事故であったが、町半分が吹っ飛んだということもなく、負傷者もいないようだ（４階から飛び降りた犬は無事だったのだろうか）

2020年４月7日　アメリカノースカロライナ州ロングビュー

OneH2社の水素燃料プラントで爆発が発生した。爆発は数マイル離れたところでも感じられ、約60軒の家屋に被害が出た。爆発による負傷者はいなかった。
この事故は60軒もの家屋に被害が及んだことからかなり規模の大きな事故であったが、爆発したのは水素プラントであり、水素ステーションではない。負傷者もおらず、町半分が吹っ飛んだという話ではない。

確かに水素に関する事故はいくつか起っている。だが、水素だから特に危険というほどでもない。水素だけで火災爆発が起こることはなく、水素という①燃える物が空気中の②酸素と混じり合い、何らかの③着火源があるという3つの条件が重なったときだけ火災や爆発が起こる。

水素はニトログリセリンのように衝撃や圧力だけで爆発するというものではなく、ガソリンと同じように3つの条件が必要だ。むしろ、ガソリンは容器から漏洩すると床に溜まって、濃度の濃い蒸気を作って空気と混ざりあうから爆発しやすくなる。京都アニメーションで犯人が事務所にガソリンを撒いて放火した事件がこれだ。

これに対して水素は非常に軽い気体だから、容器から漏れれば、どんどん上に登って行き、拡散してすぐに薄まってしまうから、着火しにくい。容器から漏洩した場合の危険性は、水素の方がガソリンより、むしろ安全かもしれないのだ。

水素は絶対安全とはいわないが、それなりの注意を払えば、ガソリンやLPGなどと危険度は同じか、むしろ小さいくらいだ。むやみに恐れる必要はない。

2023年10月20日

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ブログ記事「同じ水素でも色が違う？　水素に付けられたカラー表現の話」が9月30日付のYahooニュースとオルタナに掲載されました。

【この記事は、オルタナ誌、Yahooニュースで紹介されました】

米ローレンス・リバモア国立研究所は8月6日、核融合の実験で、投入量を上回るエネルギーを得ることに再び成功したと発表した。昨年12月5日の同実験で、2.05メガジュールのレーザーエネルギーを燃料カプセルに投入した結果、3.15メガジュールの出力を得て、エネルギーの「純増」に成功したと発表していた。今回の実験の結果は12月のときよりエネルギー収量が大きかったという。

この実験結果を受けて、ついに核融合の点火に成功したとする報道もあり、これで核融合発電が現実味を帯びてきたとか、実用化がもう目前であるかのように報道する向きもある。

そうだろうか。もう核融合発電の実用化は目前なのだろうか。実際に核融合が「点火」したというのは正しいのだろうか。ここではそんなことはない。核融合発電が点火したとか、実用化間近なんて話は嘘っぱちだという話をしたい。

今回の核融合実験の意味

今回の核融合実験の成果について、焚火で考えてみよう。
寒いので焚火をしようと考えた。薪を集めてライターで火をつけたが、なかなか火が着かない。ようやく着火したと思っても、その火の大きさはライターの火よりも小さいし、ライターを消すと薪の火も消えてしまう。これなら焚火をするより、ライターの炎で温まった方がいいくらいだ。というのが今までの成果だった。

今回の成果は、薪に火が着き、さらにその炎がライターの炎よりも大きくなったということである。焚火の場合は、ライターの炎より大きな炎ができたことには意味がある。その炎が新たな着火源となって他の薪を燃やすことになるからだ。ライターで薪に火が着くのなら、その火より大きな炎ができれば、それが着火源となって次々に燃え広がって行くことになる。これが焚火に点火したということである。

同じような現象に核分裂がある。原子炉では核燃料に含まれるウラン235という原子が焚火の燃料にあたる。ウラン235に中性子が当たると、分裂して熱が発生するとともに新たな中性子を2～3個放出する。この中性子は消滅してしまう場合もあるし、他のウラン235にあたる場合もある。後者の場合は中性子が当たったウラン235も核分裂を起こして、再び2～3個の中性子を放出することになる。

このようにして核分裂するウラン235の数が増えて、消滅する中性子と同じ数になった状態を臨界という。この臨界を越えれば燃料は放っておいても核分裂を継続することになる。これは焚火が放っておいても薪がなくなるまで燃え続けるのと同じである。原子炉の場合の点火といっていいだろう。

では、今回のローレンス・リバモアの結果は、この焚火の点火、あるいは原子炉の臨界にあたるのだろうか。残念ながらそうではない。核融合によって得られたエネルギーが他の燃料の核融合の原因となって、核融合が継続するかというとそうではないからである。

あくまでも核融合によって放出されたエネルギーが核融合を起こさせるために使ったレーザーのエネルギーを上回ったという計算上の結果である。電卓をたたいて計算したらそうなったというだけに過ぎないし、それ以上の意味はない。

焚火の例で言えば、ライターよりも大きな炎ができたが、ライターを消してしまえば焚火も消えてしまうという関係なのだ。核融合のエネルギーがその核融合を起こすレーザー光のエネルギーが大きくなったといって、核融合が自動的に継続するわけではない。いったい何を騒いでいるのだろうか。

核融合発電の実用化は近づいたのか

今回の成果は、とりあえず核融合を狙って、きちんと起こすことができたという意味ではそれなりに評価できるだろう。その時の必要エネルギーが発生したエネルギーを上回っていたかどうかは単に計算上の問題に過ぎない。仕入れ価格より、売値の方が上回ったという会計上の意味はあるだろうが、物理的な意味はない。

ちなみに、今回のレーザー出力を実現するために、実はその200倍の電力が投入されている。つまり、同じレーザーを駆動するための電力を200分の1にするか、核融合によって発生するエネルギーを200倍にするかしてようやく、エネルギー的にはブレークイーブンになる。ここまで達するにはまだまだ先が長い。さらにエネルギー的に黒字になったからといって核融合発電が実現するわけでもない。

核融合発電を行うためには、継続的に核融合を起こす必要があるが、今回の実験で核融合が起こった時間はなんと10億分の1秒単位に過ぎない。もちろん10億分の1秒でも、これを繰り返せばいいわけであるが、同研究所の設備の能力では一日に数回しかレーザー照射ができないという。そして1回の核融合で生み出されるエネルギーは3.15メガジュール、ガソリンに換算して0.1リットル分に過ぎないのだ。

一方、これだけの核融合エネルギーを生み出すために使われた設備は、巨大な192本の高出力レーザー装置で、そのサイズはフットボール場3面分もある。この巨大な設備をつくるためには膨大な費用がかかっただろうが、それで生み出されるエネルギーがガソリン0.1リットル分というわけだ。

この設備をそのままスケールアップして核融合発電に持っていくとしたら、膨大な設置面積と、膨大な費用がかかるだろうし、核融合で得られたエネルギー（高速中性子線のエネルギー）を電力に変える設備も別に必要となる。

あくまでも、今回の成果はフットボール場3面分もある巨大な実験室で、ごく短時間（10億分の1秒単位）、ごく少量（直径数ミリ程度）の燃料で核融合が起こったということであり、あくまでも巨大な実験室の成果に過ぎない。その設備をそのままスケールアップして核融合発電所が実現するという話ではない。

核融合発電は可能なのか

核融合が実験室で成功したからといって、核融合反応を商業発電に持っていくためには、越えなければならない多くの問題がある。

まず、核融合に使う燃料としてトリチウムが使われる。トリチウムは地球上にはほとんど存在しないから、どうやって手に入れるのか。アイデアはいろいろあるが目途がついているわけではない。また、トリチウムは、それ自体が放射性物質であり、取り扱いが難しい物質である。

核融合で発生するエネルギーの多くは高速中性子の形で放出される。高速中性子はすこぶる危険であり、人体に対してももちろんだが、様々な材料を簡単に劣化させるという性質がある。ローレンス・リバモア研究所で用いられるような、巨大で高価な設備も数年で劣化して使用できなくなる。

また、発電所とするためには、この高速中性子からエネルギーを電力として安全に取り出さなければならないが、その技術はまだ確立していない。
これらの未解決の問題はそう簡単には解決できないだろう。

これらが技術的に解決できたとしても、さらに厄介な問題が待ち構えている。それは経済性という問題である。核融合を発電に利用するためには、巨大な設備が必要となり、設備自体が精密機械であるから非常に高価なものとなる。その高価な設備が2～3年で取替えとなると、固定費負担は膨大なものとなる。さらに、燃料となるトリチウムの製造コストがどうなるのか見当もつかない。

一方で、太陽光や風力の発電コストは飛躍的に低下しつつある。太陽光の発電コストは、2030年には1kWhあたり10円程度まで下がっていき、さらにもっと下がるといわれている。

核融合発電は30年後に実現すると、ずっと前からいわれ続けてきたがまだ実現していない。例え物理的に実現しても、そのコストが太陽光発電のコストまで下げられなければ、何十年かかっても実用化はしないということになる。

2013年8月24日