日本のエネルギー問題について勝手に考える
二酸化炭素を削減し、持続しやすいエネルギーサイクルを考えてみました。
（水素は電解で生成するのか、液体水素で運用するのか等少し運用面で分からない点があったので、水素エネルギーは一度保留してそれ以外の方法でこうなったらいいなというモデルを考えてみました。）
私は高校時代から光合成に興味が強かったので、そちらの方面で考えてみます。
エネルギーとしては電気を中心に「蓄電」と「発電」について考えてみました。
１．蓄電
現在はリチウム電池が使用されていますが、リチウムが日本では採掘しにくい点を考え、別の方法を考えてみるのもありだと思っています。
その候補としてマグネシウム電池は、かなり有効な代替案なのではないかと考えています。
Mg は Li よりも体積エネルギー密度が高く、資源が豊富で、融点が高く、Mg をそのまま負極にできるという利点があります。
正極材料、負極材料、電解液、セパレータのそれぞれについて課題があり、それぞれ研究がされているようです。
以下の研究は母校の研究なので掲載してみました。
負極材料については以下のような研究があります。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jilm/72/3/72_720303/_pdf
研究の場合、機構を解き明かすことやより良い材料を発見することが目的なため、工業製品としてのちょうど良さのようなものを探求することはありませんでした。（今は違うのかもしれませんが）
電池というと一つの分野に見えると思いますが、材料ごとに細分化してしまいます。
マグネシウム電池としてトータルで工業的視点からOKを出しながら、開発を進めていく企業や人たちが現れるとよいなというように感じました。
２．発電
二酸化炭素をなるべく排出しないで発電する方法として以下の技術に注目しています。
１）火力発電所や下水処理場からの二酸化炭素を効果的に回収し、海水への溶解と藻類への培養に関する技術開発
この中でCO2高効率溶解装置というものが非常に興味深い装置だと思いました。
（CO2高効率溶解装置の原理についての資料は発見することができませんでした。）
また溶解させたCO2は何らかの形に変更（固定）する必要があります。海藻の生育に使用すること以外にも、以下のプランクトンの育成に使えるとよいなと考えました。
２）植物プランクトンDicrateria rotundaが石油と同等の炭化水素を合成する能力をもつことを発見
CO2高効率溶解液の方が生育が良いというデータは特にないので、あくまで成長率が高まるといいなという願望です。
また「光合成ができない暗い場所や、生存に必須の栄養分である窒素が少ない環境では、ほかの環境に比べて飽和炭化水素の総量が4〜5倍に増えました。」とあったのですが、以下のような記事もあったので実際ありうることなのかなと思いました。
１）の技術を用いて火力発電所から生成する二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素と植物プランクトンと光合成から石油を生成するサイクルがエネルギー収支としてプラスになれば、二酸化炭素を固定しつつエネルギーを得るサイクルができるなと夢想した秋の夜長でした。
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