番号 05G-001 送信日 05/07/01 差出人 林 正幸
件名 簡単燃料電池に関して
こんばんは、林まさです。
一昨日(6/29)に先進科学塾1日コースの7月分の検討をしたとき、簡単燃料電池がうまく行きませんでした。これは、水酸化ナトリウム水溶液を浸み込ませたクッキングペーパーを炭素板でサンドイッチにし、手まわし発電機で電気分解すると、極板に吸着された水素と酸素で燃料電池ができるものです。メロディーテスターが鳴り、ソーラーモーターがまわります。
その場で、炭素板が新品であることが問題であろうと推定しました。高温で焼いてにかわを飛ばしたらという意見も出ましたが、今日それとは違う希硫酸の電気分解を試してみました。電流3Aくらいで10分ほど、プラマイを逆にしてさらに10分ほど、すこし過激な電気分解をしたわけです。すると表面が黒色になり、目に見えて多孔質になりました。
この炭素板で試してみると、ばっちり、期待通りの結果になりました。この電池は備長炭を縦割りに切断した(パイプカッターを使う)電極を使うとよりうまく行ったのですが、それに引けを取らないことが判りました。実験は、数回成功するのと、数10回成功するのでは、質が違うところがあるのですよね。
ではまた。
番号 05G-002 送信日 05/07/08 差出人 林 正幸
件名 ブラウン運動
こんばんは、林まさです。
今日は科学館で、明後日の「1日コース」の準備をしてきました。尾坂さんと石田さんに協力していただきました。もうひとつの課題だったブラウン運動ですが、二酸化チタンを使うことを教えてもらいました。この粒子は大小様々で、大きい粒子はピントを合わせる対象として好都合であると同時に、事実上ブラウン運動しないので小さい粒子のブラウン運動が際立つのです。それにしても私の記憶に残っている牛乳の脂肪球の見事なブラウン運動は幻だったのでしょうか。
ではまた。
番号 05G-003 送信日 05/07/09 差出人 林 正幸
件名 環境勉強会の報告
こんにちは、林まさです。
7月3日の環境問題を勉強する会の通信をつくりました。私の思い違いなどありましたら指摘してください。
次回10月16日(日)の参加を呼びかけます。
ではまた。
05.7
事務局 林 正幸
環境問題通信05−7号
今回は岩田、飯田、臼井、鈴木ひさし、富田、林まさ、林ひろの7名でした。新しい参
加者もあり、事務局としてはうれしいことです。
そしてお互いに、目に着いた資料を持ち寄りましょう。
廃熱で発電(富田)
利用される2倍以上の大量の熱エネルギーが無駄に捨てられている。これを利用すれば
エネルギー効率が高められる。この新聞記事の発電機はゼーベック効果を利用したもので
ある。
この効果は熱電対温度計に利用されています。金属の両端の温度を変えるとその間に起
電力を生じます。ただしその値はmVレベル。この効果は半導体でも見られ、p型とn型
では電流の向きが逆になります。高温側が、p型ではマイナスにn型ではプラスになりま
す。つまり高温側と低温側の間に複数の両種の半導体を挟めば、向きが逆の電池ができる
ことになります。これを高温側、低温側でうまくp型とn型をつなげば、直列になり電圧
を上げることができます。もちろんこの素子を並列につなげば電流も増やすことができま
す。
産業技術総合研究所では、金属半導体ではなくセラミック半導体を利用した。これで酸
化や熱による劣化を避けることができる。とくにp型では効率10%を実現し、試作した
熱電発電機は800K(高温)と300K(常温)で10Wのパワーを発揮した。
話の中で海水の温度差を利用する発電が話題になりましたが、温海水と冷海水が離れて
おり、この間の移送が効率を下げてしまうことが指摘されました。
講演資料「浪費と差別の現実」(富田)
名工大祭で小出氏(京大原子炉実験所)の講演を聴いた。
人類が20世紀に消費したエネルギーは全体の57%を占める。ちなみに19世紀は4
%、18世紀は2%である。人類も1つの生物種として絶滅するが、他の生物種を含めた
生命環境を破壊した挙げ句に自滅することになる。
日本はこの120年間に年率4.5%でエネルギー消費を拡大してきた。とくに戦後から
1970年前半までは10%である。現在の消費量は日本に入射する太陽エネルギーの
0.6%になり、このままでは数年後には1%、2050年には10%、2100年には
100%のエネルギーを消費することになる。原子力が温暖化防止の救世主のように言わ
れるが、問題はエネルギーの消費拡大そのものにある。
エネルギー消費には大きな差別がある。日本人は1人当たりで世界平均の約2倍のエネ
ルギーを消費している。世界を13億人ずつ4つに分けると、先進国は全体の80%を消
費している。発展途上国が12%、次が6%、極貧の第三世界はわずか2%で生命維持す
ら難しい人たちがいる。
冷戦後一極支配をしている米国は、民主主義ではなく「強者の論理」を振り回し(建国
以来)、日本はそれに追随している。北朝鮮の核開発(あったとして最大50キロトン)
を非難する一方で、米国はその10万倍以上の5000000キロトンの核兵器を保有し
ている。日本はすでに40トン以上のプルトニウムを蓄え、50000キロトン近い原爆
がつくれる。そして世界で唯一開発にこだわっている高速増殖炉は、それが産み出すはず
のプルトニウムは核分裂する部分が98%と、超核兵器級である。
テロ反対の合唱ではなく、他者を踏みつけにしない世界を求めて行きたい。
・確かにエネルギーの消費拡大こそが問題だ。
・太陽エネルギーの0.2%が風や波、大気循環などを産み出すとあるのは、小さ過ぎない
か。
・降雨は別になっているようだ。このエネルギーは大きいはずだ。
・地球上の太陽エネルギーは定常状態にあるが、温暖化が進めば大気や海洋などの保持す
るエネルギーが大きくなるから、いきおい気象現象も荒っぽくなるのではないか。
・気象に影響しているのは二酸化炭素だけだろうか。森林の伐採、砂漠の拡大も大きいと
思う。
「予防原則」の紹介(林まさ)
大竹さんの「人と環境の保護のための基本理念 予防原則」(合同出版)を読みました。
はじめに「予防」の意味ですが、分かっている危険を未然に防止するというのでありま
せん。予防原則とは彼女の定義によりと
「潜在的なリスクが存在するというしかるべき理由があり、しかしまだ科学的にその証
拠が提示されない段階にあっても、そのリスクを評価して予防的に対策を探ること」
です。
環境対策の基本は予防原則と言われますが、現実には一般論では済まされないどろどろ
したものになります。経済の健全な発展との調和、規制による貿易摩擦、費用対効果の大
小、立証責任、立場によるリスク評価の食い違い、利便性と矛盾などです。
1992年の「環境と開発に関するリオ宣言」で、国際的に予防原則が確認されました。
内分泌かく乱物質を告発したウイングスプレッド会議は、これまでのリスク評価では人間
の健康や環境を守ることができなかったと指摘しました。2002年にヨハネスブルグで
の「持続可能な開発に関する世界首脳会議実施計画書」には、米国、日本などが「予防原
則」という文言に反対しました。2003年にはEUが、RoHS(電気電子機器に含ま
れる特定有害物質の使用規制)に続いて、化学物質を予防的かつ系統的に管理する
REACH(化学物質の登録、評価、認可及び規制)を提案しています。
この本は予防原則を歴史的に追いかけ、フロン規制、PCB,可塑剤、DES(ジエチ
ルスチルベストロール 「流産予防薬」)、水俣病など豊富な事例も取り上げています。
また日本の環境庁の予防に関する研究会の委員として、その内容なども紹介しています。
予防原則の現状を理解するために、一読を勧めたい本です。
「エネルギー問題」資料(林まさ)
レポート「エネルギーで何をどのように教えるか」の中の「エネルギー問題」の部分を
資料として紹介しました。
@人類のエネルギー生産(=消費)量は、「世界国勢図絵」によると
2001年では、石油換算で 102億トン
であり、石油の燃焼熱はおよそ44kJ/g(=0.44億kJ/トン)ですから
102×108
×0.44=4.5×109[億kJ]
=
45[京kJ]
になります。そしてこのまま経済活動を続ければ、この数値は2050年には3倍になる
と見積もられています。
A地球の大気と地表が1年間に獲得する太陽エネルギーは、
大陽定数 1.37kJ/s・m2
地球半径 6370km
ですが、雲による反射などで34%が宇宙に失われる(大気などが19%を吸収し、地表
が47%を吸収する)ので
1.37×0.66×3.14×(6.37×106
)2 ×3600×24×365
=3.6×1021 [kJ] =
360000[京kJ]
になります。エネルギー消費量は、この「1万分の1」くらいです。
B光合成は次の熱化学方程式に従って、太陽エネルギーを内部エネルギーの姿で蓄積した
バイオマスを産み出します。
6CO2
+ 6H2O = C6H12O6 + 6O2 −
2802kJ
ブドウ糖
その生産量は1年間におよそ3000億トン(「理科年表(環境編)」のデータから計
算)であり、そのエネルギーは
(3000×1014/180)×2800=4.7×1018[kJ]
=
470[京kJ]
になり、これは地表が獲得する太陽エネルギーの0.18%に当たります。また人類のエネ
ルギー消費量は、この「10分の1」くらいです。
これらの計算をどうやら自信をもってできるようになりました。
・水素を燃料として考えると、液体でもその密度が0.07g/mlに過ぎないことは不利
である。
・水素燃料電池は、その場の環境には優しいが、鍵になるテクノロジーとは思えない。
・それに水素をどう製造するかが問題である。水を電気分解していたのでは・・・。
・現にハイブリッド車の方が効率がよい。蓄電装置の開発こそが重要である。
・日本人学校の子どもの「日本は明るい」という言葉が印象的だった。ヨーロッパの夜は
そんなに明るくない。
・それに古い物を大切にする。家は60年の耐久性を考える(日本は半分)。
・今の日本には「哲学」がない。
・まめに消灯など、省エネを心掛けている。
・中国から野菜を持って来るなど馬鹿げている。地元の生産物を消費するという施策がな
いものか。
・エネルギーを使い過ぎている人類は昔に戻るべきである、という議論がある。
・自分が自動車や新幹線に乗っていて、他人に省エネを訴えることはできない。
・しかしこれからの科学技術の方向は考えられる。さらにリニア新幹線なのか・・・。
・昔の生活や技術の優れた面を見直すという視点もある。
(意見交換のまとめは林まさ流の勝手なものです、悪しからず。)
次回は
10月16日(日) 13:30〜
「林ラボ」
番号 05G-004 送信日 05/07/15 差出人 鈴木 久
件名 戸田さんの目玉の実験装置
おはようございます。鈴木 久です。
連絡がとれないので少しでもみなさんに関連あるこういう形で発信することをお許しください。
この前の科教協実験交流会で、戸田さんが目玉の実験装置を持ってきてみえました。そのとき、レンズの焦点距離が異なり後でと言われた方もいると思います。
戸田さん。今度の物理サークルには参加されますか?
もし、参加されるのでしたらぜひ、レンズを持ってきていただけないでしょうか?
もちろん、私の分だけではなくての話ですが。
ここからは私信です。もし、参加されるのでしたら以前お借りしていた歯車楽器をお返ししたいのですが、持参してよろしいでしょうか?
現在、愛車の中が倉庫状態ですので、準備が必要ですので恥ずかしながら書き込みさせていただきました。
当日、午前中部活動で、終了後駆けつけたいと思っています。
番号 05G-005 送信日 05/07/16 差出人 戸田 亜昭
件名 Re:戸田さんの目玉の実験装置
皆さんおご無沙汰しています。。戸田亞昭です。
目玉のレンズは発注はしてあるが、まだ見本しか手に入っていません。手に入ったら連絡します。
鈴木久さんにはその見本のレンズを持って物理サークルにいきたいと思います。
次の資料を持って物理サークルに参加しようと思います。
1.古い物理サークル資料
2.CT画像の原理
3.名古屋市地震マップ
4.大きなシャボン玉をつくる道具
会場校の井階さんへ図々しいお願い
すぐに手にはいるようならば、普通のOHPシートを10枚程用意していただけませ
んか。無理をしなくても結構です。
番号 05G-006 送信日 05/07/*20 差出人 鈴木 久
件名 提案
鈴木 久です。
いよいよ花火の季節がきました。
昨年は、雨が多くよい機会に恵まれませんでした。
皆さんの中で、同じ花火を同時に様々な場所でビデオ撮影しようという方はみえませんか?
たとえば、春日井市の花火大会
http://travel.nifty.com/special/summer2005/hanabi/data/30055.jsp
7月23日にあります。
春日井在住、名古屋の守山区近辺、小牧在住などなどからたとえば映像に時刻を表示してすぐ下からできれば真下から見ても同じく丸く写る。
光と音が同じ。
いろいろな方角から見ても同じ形?
いろいろな距離から見ると、少しずつ音がずれて聞こえる。
遠いと音も聞こえにくい。
花火の種類によって、実際の爆発場所からを考慮して音の速さを計算するなどなど議論して、場所や時刻を決定して撮影し、いくつかをビデオ編集して授業で使えるようにできればと思うのですが、
木曽川は無理かもしれませんが、長良川もおもしろいかもしれません。
番号 05G-007 送信日 05/07/** 差出人 ** **
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番号 05G-008 送信日 05/07/** 差出人 ** **
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番号 05G-009 送信日 05/07/** 差出人 ** **
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番号 05G-010 送信日 05/07/** 差出人 ** **
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番号 05G-011 送信日 05/07/** 差出人 ** **
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番号 05G-012 送信日 05/07/** 差出人 ** **
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番号 05G-013 送信日 05/07/** 差出人 ** **
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