従来のエンジン車は?
はたして、生き残るのか?
今の時代の流れからいうと、電動化は避けられない印象が強い。電動化というと、内燃機関を一切搭載しない完全なEVが至上で、それまでの繋ぎとしてPHEVであったりHV(マイルドハイブリッドを含む)が存在するけど、エネルギー源が何か?という事で分ければ、EVとPHEV、HVというのは別物。EVは外部から充電した電池で駆動する。PHEVは一部そういう使用も可能だけど、化石燃料で発電して電気を賄うと考えれば、PHEVもHVも従来の化石燃料エンジン車と変わったものではない。
それ以外のエネルギー源というと、今なら水素、LNG、LPG、将来を含めればアンモニアといった気体燃料を用いるものだろうか?水素といえば、水素を直接燃焼するエンジン、燃料電池によって水素から電気を生み出して電動機用いるものとが存在するが、どちらも気体である水素を燃料として用いている。
このような状態となっており、現時点のトレンドとしては、ガソリン、軽油といった従来型化石燃料を用いたエンジンを動力源とした車輌は消滅する傾向。そして、外部から充電された電池を用い電動機で駆動する車輌が主流化する傾向。対抗として水素を含めた常温で気体を充填して燃料として動力を得る車輌が追随している様相。
今の社会の雰囲気は正にそういう状態。
しかし、本当にそういう時代がやってくるのか?と冷静になって考えると、外部から充電された電池を用いる方法も、常温で気体状態の燃料を充填して用いる方法も、従来の化石燃料を用いるエンジン車に取って代わるか?というと、なかなか厳しいのでは無いだろうあか?
仮に電池を用いるEVに置き換わるとして、その心臓部である電池の寿命はどうか、それに全てが置き換わるとして、廃棄される電池の処分迄を考えると、長く続いた内燃機関の時代のように長く続くか?というと、疑問点の方が少なくない。
EVに用いるバッテリーというのは、現状、使用済みバッテリーは産業廃棄物として処理されている。そんなバッテリーにはリチウム、コバルトが必須であり、その埋蔵量と採掘量から考えると、数十年も潤沢に供給出来る状態とはなっていないのが現実である。このリチウム、コバルトを採掘するためにも大量の温室効果ガスを発生している事も忘れてはならない問題である。使用済みバッテリーをリサイクルするにしても、現状はリサイクルコストが莫大に掛かるために現実的ではない。EVで使えなくなったバッテリーを他の用途にリユースするとしても、肝心のEVで使える能力を持つバッテリーの確保は、EVの普及に伴って困難さが問題となってくるだろう。
そもそも、どんなバッテリーであっても、充電された電気を長期間失わせることなく保持し続けるというのは難しい問題。更に、充電式バッテリーは充放電を一定回数繰り返すと、その能力を失うもの。充放電の性能や劣化の速度というのは、使用環境に大きく影響を受ける。温度が低ければ充放電能力が低下するし、温度が高ければ寿命の劣化が早く進行する。
このように考えると、そもそもバッテリーを搭載して車輌を動かすというのは、本来的に無理があるように思う。電動機を動力源とするのであれば、電池を搭載せず外部から給電しながら走る電車のような存在しか合理性が感じられない。
電動機を動力源とした車輌が素晴らしいのは理解出来るが、それには電池を用いない事が大前提では無いだろうか?電池というのは、製造、廃棄、リサイクル、性能や寿命の温度依存性の面を考えれば、電動化によるメリットが、電池を使用する事によって殆どが相殺されてしまう可能性が高い。特にEVの普及率が高まれば高まる程、電池によるデメリットが無視出来ない問題となるのでは無いだろうか?
電池を使う限りEVの未来は明るくない、、、、、そのように思う事が多い。
環境に優しい車ということでは、古くはLNG、LPGといった液化ガスを燃料とした車輌、将来なら水素ガス、アンモニアを燃料とした車輌というのが注目されているけど、常温で気体ということは、そもそも低分子量物質が燃料。これを液化、或いは充填して用いるとしても、搭載出来る燃料のエネルギー密度は高くない。航続距離も伸びなければ、既存燃料を用いる場合に比較すると出力も低くなる。今注目の水素ガスにしても、水素を得るためには化石燃料を分解して作り出しており、トータルでみると完全にクリーンなエネルギーとは言えない。水素の部分だけを見て論じても無意味である。
このような問題以外に、可燃性ガスを扱うという意味では、これを個人管理で運用される自家用車に広く展開するのも若干の懸念が生じるモノ。
というのは、可燃ガスというのは、やはり装置の保守管理が重要である。ガスというのは漏れても見えないもの。事業体や官庁が管理する領域で可燃ガスを扱うには心配は無いが、個人管理の自家用車で可燃ガスを扱わせるというのは、新しい内こそ問題は無いだろうけど、従来の自家用車のように10年、20年も使うという事は不可能となっていくのでは無いだろうか?
常温で気体の燃料を扱う、、、、そのこと自体が危険を有しているように思う。
地球環境云々も重要だけど、それ以上に守るべきは安全性だろう。
安全性という面を考えると、個人管理に委ねても、長期的に危険な事態を起こさせないというのが極めて重要。そして、実用性能を鑑みると、燃料としては常温では液体で、内燃機関の内部でしか引火、爆発が生じないモノを扱うというのが、やはりベストではないだろうか?電動化というと、基本的に交換を前提とした電池を用いないモノに限るべきというのが正解のように思う。電動化というのは、回生出来る範囲で失われるエネルギーを回収、利用する範囲に留めるべきのように考える。
ただ、これまで通りにガソリンや軽油をそのまま使うというのでは、世界の潮流に逆らう事になるだろうし、世界でコンセンサスを得る事は不可能。
ならば、何が必要か?というと、化石燃料を使わない方向で、ガソリンや軽油と等価な燃料を生み出す事という事になるだろう。
これから行うべきは、CO2の有機合成であったり、廃油の再生であったり、植物油の改質なのかもしれない。
実際、CO2とH2から合成燃料を生み出す事も可能である。燃料としてのエネルギー密度を考えると、既存のガソリンと軽油と同性能のモノを化石燃料ベースで生み出すという方法を変える事が、実は正解なのではないだろうか?
現状、合成燃料普及の最大の問題は製造技術が完全に確立しているとは言い難い事。
この分野といえば、所謂、装置産業の世界。学問というか学部の世界でいえば、装置工学、化学工学関係である。日本国内において、この分野を専門としている技術者が少ないのが問題。この分野は昭和40〜50年代が花形の分野であるが、近年は志望する学生も多くない。しかし、装置工学、化学工学というのは、将来はもっと注目度が高くなる分野かも知れない。
自動車メーカーはEV化に偏り過ぎるのではなく、現実解を考えると合成燃料の開発プロセスを効率化させる取り組みを、エネルギー産業任せで行うのでなく、主導して行うべきではないだろうか?
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