個人投資家+YouTuber =さんとうきん

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タグ:温暖化

こんにちはさんとうきんです。今回は蓄電池は二酸化炭素を出すのかについてをやっていきたいと思います。自分は電験二種を保有しており省エネにも携わった経験を元にやっていきたいと思います。

詳細はYouTubeで話しているので良かったらご覧ください。


EVが環境に悪い原因としてリチウムイオン電池の製造過程で二酸化炭素が出ていることがよく指摘されているので今回はマニアックすぎる内容かもしれませんがリチウムイオン電池の製造工程を確認していこうと思います。

結論からいうと蓄電池は年々二酸化炭素を排出しなくなっていくという結論になりました。残念ながら電気主任技術者でも製造工程で二酸化炭素が出るまでは知っていますがなぜ製造工程で多いのかを知らないので今後どうなっていくかという分析まで出来ていない方が多くいます。今後必要な知識になりますので詳細を解説していこうと思います。

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・リチウムイオン電池の製造工程
まずはリチウムイオン電池の製造工程ですが、今回はこちらのサイトから引用していきます。

EVは製造時に大量の二酸化炭素を排出するのでエコではないという話がネット上でたくさん見るようになりました。一体どの工程で排出されるのか見ていきたいと思います。

ますはリチウムイオン電池の構造ですがこういった図をよく見ると思います。しかし、実際はこういう箱型というよりは筒状だったり板状だったりすると思いますが形状が違うだけで構造は同じです。大きく分けて正極、セパレータ、負極、電解液がありこの図を片隅に置きながら製造工程を確認していきます。

こちらはリチウムイオン電池の製造工程です。正極スラリーとはドロドロとしたもので導電材、活物質、結着材、有機溶剤で出来ています。負極スラリーとは導電材、活物質、結着材、増粘剤でできておりこれをそれぞれアルミと銅箔に塗ります。

次にプレスの工程で粒子間の密着性や金属箔との密着を上げたりするようで、なかなか原始的な工程です。

塗った後に乾燥、切断などの工程を経て正極と負極が完成します。ここで乾燥が出てきました。有機溶剤などは乾燥しないと性能が出ないので今のところ必要な工程になります。工場で乾燥するには熱を発生させなければなりませんが、ここでかなりの電力を使うことになります。

電力を多く使うということは間接的に火力発電の熱を利用していることになります。日本では大体70%程度を火力発電で発電しているので使った電力量×70%は天然ガスなどを燃焼させて乾燥しているという考え方になります。なのでリチウムイオン電池の製造工程で二酸化炭素が多く輩出されているというのはこの火力発電の割合の70%からきていることになります。

他の製造業で二酸化炭素が排出されるというのは多くがここからきているので対策としては電力消費量を減らすこともありますがもう一つ対策があり二酸化炭素が出ない発電方法に変えることも対策になりこの考え方が拡大していきます。

再エネ比率が高くなり、先ほどの70%が半分になると電力消費量は変わらなくてもリチウムイオン電池の製造時の二酸化炭素排出量も半分になります。ここを多くの人が見逃している点で2050年に二酸化炭素排出量がかなり減るようになるとリチウムイオン電池の製造過程で排出される二酸化炭素は大きく減ります。今までは省エネ、エコというと電力所為肥料やデマンドの削減でしたが今後はそこよりも太陽光の比率が重要になってきます。

ここを勘違いしてずっとリチウムイオン電池の製造で二酸化炭素が多く出続けると思われており電気主任技術者でも勘違いしている方が多いので要注意です。

そしてリチウムイオン電池の製造工程に話を戻すと、先ほどの正極と負極の間にセパレータを入れて巻き取ります。そうすることで一番最初にあったリチウムイオン電池の構造になり、これを容器に入れて電解液を入れてふたをします。試験をして完成になります。後半は二酸化炭素にあまり関係ないのでサラッと行きましたが充放電の検査でも多くの電力を使用しますし、活物質も製造過程で1000度以上に加熱する工程があるらしいのでそこでも二酸化炭素が出ると思いますが、電力消費から二酸化炭素が出る考え方は説明済みなので割愛します。

いかがでしたでしょうか。ここ10年で製造業のエネルギーの省エネの考え方が変わりつつあると感じておりLED化や間引き、高効率の製造装置の導入などの電力消費量を減らすから太陽光を導入するステージに大きく変化しつつあります。こいつは何を言ってるんだと思う方もいるかもしれませんが、実際に中小企業でも太陽光の導入を検討している会社がかなり増えてきており実際に相談もされました。

今後文句を言われながらも今の3倍程度に太陽光が増加していく可能性があります。

詳細はYouTubeで話しているので良かったらご覧ください。



こんな感じで今回は以上になります。

これからも株仮想通貨、お金に関して動画作っていきますので良かったらチャンネル登録お願いします。

それでは最後までご視聴いただきありがとうございました。失礼します。

こんにちはさんとうきんです。今回は風力発電は二酸化炭素を出すのかについてをやっていきたいと思います。自分は電験二種を保有しており省エネにも携わった経験を元にやっていきたいと思います。

詳細はYouTubeで話しているので良かったらご覧ください。


バイオマス、蓄電池、太陽光でも二酸化炭素が出るのか調べていましたが、今回は洋上風力をやっていきます。結論から言うと風力発電も二酸化炭素は非常に少なかったです。風や収益性も含めてまとめてみました。

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・風力発電は二酸化炭素が少ない
まずは風力発電は二酸化炭素が少ないですが、こちらは九州電力にある発電ごとの二酸化炭素排出量です。風力発電は二酸化炭素排出量はかなり減っているのが確認できます。LNGコンバインドと比較しても1/10以下になっているので化石燃料を燃やす発電方法の効率がいくら向上しても二酸化炭素排出量という部分では限界がありそうです。10年以上前は太陽光は製造時に大量に二酸化炭素を出していたのでイマイチでしたが太陽光もかなり少なくなってきているようです。詳細は太陽光発電は二酸化炭素を出すのかをご覧ください。

なので今後は再エネは製造時に大量に二酸化炭素を出すことではなく、負荷変動とどこで折り合いが付けれるかという時代に入りつつあります。

ここだけ見ると風力発電も一気に増やしたいですがヨーロッパと比較するとなかなか不利な環境なことや収益性についてやっていきたいと思います。

・風力発電の風況
こちらはヨーロッパ、台湾、日本の月間平均風速の図になります。表には風速がありますが、日本と台湾はヨーロッパと比較するとかなり不利なのが分かってもらえると思います。

特に夏では平均で5m/sなので日によっては全く発電できない日があるようで太陽光と同じく変動が大きいので予備を多く設置しておかないといけないのでその分のコストはかかるかもしれません。

そして最近の脱炭素をヨーロッパが強く進める理由として洋上風力でアジアに大きく勝る風がありかなりの確率で勝てると踏んでいるからだと思われます。太陽光よりも風力の方が設備利用率が大きく同じ出力でも発電電力量が大きくコスト的に有利だと踏んでいるのかもしれません。

こういった背景からも日本は今まで通りの方法に戻すべきという意見が多いですが、それはそれで彼らのシナリオ通りで不利になりそうです。序盤に見たようにいくら頑張っても二酸化炭素排出量が多いので日米貿易摩擦の時のように輸出自主規制や関税がかけられ再エネの導入コストよりもそちらの損失の方が大きい気がするので今まで通りに戻すというのは危険かもしれません。

・三菱商事の風力発電は・・
続いて三菱商事の風力発電はということでこちらは日本に立地した際の採算性の資料ですがなんと19円だと回収するのに18年もかかるようです。どういう設定なのかまでなかったですが、おそらく日本に建設するには19円以下では厳しいのではないかと思ってしまいます。

今回洋上風力で三菱商事連合が落札した金額は秋田で11円という破格の金額でした。赤字を出してまではやらないにしても利益はかなり少ない気がするので、建設する際は想定外の追加工事などが出ると工事費を支払わない業者が出るなどトラブルが多そうな気がしてしまいます。

日本企業は洋上風力のノウハウはないのでそこらへんからも工期の遅れなどが出始めると採算性という部分で危険な香りがするプロジェクトです。三菱商事という看板があるので安心していますが他社が数割高い金額をどうやって下げたのか、記事では大量発注ということでしたが、売電金額10%程度ならわかりますが数割は下がりすぎな気がしてしまいます

詳細はYouTubeで話しているので良かったらご覧ください。


・まとめ
いかがでしたでしょうか。風力発電は太陽光と違い日本で実績が少なく経済産業省の実証事業では採算が取れないせいかわざわざ作ったものを廃止していたので少し不安がありますが、太陽光のみだと厳しいのである程度の規模は必要かもしれません。

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それでは最後までご視聴いただきありがとうございました。失礼します。

こんにちはさんとうきんです。今回はバイオマスは再エネなのかについてやっていきたいと思います。自分は電験二種を保有しており、省エネなども携わった経験をもとにやっていきたいと思います。

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太陽光や風力と比べると興味ないかもしれませんが、一般的な人が森林に対して勘違いしている部分がありそうでしたので解説していきます。特に木を燃やすのに本当に再生可能エネルギーとして利用可能なのか、木の特性を中心に調べていきたいと思います。

結論から言うとバイオマスは再生可能エネルギーとして活用できそうです。しかし、林業は木材を売る価格より運送費がかかると聞いたことがあるので、そこをどうやって解決するのかという疑問は残りました。

・バイオマスが再エネになる仕組み
まずはバイオマスが再エネになる仕組みですが、こちらの図のように木を植えて成長過程で二酸化炭素を吸収します。この吸収量と発電するときに出る二酸化炭素が同じくらいだから再生可能エネルギーということのようです。少し引っかかる部分もあるかもしれませんが後半の方では納得してもらえると思うのでこのまますすめていきます。

ここからは林野庁から抜粋した資料を中心に紹介していきます。全体の流れとしてはこのような感じになっています。木を植えて成長させて回収しますが、発電だけでなくそれ以上に価値が出そうな部分は材料として利用して、廃材、残材も利用して森林丸ごと活用したいみたいです。今のところ廃材は活用できているようですが、林地での残材は活用されておらずポテンシャルはあるようです

続いて木材の特性ですが、木材は樹齢が50年を超えたあたりから急速に二酸化炭素を吸収しなくなってきます。吸収した二酸化炭素は化学変化でなくなるのかと思っていましたが、どうやら木材内部で蓄えるようです。その蓄えるスピードが頭打ちになっていくと木材に期待されている環境にやさしい森林としての機能はなくなっていきます。

こちらは日本の森林の二酸化炭素吸収量のグラフです。年々樹齢が大きくなってきたこともあり二酸化炭素吸収量は下がっています。一応吸収してはいますが2030年には放置すると今の半分程度になってしまうようです。

ここで序盤の話を思い出してほしいですが、森林はこのまま放置していると環境にやさしい森林ではなくなります。こちらは日本の森林の樹齢ですが、x軸は5年ごとでくぎってあるので10だと50年みたいです。日本の森林は50年を超えているのが増えており、このままいくと二酸化炭素を吸収しなくなります。バイオマスで燃やして植林してというサイクルをすることで森林の吸収量を維持しながら発電にも活用できるサイクルになることを目指しているようです。

またバイオマス発電は2021年だと4%を占めており前年から1%も増加し2030年には5%という目標があるみたいです。単純に木材ペレットで発電したり、廃棄物も燃やしたりいろいろ細かい分類もあります。通常の再エネだと天候で出力は変動しますがこちらは安定しています。恐らくですが、原子力や火力、バイオマスに電池の力を借りることで太陽光+風力の比率を50%程度までは問題なく上げれるのではないかと思いますので安定供給できる再生可能エネルギーとしての価値は高そうです。

しかし、コストが問題で1kwhあたり30円程度なので今の仕組みではかなり高い電気になってしまい、爆発的に伸びるということはなさそうです。林業は運搬費が木材よりもコストがかかるといわれており、同じような問題がありそうです。

詳細はYouTubeで話しているので良かったらご覧ください。


まとめ
いかがでしたでしょうか。あまり注目されることがないバイオマスですがこのまま放置していても二酸化炭素吸収量が下がりますし、再エネは変動が大きいので大量には導入できなくても地道に活用されていく可能性がありそうです。

木々を倒して太陽光を設置するといろいろ文句を言われますが、あまり木は二酸化炭素を吸収していないことも分かったので傾斜がきつくない限り日本でも太陽光の比率を今の3倍程度に上げるほうがいい気がしています。

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それでは最後までご視聴いただきありがとうございました。失礼します。

こんにちはさんとうきんです。今回は太陽光はエコなのかについてやっていきたいと思います。自分は電験二種を保有しており、省エネなども携わった経験をもとにやっていきたいと思います。

詳細はYouTubeで話しているので良かったらご覧ください。


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ひろゆきやTwitterで太陽光パネルはは生産するときに二酸化炭素を排出するからエコではないというのをよく見るので検証していきたいと思います。

結論から言うと太陽光発電はエコでした。20年前は二酸化炭素を回収するのに8年かかっていたようですが、今では長くても2年で回収されます。この動画をみてもらうことで太陽光が二酸化炭素を減らすものであること、廃棄の問題について理解できると内容になっています。

・太陽光は二酸化炭素を出さない
まずは太陽光は二酸化炭素を出さないですが、こちらは産業総合研究所(産総研)から抜粋したものです。産総研とは特定国立研究開発法人の一つで国の研究所になります。

こちらの右の図では太陽光発電が2年で温暖化ガスを回収するグラフがあります。少し慣れない表現ですがy軸が温暖化ガス排出量、x軸が設置してからの年数だと考えればいいと思います。

これによると化石燃料の発電と、日本の発電で排出される温暖化ガスは設置後に右肩上がりで増加していきます。この二つでの違いは日本では水力や原子力などさまざまな方法で発電しているのでそれを混ぜて考えると化石燃料だけのものよりはに温暖化ガスが減っているのでこういった差になっています。

一方で太陽光はたしかに設置直後は温暖化ガスが生産するために排出されていますが、設置後はほとんど横ばいです。今のところ大体2年、ものによっては半年ほどで逆転するようなので温暖化ガスという部分ではかなりエコのようです。

これには原料の採掘、精製、運搬、設備の製造、設置、保守用部品の製造、運搬、使用後の処理が含まれていてここまでハッキリ書かれていても日本中になんとなく太陽光はエコではないという誤解や、そもそもこの研究自体否定する人までおりどうかしていると思います。こういう計算は最先端な研究ではないので間違うこと自体ないでしょうし太陽光がエコでない理由にはならなそうです。
また、シリコンの生成などに電力を使いますが今後再エネ比率が増えていくとさらに温暖化ガスは出量は減るので短期間で回収できそうです。
・太陽光から流出する金属
続いて太陽光から流出する金属ということで、こちらは太陽光パネルに含まれる金属で代表的なものです。それぞれメーカーごとに含有量が大きく異なるようです。セレンはソーラーフロンティア製、カドミウムはファーストソーラー製、鉛は多くのメーカーで含まれているようです。

続いて製造年メーカー別の溶出試験の結果です。溶出試験はこの後に詳しく解説しますがこちらから見ていきたいと思います。傾向としては鉛はほとんどのパネルで検出されていますが年々減少傾向です。アンチモンも検出されていますが溶出基準値というのは今のところないということでした。

ではこの溶出試験の結果がヤバいのか考えていきたいと思います。こちらは環境省の太陽光パネルの廃棄に関する資料からの抜粋です。溶出試験ではこのようにして試料を作ります。パネルの主要な部分を20cm20cmで切り出して0.5~5mmに細かくします。この試料を環境庁告知第13号の方法で試験をします。なかなか意味不明ですが簡単にいうとこの試料を溶液に浸して揺すって液体を分析します。

詳細はこのような感じですが雰囲気だけ理解すれば十分で試料を6時間も水平に揺するようです。

ここで考えないといけないのは普通に置かれているパネルで流出るかという部分です。Twitterではこの部分もよく話題になっていますが、結論から言うと問題ないと思います。試料は細かく裁断しないと金属は流出なんてしないからですね。

問題があるとすると水に浸されておかれたり災害で流出したり、埋め立て場で放置される場合は流出してしまうので注意が必要です。特に鉛の含有量が目立ちますが、細かく見ていくと電極等にハンダ使われているのが原因のようです。ハンダは電化製品でも利用されていますので太陽光パネルだけの問題ではないですし無鉛はんだなども開発されているので問題はなくなりそうです。

詳細はYouTubeで話しているので良かったらご覧ください。


まとめ
いかがでしたでしょうか。なんとなくイメージで環境に悪いイメージがついてきてる太陽光パネルですが、この動画でエコな理由が理解できたのではないかなと思います。

問題があるとすると廃棄物が川に捨てられることや出力が日射で変動することなどは問題になりそうです。出力が変動するのもEVや電池で補えると思いますので今後は再エネから直接蓄電池に供給し連系するのは蓄電池からなどの工夫が必要になるかもしれません。

動画詳細欄に株、投資サブチャンネルあるので良かったらご覧ください。

それでは最後までご視聴いただきありがとうございました。失礼します。

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