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木炭の自作、蒸気機関の夢

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 自作木炭の断面。ちゃんと木炭になってます。燃やしても煙の出ない、屋内でも使える木炭です(作る時もそうだけど、火事には注意)。作るのが結構楽しくて、最近よく作ってる。

 この冬は、暖房は自作木炭を使った火鉢にしか頼っておらず、木炭も原料費ゼロ(間伐材というか、ゴミとして放ってあるものを貰ってる)なので、暖房代ゼロになってます。冬の平均最低気温が-1℃くらいだから火鉢だけでも何とか暮らせてるけど、これ以上寒いと無理でしょうね。まあどこであれ普通にエアコンなど使った方がいいです。(真理情報)

 あと、やっぱり木炭で焼くと何でも美味しいですね。外が焦げずに中までよく火が通るので、何を焼くにしても美味しく焼けます。これはガチ。火鉢はこの時代、結構マニアックだけど、炭火焼きは強くオススメしたい。どうですか奥さん?

 

 木炭の作り方ですが、YouTubeの大人気チャンネル、「Primitive Technology」にて紹介されていた方法でやってます。太い木を真ん中に立てて、その回りに木をどんどん追加して立てていき、外側にいくほど細く短い枝で、最終的にかまくらのような形にして、その上から枯葉や枯草などを被せ、さらに粘土を被せて窯とし、頂点と下部複数に穴を開け、上から着火し、下の穴から火が見えたら穴を塞ぐ。そして一日かけて冷まして、窯を崩して木炭を取り出すと。そういう感じ。まあ百聞は一見に如かずなのでYouTube見てください。

 木を短く切るのが面倒だから、長いままで横倒しにして、細長い形の窯でやったらいいんじゃないかと思って、そのような形式でもやってみたけど、これだと高さがとれないので煙突効果が弱まり、火を回すのが若干難しくはなりましたが、まあ炭自体はうまくできました。煙突をしっかり作れば十分いけると思う。煙突の上から火を入れて、細長い左右の端に吸気口を設け、火が見えたら閉じると。

 炭焼きには他にも方法はある。鉄製の容器に木を入れて、上部に小さな穴だけ残して、これを外側から熱する。これは一番確実で簡単な方法だけど、効率は悪く、大きな鉄製の容器を手に入れるのが面倒くさい。容器さえちょうどいいのがあれば、この方法でやるのもありです。ただ効率はよくない。質のいい木炭を作るには、粘土窯式よりも鉄製容器式の方がいいです。あと、火力を弱めに保てば、アルミ缶でもギリギリ可能です。何度かやったけどアルミ缶でもできた。それでも穴開いたけど、小さいから冷える力の方が強くて、何とかなった。

 まだ色々試してる最中だから、どの方法が一番いいとは決めがたいんですが。色々やっていきたい。どういう方法であれ、気密さえしっかりすれば炭自体はうまくできます。特に下部の気密はきわめて重要で、もし下部に針の目くらいの穴があると、これによってかなりの木炭が燃焼してしまって収量が減ります。煙突効果によって、高温の容器の上下に穴がある場合、下からものすごい力で空気を吸うので。吸気口を閉じるのは遅めの方がよく(全体にしっかり火を回すため)、閉じたら完全に気密する。上は適当でも平気というか、少し開けておいた方がいい。これが今のところ得ている炭焼きのコツです。あとは、やっぱり大型の窯の方が効率がよくて、原料あたりの収量が増えるようです。大型すぎると作るのが大変だけど。

 

 なんで木炭なんか作ってるのかというと、暖房代節約というのもありますが、一番は、そもそも木炭を作る技術を体得するためです。良質な木炭を効率よく自作できるようにするため。その練習として作ってる。練習だけど、物はたくさんできるので、とりあえず火鉢用燃料として使ってるという状況。

 エネルギーの自給自足をしたいと思っていて、それは暖房から調理用熱源、あらゆる家電や電子機器、そして移動機械の燃料に至るまで、全てです。具体的には、蒸気機関を薪や木炭で動かして、それによって発電したり、蒸気機関の動力をそのまま利用したりなどしたい。位置を動かさない蒸気機関であれば、薪のまま使うのが一番効率がいいんですが、動力として利用する移動機械用では、燃料のエネルギー密度が大きいほど重量を減らせるので、薪を木炭にする事が重要になってきます。ものによって大きく異なるけど、薪が3000Wh/kgくらいで、木炭が8000Wh/kgくらいらしいから。まあそんなところです。

 蒸気機関も現在研究中です。数十年後には電気自動車しか販売されなくなっている(はず)ので、ガソリンスタンドは軒並み潰れていきます。少なくとも近所のガソリンスタンドは潰れて、遠くのガソリンスタンドを利用するしかなくなる。現時点でもガソリンスタンドはかなり潰れてますが。するとガソリンで動く機械は実質使えなくなる。昔よく言われていたような石油の枯渇ではなく、ガソリンスタンドの減少が先に来て、アクセスの問題でガソリンが使えなくなっていく形。これは、自分の住んでるところだけの話に限らず、旅先での燃料補給などでも問題になってきます。北海道とかガソリン車で回れなくなるんじゃないかという懸念まである。北海道は電車もなくなる。辛うじて電線だけは通じているような地域が増える。

 しかしガソリンの代わりに普及する電池というのはきわめてエネルギー密度が低く、現在最高性能のリチウムイオン電池でもせいぜい200Wh/kgです。モーター効率が90%だとしても180Wh/kgしか使えない。ガソリンエンジンの効率は20%くらいで、ガソリンのエネルギー密度は12000Wh/kgだから、2400Wh/kg使える事になる。どれだけ高性能な電池がやがて市販される事になろうとも、ガソリンエンジンを超えるのはまず無理でしょう。しかしガソリンスタンドがなくなり、選択肢に電気しかなくなれれば、それはつまり、社会全体のエネルギー効率を高める(火力発電所で発電した電気を送電して電気自動車で走る方が、自動車がそれぞれの車内でガソリンを燃やして走るよりも効率がよくなる)ために、個人が持てる機械の性能が下げられるという事になる。

 そこで俺は蒸気機関を自作する(これを自動車に使うつもりはありませんが喩えとして自動車の話をしました。私は自動車免許も持ってませんので、実際には小型船舶を使っていくつもりです。新時代の乗り物は船)。蒸気機関は外燃機関なので燃料はまあ燃えれば何でもいい。特にエネルギー密度が高ければ高いほどいい、木炭のエネルギー密度はさっきも書きましたが8000Wh/kgです。蒸気機関の効率は、うまく作れば30%程度は可能(最先端の火力発電所の効率は50%以上)です。つまり2400Wh/kgになる。ガソリンエンジンと勝負できる。燃料を木炭でなく灯油(ガソリンスタンドが無くなっても灯油スタンドはしばらく、少なくともガソリンスタンドよりは残りそう)にすれば、灯油はガソリンと同じくらいなので、30%で3600Wh/kgになる。灯油もなければ、プラスチックのゴミを燃料にすれば同じくらいになる。プラスチックはリサイクルするより燃やして燃料として使った方がいいという話もあります。

 ここまで書いてちょっとひとつ思ったけど、将来、コンビニでガソリンを販売するようになるんじゃないかという、そんな気がしてきた。扱う量が少ないから、コンビニでもやれるようになったり。いや流石にそれは……。でもありえなくはない。何でもやるからな、コンビニは。或いは、ガソリンスタンドがコンビニになるか。ガソリンスタンドが自動車整備を広範にやっていくという話は既にあるようですが。ガソリンスタンドが電池屋や充電スタンドになっても食っていけそうにないしなあ。充電スタンドなんて基本的に無人でしょう。

 というかそもそも電気自動車は本当に普及するのか。少なくとも、自分が生きている間(長くてあと七、八十年くらい)に?最近の自動車関連のニュース見てて、自動運転技術などはかなり進歩してきてるようだけど、電気自動車に肝心の電池開発がなかなか進んでないように見える。情報が全く出てきてないんですね。ゴミみたいなニュース記事しかない。隠してるってのもあるんだろうけど。パナソニックトヨタと組んだりしてる。今のところ日本が世界をリードしてる(自称)らしいけど、どうなる事やら。