アルバイシンの丘
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随想や意見,俳句(もどき)

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原発の直接的地球加熱効果(1.余分の廃熱で琵琶湖は何度上昇?)
 核マフィア側は原発再開をいかにしても実現しようと必死になっているように見える。だが,そこにどうしても必要なのは大義名分だ。その多くはすでに嘘が露見したり論理が破綻したりして,すでに名分が立たなくなっている。そこで最後の




(いや,また新たにひねり出すに違いないが,少なくとも現状ではこれが最後のはずだ。)拠り所としているのが地球温暖化問題。いわく,火力発電が排出するCO2の温室効果で地球が温暖化する,よってCO2を排出しない原発を推進すべきだ,という理屈である。
  果たして原発はCO2排出に関して無罪なのか(温排水によりCO2の海水中溶解度が減少してその分大気中濃度が増えるんだがね)?【注1】,そもそもCO2がホント に温暖化の大きな原因なのか?火力由来のCO2が主犯なのか?,等々については,ここでは詳しく論じない。たとえば概略の考察が次でなされているので参考ま でに。【注1】

 ・地球温暖化と原発

 本記事で論じるのは,CO2による温室効果があるにしても,それによる温暖化効果と原発温排水による直接的な地球加熱効果との,一体どちらが大きいのかについての比較考察である。すなわち,同じ出力に関して原発と最新の火力で比較した場合,原発の方がはるかに多くの熱を捨てなければならないのであり,原発発電は必然的に余分の直接的な地球加熱効果持つことになる。これを正当に見極めて比較のまな板に乗せようとする試みである。
 このような比較考察はすでに多くなされているはずであるが,本記事はその先駆的業績の後追いに過ぎないことをお断りしておく。ただし,パピヨン自身,比較考察の明白な結論を確認しておらず,自らその結論を導こうと試みたものである。

 なお,本記事を書くにあたり,竹野内真理氏の以下の記事も参考にさせていただいた。特に,太陽熱放射エネルギーに注目して比較されているところである。

 ・温暖化について記事を書こうとしたメモ書き(未完成)
 ・本においては原発温排水の方が二酸化炭素より影響大!?水戸巌さんとご子息のご冥福を祈りながら

0.試算の前提,条件

 発電に伴う廃熱による直接的地球加熱効果について,原発,コンバインド火力発電,コジェネ火力発電の三種類で比較する。どの方式で発電しても廃熱は必ずあるわけだが,熱効率の面から廃熱量は原発が最も大きい。その余分の廃熱による加熱効果と火力から出るCO2の温室効果とどちらが大きいかを考察する。もし,原発からの余分の廃熱の方が大きければ,原発は温暖化防止に役立つとは言えず,むしろ温暖化促進装置と化すのである。以下,じっくり吟味してくださいな。

 ・出力:100万kWとして比較する。
 ・原発の熱効率:30%とする。(ウィキより)
 ・コンバインド発電の熱効率:60%とする。(ここから。いずれ80%に近付くと思われる。)
 ・コジェネ発電の熱効率(この場合,総合効率と呼ばれる):80%とする。(たとえばここから。いずれ90%に近付くと思われる。)【注2】

1.廃熱量の計算

(1)出力100万kWに必要な投入すべきエネルギー
 ・原発:エックス×0.3=100万kWより,エックス=333万kW
 ・コンバインド火力:エックス×0.6=100万kWより,エックス=167万kW
 ・コジェネ火力:エックス×0.8=100万kWより,エックス=125万kW

(2)廃熱量
 ・原発:333万kW-100万kW=233万kW
 ・コンバインド火力:167万kW-100万kW=67万kW
 ・コジェネ火力:125万kW-100万kW=25万kW
 これらの廃熱量は,いかなるエネルギー変換も廃熱を伴わないものはないという絶対的法則に従う仕方のないものである。この熱量がいかに地球全体に拡散して薄められようと,それは地球を加熱する熱量として機能する。すなわち,これは直接的な地球加熱行為にほかならないのである。
 問題は,原発と他の発電法との廃熱量の差が地球温暖化に寄与する程度である。この寄与がCO2の温暖化効果に比べて小さいならば,核マフィア側の地球温暖化防止のために原発が必要だということは一応の理屈を有する。(ただし,廃棄物処理など,別の観点から原発推進は許されないのであるが,本記事では論じない。)
 そこで,この原発が余分に排出する廃熱量と同じ出力の火力から排出されるCO2の温暖化効果を比べ,核マフィア側の理屈が正当であるかを吟味するのが,本記事の趣旨である(何度も繰り返すように)。

(3)原発が余分に排出する廃熱量
 ・対コンバインド火力:233万kWー67万kW=166万kW
 ・対コジェネ火力:233万kWー25万kW=208万kW A
 以下では対コジェネ火力との余分の廃熱量について計算する。対コンバインド火力については,計算結果を166÷208=0.798倍すればよい。

2.原発の余分の廃熱が1年間にもたらす地球加熱効果

 さて,温暖化防止策とやらで原発一基,100万kWが同出力の火力の代わりに使われたとしたら,余分の廃熱が生じることがわかった。ではこの余分の廃熱量は一体どれくらい地球を加熱するのか,直観的にわかりやすく考えてみたい。それには1年間の総廃熱量を求め,それによって例えば海水温とか大気温がどのくらい上昇するかをみてみることにする。(この話は原発の稼働率などは関係ない。定期検査等で休止する時は代替原発が稼働すると考えればよいからだ。)
 最終目的はCO2の温暖化効果と比較することだから,この程度の期間で考えるのがわかりやすいだろう。

(1)1年間あたりの廃熱エネルギー総量
 ・208万kW=2.08×10^6 kW=2.08×10^6 kJ/s (1 W=1 J/s,1ワット=1ジュール毎秒)
  =2.08×3600×10^6 kJ/hour=7.49×24×10^9 kJ/day=1.80×365×10^11 kJ/year=6.57×10^13 kJ/year B
 1年間に100万kWの原発一基は,同じ出力のコジェネ発電に比べて,6.57×10^13 kJだけ余分に廃熱を放出するということが分かったわけだが,しかしこれがどの程度の大きさなのかさっぱり見当がつかないので,その見当をつけてみよう。

(2)余分の廃熱総量 B によって琵琶湖は1年間で何度上昇するだろうか?
 ・琵琶湖の水量,容積:2.75×10^10 m^3
 ・琵琶湖の質量:2.75×10^10 ton=2.75×10^13 kg
 ・水の比熱:4.18 kJ/kg/℃
 ・温度上昇量ΔT:2.75×10^13 kg×4.18 kJ/kg/℃×ΔT=6.57×10^13 kJ が成り立つから,ΔT=0.572 ℃/year C
 つまり,余分の廃熱総量 B は琵琶湖を1年間で0.572 ℃上昇させる。これは非常に大きい温暖化効果のように思える【注3】,【注4】。しかし,今のところは単なる直感でしかないので,もう少し調べてみよう。

 CO2の温暖化効果と比較したいので,やはり大気温の上昇効果も見ておきたい。余分の廃熱総量 B がすべて大気を暖めるのに使われたとすれば,どの程度の温度上昇をもたらすのか,次報で考察する。それはCO2の温室効果なるものと比較されることになる。お楽しみに。

【注1】 パピヨンとしては,温暖化そのものは否定する立場ではない。中緯度地方の酷暑の夏・極寒の冬という最近の現象についても,温暖化自体とは矛盾しない説明ができる説を支持している。しかし,温暖化の主因がCO2にあるという説には与しない。余りにも定量的な不確定要素が多すぎるからである。

【注2】 読者は以下のことを銘記されたし。コジェネの場合,電気エネルギーを介さずに,熱エネルギーなどを直接用いることができる。このエネルギーも従来ならばいったん電気エネルギーに変換して電気の形で供給されていたものだから,立派にここでの熱効率に含めることができる。ただこのような形を取るので,総合効率と呼ばれるのである。
 また,一基で100万kWの大型設備ができなくとも,何台かを合わせたものとして計算を考えれば全く同じことである。

【注3】 廃熱によって海水が暖められようと大気が暖められようと,地球に加えられた熱量に変わるところはないことを銘記せよ。さらに,これだけの温排水が海に流されているとすれば,時間を掛ければ温度は拡散していくが,少なくともある期間は原発排水域の海水温は周囲に比べ異常高温となるはずである。生態系に影響を及ぼさないはずがない。

【注4】 対コンバインド火力に対しては,余分の廃熱で琵琶湖の温度は0.572×0.798=0.456℃上昇することになる。

原発カテゴリー

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by papillon9999 | 2014-04-09 23:28 | Trackback(1) | Comments(2)
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Tracked from アルバイシンの丘 at 2014-04-10 17:17
タイトル : 原発の直接的地球加熱効果(2.余分の廃熱で全大気は何度上..
 前報:原発の直接的地球加熱効果(1.余分の廃熱で琵琶湖は何度上昇?) 2014年 04月 09日 において,出力100万kW,熱効率30%の原発一基は,同出力の総合効率80%であるコジェネ火力発電一基に対して,年間当たり 6.57×10^13 kJ/year  だけ余分に廃熱量を産み出すこと,言い換えると... more
Commented by 山崎 at 2014-04-12 20:20 x

今日の夕方ですが、TBS報道特集で原発温排水が周辺の海水域に異常環境をもたらしていたかの報告をしておりました。


この2年余りの原発停止で、過去の自然だった環境がよみがえりつつあるという報道でした。


注3でご指摘の心配は現実のものとなっていました。
Commented by papillon9999 at 2014-04-12 23:09
おお!そうですか!なんとタイミングの良いこと!温度が拡散するのは時間がかかるし,次から次に温排水が流れ込んでくるので,熱帯以上の温度になるはずですから,影響がないはずがない。これは確実に地球を直接加熱している行為です。
忘れちゃいけないのは,このほかに排水中にはトリチウムが大量に含まれていることです。これによって,遺伝子系にも異変が生じている可能性が高いです。ただ,従来の生物は死滅することで遺伝子変異も残っていかないかも。何とも皮肉なことです。
コメントとご報告,ありがとうございました。