海水淡水化と太陽エネルギー利用に関する技術メモ

情報記憶等の特定分野の技術文献の翻訳の合間に、地球環境問題に関連して、水及び太陽集光を中心に、基礎科学の観点からマクロエンジニアリング的な検討を行っています。特に、亜熱帯砂漠を対象地域として、発電に伴う廃熱を利用して海水を蒸留する太陽熱発電/海水淡水化システムに着目し、前処理、集光技術、熱機関などについて、基礎研究を行っています。一方、日本は、決して日射条件に恵まれてるとはいませんが、ソーラークッカーで太陽集光を体験してみると、集光による太陽エネルギー利用も、意外と捨てたものではないと感じています。以下は、日曜大工で製作可能なソーラークッカーも含めた、海水淡水化と太陽エネルギー利用に関する技術メモです。

 

海水淡水化

   濃厚塩水利用の海水淡水化   

太陽エネルギー利用

  ソーラークッカー

   ソーラークッキング資料

             

   

角型反射鏡による放物面鏡の構造と焦点距離

のこぎりやカッターナイフ、はさみ、定規等、簡単な工具で手作り可能です。

正方形の平面反射鏡を使用する為、直線加工のみで、作図も比較的容易です。

   81面ソーラークッカー

   36面ソーラークッカー

      36面ソーラークッカーその2

      100面ソーラークッカー

      9面ソーラークッカー

      

ソーラークッキングで注意する諸事項の中で、特に重要な点は、

・目の保護、

・やけど防止(集光部への接触や鍋転倒)、

・火災防止(集光が強く、発火点以上の温度になる恐れがある場合)、

・食中毒防止

・鍋や容器の破裂や突沸防止(鍋や容器の中が、絶対に、水蒸気で高圧にならないようにすること)

で、取扱説明書やインターネット上の情報を参照することが重要です。

断熱のために鍋や黒い容器を透明容器で覆う場合、沸騰した蒸気が必ず外に逃げて、中の圧力が高くならないようにします。もし、容器の中の圧力が高くなると、非常に危険です。例えば、ジャムの容器の場合、その蓋を完全に閉めてしまうと沸騰蒸気の逃げ道が無く、中が高圧になり、破裂や突沸の危険があります。堅く閉まる場合に中が高圧になる危険性のある蓋は、絶対に使用しないこと。鍋も同様で、水蒸気の逃げ道を必ず確保します。

鍋が眩しい場合には、サングラスなどを使用して鍋を見ることもご検討ください。特に、ベランダなどでソーラークッキングする場合など、暗い部屋から急に外に出て目が明るい場所に慣れていない場合には眩しく感じます。また、集光が強いものでは、サングラスをかけてもまだ眩しい場合があるので、サングラスを過信しないで鍋を見るのは短時間に留め、長時間見ない方が良い場合もあります。

また、目の保護に関しては、日食時の太陽の観察で指摘された注意事項も参考にしてください。特に、鏡面から反射された光は直射日光に近いので、それが目に入る場合には、太陽に対応する明るい部分から直ちに目をそらして下さい(サングラスをしていても、直ちに目をそらす)。

なお、BSアンテナの曲面のような、光を1点に集める高精度なパラボラ型反射鏡では集光が強く、1000℃を超える高温が瞬時に得られる反面、安全な取り扱いには高度な専門知識が必要になるので、通常は、鍋の大きさを超えない範囲で適度にボケた状態で光を集める反射鏡が、パラボラ型ソーラークッカーをはじめとする各種ソーラークッカーで使用されています。

また、食の安全ため、耐熱性の無い化学物質が含まれる材料(塗料や容器内部のコーティングを含む)の使用にも注意を払ってソーラークッキングしましょう

 

更新平成27年6月7日  

木下幹夫  

技術文献翻訳家、地球環境問題研究家、日本マクロエンジニアリング学会会員、日本沙漠学会会員、日本風力エネルギー協会会員、日本エネルギー学会会員、日本海水学会会員。