海上都市を目指しましょう

（07）風見鶏な風車

　産業革命時代のイギリスでは、動力は水蒸気、火力は石炭を使い、煙害によって「霧のロンドン」なんて浪漫ある呼び方をされていた。

　現代社会、ことに日本においては電力がなければ多くの機械が動かない。

　火力発電がメインとなっている昨今、結局は200年前の「霧のロンドン」とたいして違わない経済環境だとも言える。

　それなのに2050年までにカーボンニュートラルな世界を目指すんだってさぁー

　笑かすぅー

　京都議定書の時にケッパレよ（←毒舌）

　まぁおいといて。

　どんな御託を並べようが、電気を必要とする社会構造。

　では、火力発電ではない、二酸化炭素を（極力）出さない、海上都市でも成立する発電方法とは何か？

　海上都市、せっかく周囲が潤沢に海なので、海を活用するべきか。

　海上、で今注目されているのは洋上風力発電。経済産業省（資源エネルギー庁）が推す再生可能エネルギーである。

　海上を吹く風は尽きることはなく、まさに夢の無限エネルギーである。

　しかし。

　日本近海であるが故に、諸々の問題がある。

　まず風力発電で一般的なのはプロペラ型だが、水平軸風車（風を正面から受ける）が高効率をあげるのは風速、風向きが安定している場合。欧米では好条件の場所も多いのでプロペラ型が一般的。でも日本、しかも海上となると話が違う。

　日本は、時期によって風向きが変わりやすい。そして狭い日本について回るのは騒音問題。大型風車ほど稼働音や風切り音がうるさいし、低周波被害もある。低周波は思っているよりも実害は少ないそうだが、ストレスを感じ続ける、というのは良い環境ではない。

　そして最大の難問は台風だ。

　台風も運動エネルギーの塊ではあるが、プロペラ型風車では風が強すぎて発電機が焼け付きを起こし、稼働を止めたとしても直撃されれば躯体の強度すら危うい。

　風を効率的にエネルギー化するには躯体は軽いほうがよく、軽いと強風時に「風を効率的に受け止める」構造であるからこそ負荷がかかりすぎて壊れてしまうジレンマ。

　日本近海の洋上では、風向きが変わりやすく、台風も来る。

　プロペラ型風車には条件が悪い。

　では垂直軸風車（風を側面から受ける）なら、となるが、垂直軸風車は風向きを考慮せず、微風を効率的に運動エネルギーへ変換させるのに適しており、つまり強風が弱点であることに違いはなく、プロペラ型より発電効率も悪い。

　風向きが安定せず、風速の強弱幅が大きく、台風が来る日本。

　経済産業省・資源エネルギー庁は再生可能エネルギーに洋上風力発電を押しているが、プロペラ型である以上、風見鶏のように風向きへ舳先を向ける構造にしないと効率の悪い海の大きすぎるブイにしかならない。

　この「風向き・風速・台風」の三重苦を克服しよう、という風車が、東京下町のベンチャー会社・株式会社チャレナジーの作り出した「垂直軸型マグナス式風力発電機」。

　プロペラ型の水平軸風車ではなく、風を側面から受ける垂直軸風車、しかも風を受け止める羽根の存在しない風車である。

　風を受け止める羽根の代わりにあるのは円柱のポール。円柱を回転させることで風や水の流れの中に置かれた時、その流れの方向に対して垂直の方向に力（揚力）が働くことを「マグナス効果」という、そうな。

　よく見る現象で言えば、野球のボールやサッカーの球が回転をかけて飛んでいくとカーブする、みたいな。

　チャレナジーの垂直軸型マグナス式風力発電機にもまだデメリットや要研究部分は多いが、風速４～40m/sのやや強い風から台風並みでも発電できるのは強みで、バードストライクも起きづらく、破損の心配も少ない。

　円柱を回転させ続けるために電力を使っているそうだが、この円柱の回転も風力で、と考えたのが株式会社MECAROのスパイラス・マグナス風車。プロペラ型の羽根をネジ状の円柱にしてあるタイプ。

　動画もあるんで、見て分かり易いかと（ググれ）

　プロペラ型なので、風向きが変わると弱い。しかし騒音が少なく風の流れ自体に負荷はかけないので、例えば地下にある高速道路の風道とか、有名処ではアクアラインの「風の塔」の内部に設置すれば一定の発電が得られる。

　このスパイラル型の円柱をチャレナジーの「垂直軸型マグナス式風力発電機」にもつけたらどうなるのかなぁ、と妄想中。

　海上発電とか言って、風車しかやってない。

　その他はまた次回で。

経済産業省・資源エネルギー庁

https://www.enecho.meti.go.jp/

株式会社チャレナジー（垂直軸型マグナス式風力発電機）

https://challenergy.com/

株式会社MECARO～あきたNEXTBizTOWN～（YouTube動画）

https://www.youtube.com/watch?v=FbspyKbEHfk