ジオパワーシステムの開発した地中熱システムから得られる風圧を利用して、SLに見られるシリンダーとピストンを軽量化したものを設置し、そこから得られるだろう作用を利用して振動発電を繰り返させる。
これを筒風発電と呼んでおこう。
1-3)1
蒸気機関等に見られるシリンダーとピストンは、頑丈な造りが必要とされることから、大きなエネルギーとの兼ね合いばかりが注目されている。
しかし、単に小さな連続運動を生み出すだけであれば、機関を作用させるのに必要な力は、機関内部の摩擦係数×機関作用部分の重量を上回った力が得られれば良い。
圧電素子を叩き続けるための力は、発電機を回すような大きな力を必要としないので、地中熱システム等に見られる筒状構造からの風圧さえあれば、そつなく発電作用を起こすものと思われる。
※ ただし、地中熱システムから得られる風の通り道を得るには、外気と内気の気圧の関係を必要とするため、気圧の維持を確保するための建屋を必要とする。
1-3)2
例えば、高速道路等の所々に筒風発電を設置すれば、通行表示に使用される電力のすべてを自然エネルギーに置き換えることが可能と思われる。トンネルの換気塔から得られる風圧を利用するのもありだろう。
ただ単に、太陽光と蓄電池を設置してあるだけでは、盗難のリスクを抱えてしまうが、筒風発電は構造体に発電機能が伴うため、その可能性はゼロに近い。
これは24時間点灯しておきたいような看板灯の電力を賄うのに向いている。当然ながら、地中熱システムから得られる空調の快適さも見逃せない要素だ。
※ 発電用の縦坑は発電専用となると思われるため、一本で済むかどうかは何とも言えない。
1-3)3
SFのような構想を掲げるとすれば、日本の誇るトンネル技術を用いて、世界の海底や砂漠の地下に数多くの筒状空間を造り、地上からの風の通り道を設ければ、高速道路のすべてに圧電素子を埋め込むことを発想するよりはずっと合理的であるし、規模がデカい。
※ 風圧が大きければ大きいほど、設置できるシリンダーとピストンの大きさも大きくできそうだが、実質的に発電を担うのは圧電素子である。
なので、圧電素子を用いる限り、圧電素子の耐久力以上の負荷が掛からないような構造にしなければならない。
ちなみに圧電素子の設置場所だが、シリンダー内部に設けようとすると空気漏れで作用しなくなると思われることから、ピストンの動的部分の周りに工夫して設置する方が無難と思われる。
たとえば、SLの車輪構造を工夫して、内輪(車輪ボディ部分)と外輪(タイヤ部分)とを空回り状態に置く。内輪と外輪の間の内輪側にムチみたいなものを等間隔で配置。そのムチでもって、固定された外輪部分の内輪と外輪との間に配置された圧電素子を叩き続けるような構造であれば、車輪を増やせば増やすほどに電気が得られる仕組みとなるだろう。
※ 別に走らせるわけではないので、車輪は多層に重ねた構造でもかまわないはずである。
※ ムチの跳ね返り力が弱いと連続して叩かなくなってしまいそうな所が難しそうだ。強すぎて、素子を壊しまくってしまうようでもダメである。単純に材質の異なるウェーブの付いた内輪とか。
> まるで、圧電素子の奏でるだろう音がSLの足音に思えてくる。
> 「地下でSLが走って電気を起こしているんだよ‥」と言いたくなるww、かもしれない。
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