ペロブスカイト太陽電池について

次世代の新しい電力になると確信しているペロブスカイト太陽電池を紹介します。

フィルムのように薄く、また軽くて柔軟性のある次世代型の太陽電池は、2006年に桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授が発明しました。
壁や屋根、柱などの曲面に設置できるほか、電気自動車やＩＴ機器への搭載が見込まれています。
既存のシリコン製太陽電池よりも安価に製造できるとして、普及が期待され、複数の国内メーカーや大学などで実用化に向けた研究開発が進んでいます。
ペロブスカイト太陽電池は、「ペロブスカイト」という特殊な結晶構造を持つ太陽電池の総称です。
目新しい構造ではなかったのですが、宮坂教授が太陽電池として作動することを見いだしたそうです。
「ペロブスカイト」は、本来は「灰チタン石」とも呼ばれる鉱物CaTiO3を指すそうです。
170年以上前にロシアのウラル山脈で発見された立方体やダイヤモンドのような結晶構造を持つ鉱物です。
ロシアの鉱物学者レフ・ペロフスキーさんにちなんで名付けられたペロブスカイトは、主に地球のマントルに多く存在し、時には地表近くの鉱床にも存在しています。
その後、そのABX3という結晶構造が多くの鉱物に非常に一般的であることが分かり、その構造を備えた材料全般を指すようになりました。
コンデンサーなどに使われるチタン酸バリウム（BaTiO3）や、圧電材料のチタン酸ジルコン酸鉛（PZT）もペロブスカイト構造を採っています。

開発に携わる東芝とかの研究者や技術者は、近い将来に変換効率25％の太陽電池を、現在普及しているSi系太陽電池の1/5の価格で実現できるとみています。
変換効率とは、電気エネルギーを可視光線（人間の目で見ることのできる波長の電磁波）にどれだけ効率良く変換できるかという指標で、 入力する電気エネルギーを100％とした場合、一般的な白熱電球の場合は10%程度、蛍光灯の場合は20％程度ですが、LEDの場合は30～50％といわれています。
宮坂教授が2009年に製作したペロブスカイト太陽電池は３％台でした。
それが2012年に１０％を突破すると世界中で研究に火がつき、2014年には米カリフォルニア大学ロサンゼルス校のチームが１９・３％の成果を発表し、そして2015年、韓国化学研究所が２０・１％をたたきだし、２０％台へ突入しました。
理論上は３０％が可能とされていますが、実際の製作可能性を考えると２５％は十分にいけると見られています。
それも「あと１年で２５％に届くと言われている」（宮坂教授）そうです。
研究室レベルではあるがペロブスカイト太陽電池は短期間に半世紀の歴史があるシリコン系と並ぶという驚異的な成長ぶりとなっています。
圧倒的な低コストで製造できる（宮坂教授）のも大きな特徴であり、世界中の研究者を引きつける魅力です。
また、材料そのものが安く、その材料を基板に塗って製作できるためシリコン系ほど高温を必要する製造プロセスがなく安価になります。
宮坂教授は、実用化されるとシリコン系と競合しないと話しています。
屋根の上や地面はシリコン系が使われ、ペロブスカイト太陽電池はシリコン系が苦手な場所に普及することになります。
例えば軽さを生かし、ビル壁面に貼り付ける太陽電池をつくれ、フィルムのような柔らかい基板にも塗布できるので曲げ伸ばし可能な太陽電池を製作して曲面にも取り付けができます。
また、窓を太陽電池にすることも可能です。
現在でも「窓発電」はありますが、太陽電池に光が透過する切り込みを入れています。
室内に光を届けられますが、切った部分は発電しないので無駄になります。
これに対して、ペロブスカイト太陽電池は色を薄くして半透明にもできるので、窓全体を発電に使えます。
また、自動車に塗ると車体を太陽電池にもできます。
課題は耐久性だと言われています。
有機材料を使うため高温に弱く、空気や湿気による劣化も進むため、適切な封止剤を見つけて密閉する必要があります。
「劣化の原因はわかっている。犯人の物質を他の物質に置き換えればよい」とするように、課題克服の道筋ははっきりしています。世界の研究者が競い合うように開発を加速させており、実用化の日は近いと言われています。
日本でも、大企業の各社がこの実用化に取り組んでいます。
2018年、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と東芝は、東芝が保有するメニスカス塗布技術に加えて新たなプロセス開発などにより、従来両立の困難であったセルの大面積化と高効率化を実現しています。
モジュール面積703 c㎡（世界最大）、エネルギー変換効率11.7％のフィルム型ペロブスカイト太陽電池モジュールを開発しており、面積の広さに加え、しなやかさと軽量性を併せ持つことで、将来の太陽電池の設置場所拡大につながることが期待されます。
2021年、ホシデンは、次世代の太陽電池と目される、ペロブスカイト型太陽電池事業に参入しました。
ペロブスカイト型太陽電池は、低温プロセスにより製造されるため、製造過程の電力消費量も小さく、主に有機材料を用いるため生産コストの抑制が期待できます。2021年度にサンプル展開、2022年に量産機の導入、2023年からの量産を目指しています。
リコーは、JAXA（宇宙航空研究開発機構）や桐蔭横浜大学と共同開発したペロブスカイト太陽電池の開発を行っています。
三菱マテリアルは、エネコートテクノロジーズへ出資するとともに、ペロブスカイト太陽電池の耐久性の向上に貢献する技術や鉛フリー化に必要な周辺材料などの開発を進めています。
中国やヨーロッパでは、日本よりも実用化が進んでいるとも言われています。
ぜひ実用化して、すべての家庭や会社が、自家発電での電気供給を実現してほしいものです。

NHKの生番組『解説スタジアム』での原発批判

愛媛県では、伊方原発の再稼動が始まっています。
「何故原発再稼動なのか？」というどうしようもないイライラ感が湧き上がってきますが、8月26日深夜、NHKの生番組『解説スタジアム』で解説委員の7人の委員のうち6人が政府の原発政策を徹底批判していました。

最近でも、福島第一原発は、台風のたびに地下の汚染水の水位が上昇し、流出の可能性が指摘されています。
実際、すでに護岸近くの汚染地下水の水面が、地上まで十数センチに迫っているという報道もあります。
安倍さんは、「アンダーコントロールしている」と言っていますが、福島の事故でさえ何も解決していないことは周知の通りです。
そんな中、NHKで生放送された討論番組『解説スタジアム』ですが、その日のテーマは「どこに向かう　日本の原子力政策」でした。
NHKの7人の主要解説委員が、日本の原発政策を多角的に議論するという番組です。
この日の出席者は、司会に解説委員長の西川吉郎さん、以下、島田敏男さん、板垣信幸さん、関口博之さん、竹田忠さん、水野倫之さん、髙橋祐介さんという解説委員たちでした。
内容は、原発再稼働の是非や核のゴミ問題、そして原発の将来像などかなり踏み込んだものでしたが、もっとも鋭く切り込んでいたのが、財政・金融・エネルギー担当の板垣さんでした。
番組がまず指摘したのは、各地で相次ぐ再稼働の可否そのものであり、原発の安全性についてでした。
これについて板垣さんは、再稼働の基準の甘さを指摘したうえで、「再稼働は認めたくない」とまで断言していました。
「たとえばアメリカの基準のなかには避難計画がちゃんと入っています。で、日本の避難計画は自治体に丸投げ。こんな甘い基準はないと私は考えているんですね。ですからこういう安易な再稼働は、僕は認めたくないと思っています。（略）日本を見ればですね、地震、津波、火山の原発リスクの三大要点が揃っている日本がですね、やっぱり原発に多く依存するのは問題だと思うわけです」
8月12日に再稼働した愛媛県の伊方原発も、地震と津波についてのリスクが非常に高く、避難計画のずさんさが指摘されています。
私も愛媛県に住んでいるのでよくわかりますが、伊方原発は佐田岬半島の入り口、付け根部分に立地していて、その先の半島部分には実に5000人もの住人が生活していることから、もし事故が起きたとき、住民の避難が事実上“不可能”になります。
船で大分県へ逃げる避難訓練を時々テレビでやっていますが、どこまで機能するのか疑問です。
だが、NHKの解説委員がここまで突っ込んだ発言をするのは異例のことでした。
しかも、原発の問題点を指摘したのは、板垣さんだけではありませんでした。
社会保障・経済担当の竹田さんは、そもそも規制委員会が原発の安全性について保証をしていないことを問題にしていました。
「原子力規制委員会の田中（俊一）委員長は会見のたびによく何を言っているかというと『安全性を保証するものではない』。明確に何度も言うんですよ。規制委員会は基準に適合したかどうかを審査しているのであって、安全性を保証するものではないと何度も言っているわけです。じゃあ地元住民はどうすればいいんですか？　ようするに電力会社はそこでどんどん再稼働の動きを進める。規制委員会が安全性をきちんと審査してそれにお墨付き付けたと思ったら、いや、規制委員会は安全性は保証しません、と。そうすると地元住民はそれでは（高浜原発訴訟のように）裁判所に判断してもらうしかないじゃないか。こうなるわけですよね」
そして、科学分野が専門の水野さんも、これに強く同意したうえで、政府の責任に踏み込んでいました。
「規制委は『じゃあ審査しろ』と言っても（それは）我々の仕事じゃありません、と。その法律の枠組み上そうなっていない、と言うんですね。だったらその法律を変えればいいんですけれど、その枠組みを変えようという動きが政府からも規制委からもどこからも起こらない」
規制委員会は安全を保証しない。
政府も動かない。
では一体誰が再稼働の、そして事故の責任をもつのでしょうか。
板垣さんも重ねてこう疑問を投げかけていました。
「これまで政府はなかなか自分たちが仕切るとは言わなかったけれど、政府として責任を取るという言葉を吐いたことはあるんです。だけれども責任ってどうやって取るんでしょう？　いまの福島の第一原発の惨状を見てて、お金を渡せば責任を取ったことになるのか。ならないわけですよ。災害関連死の人も沢山いるわけですから。そういうことが起きたら責任を取れないのに責任を取ると強弁することこそ問題なのであって、むしろそういうことじゃなくて、きちっと現状を説明して、こうなったらこうしますと説明をしないからいけないんだと思いますね」
板垣さんはさらに、コストの面での欺瞞（ぎまん）についてもこう暴露していました。
「なぜいま原発を再稼働するかというと、原発はいま再稼働したら、非常に安く電気がつくれます。それはなぜかと言うとですね、裏側にあるコストが入っていないからです。（略）原発はこの60年間で国家予算で15兆円つぎ込んでいるわけですよ。現在価格でいえば45兆円くらいです。それからいま、事故の対応でも9兆円使っている。こういうことですと、コストが一体安いのか、いや安くはないんだということにならざるを得ないわけですよ」
「（こうした）裏負担を国民は知らないうちにずっとやってきたし、（事故対応の）9兆円の枠も使ったらそれは（今度は）電気料金で（国民から）取るんですよ。つまり、これから原発事故要因で電気料金が上がってくる。だからいま、再生可能エネルギーで料金が上がっているなんて理屈も一方でありますけど、原発で上がってくる分も相当大きいってことを、やっぱり知っておく必要がある」
実際、時事通信によれば、福島原発事故収束への国民負担額は、2015年度末までに4兆2660億円に膨れ上がり、日本の人口で割ると一人につき約3万3000円になることが明らかになっています。
東電は政府にさらなる支援を求めており、中間貯蔵施設に1兆1000億円が支出されることになっていますが、これは電源開発促進税の名目で電気料金に含まれているものです。
つまり、巨額の税金が事故後の処理で使われたうえに、さらに消費者の電気料金に上乗せされているのが現状です。
番組ではほかにも、40年を超えた老朽原発に対する運転延長決定、避難前提となる電力会社や政府による情報公開の不備など、さまざまな問題が指摘され、地元住民の安全など二の次というずさんさや、政府と規制委員会、そして電力会社の無責任ぶりが炙り出されていきました。
そういう意味では、日本のテレビで原発の問題点をもっとも正確に指摘した画期的番組でした。

NHKはもともと電力会社への広告依存がないため、原発については民放よりも踏み込んだ報道をしてきました。
しかし、「政府が右といえば右」という安倍応援団の籾井勝人さんが会長の椅子に座って以降、政権に批判的な報道はめったにできなくなり、原発についても問題点を追及するような報道はほとんどしなくなっていました。
それがどうして、ここまで踏み込むことができたのかというと、「いちばんの理由は、この放送が上層部が厳しくチェックできる録画ではなく生放送だったということでしょう。しかも、籾井会長が来年1月の会長選で再選されることなく交代する可能性が高くなって、恐怖支配が少し緩くなっている。その間隙をぬって、良識派の解説委員たちが勇気ある発言をしたということでしょう」とのNHK関係者の分析です。
もちろん、こうした番組が放送されたからといって、NHKの状況はけっして楽観できるものではないそうです。
今回の『解説スタジアム』にはたまたま良識派が数多く顔を揃えたのですが、報道局幹部や解説委員の多くは、籾井会長の動向にかかわらず、政権の顔色をうかがって官邸に尻尾をふり続ける“安倍政権の犬”のような連中がほとんどだそうです。
今回の番組でも、“安倍首相とマスコミ幹部の会食会”の常連で“島田スシロー”の異名をもつ島田敏男さんは、原発の問題点を指摘するどころか、ほとんど議論に参加しようとしませんでした。
唯一、高速増殖炉「もんじゅ」については「結論からいうと、高速増殖炉の事業はもう辞めるべきだ」と発言していましたが、実はこれも、政府の「もんじゅ」廃炉の方針転換を知って先取りしたのではないかと言われています。
「しかも、島田氏は番組の最後に原子力政策についての考えと提言を聞かれ、今回のテーマとはほとんど関係のない、テロ対策の必要性を力説していた。これも、安倍政権が9月の臨時国会で成立をめざしている共謀罪を意識してのものでしょう」との全国紙政治部記者の話です。
しかし、それでも、今回の番組はNHKに安倍官邸の恐怖支配に屈しない良心が残っていることを証明したと言えると思います。
解説委員7人のうち、島田敏男さんを除く6人が政府や原子力規制委員会、そして電力会社の問題点を徹底的に批判していたことは勇気のあることだと思います。
さらには「原子力再稼働を認めない」という驚きの発言まで飛び出し、そのためネット上でも「国民必見」「解説委員の勇気か反乱か！」「NHKはまだ腐っていなかった」など絶賛されています。

原発の事故は、発生したら取り返しのつかないことになるのは福島第一原発で周知の通りです。
再稼動なんかもってのほかで、一日も早く廃炉にすべきで、また、日本政府が率先して「原発のない世界へ」とスローガンを掲げるべきだと私は思っています。
原発で事故があれば、森林伐採なんかより数十倍や数百倍も早く地球に住めなくなる日が近づいてくることを世界のリーダー達はわからないといけないと思います。

伊方原発の再稼働について

四国電力は、今日の午前9時、伊方原発3号機（愛媛県伊方町、出力89万キロワット）を再稼働させました。

東北地方の大震災により、福島があんなになって、それでももう時効なのでしょうか?
福島の原発の処理はなんにも終わっていないのに、原発の新規制基準に基づく再稼働は、九州電力川内原発1、2号機（鹿児島県薩摩川内市）、関西電力高浜原発3、4号機（福井県高浜町）に続き伊方で5基目です。
なにかおかしい日本です。

またまた原発トラブル

またまた原発トラブルです。

２月２９日午後、高浜原発４号機の中央制御室で運転員が発電機と送電設備をつないで送電を開始する操作をしたところ、原子炉建屋の隣のタービン建屋にある発電機や、発電機とつながる変圧器の故障を示す警報が鳴り、原子炉が自動停止しました。
マスコミもいっぱい呼んでいた中でのトラブルなので、大々的に国民の知るところとなりました。
あれだけ大きい福島原発の事故がありながら、まだ原発にこだわる自民党にはあきれるばかりですが、４号機は2011年7月21日からだから、実に５年間も使っていないことになります。
車だって５年乗らなければ、故障するのがほとんどです。
今の原子炉は、、2011年3月11日に大震災があってから、ほとんどが稼動していません。
常時動いていてもトラブルがあるのに、５年間も使っていない原子炉は、もうそれだけで廃炉の対象です。
関西電力は、原因と対策を国に報告するまで原子炉を再び起動するなどの作業を行わないとしていますが、なにか生ぬるい気がします。
いいかげん、原発にはさよならするべきだと、私は思います。

原発の再稼動についての疑問④

原発の再稼動についての続編です。

(4)コアキャッチャー
「コアキャッチャー」とは、原子炉でメルトダウンが発生した場合に備えて、原子炉格納容器の下部に設置される装置のことです。
溶けた核燃料を閉じ込めて冷却し、放射性物質の拡散を抑制することができると言われています。
また、福島の原子炉のように、メルトダウンが起きた時、日本はどうなるのでしょうか。
炉心溶融物を受け止める「コアキャッチャー」がないので、炉心溶融物は圧力容器や格納容器を溶かして外に漏出、「メルトスルー」します。
そして、水素爆発に至る可能性があります。
この時に再臨界がおきる可能性もありますが、再臨界を起こさなくても炉心溶融物は建屋のコンクリートと反応します。
コンクリートも溶かして建屋を抜け、外部へ漏出「メルトアウト」となる可能性もあります。
最悪シナリオを想定するのなら、250km圏はアウトになります。
もう一度福島でおきたのなら、その時には東京もアウトです。
この原因として、日本の原発には「コアキャッチャー」がありません。
ヨーロッパの原発の多くは「コアキャッチャー」が装備済みなのに何故なのでしょう。
この「コアキャッチャー」すら義務付けないということは、安倍さんが常々言っている「世界最高水準の安全基準」ではないということが裏付けられています。
ヨーロッパでは、原発に「コアキャッチャー」の装着が義務づけられています。
メルトダウン事故が起こっても、溶け落ちた核燃料が圧力容器の底を突き破って下に落ちても、それをキャッチして安全な容器に誘導して一気に冷却するというシステムなのです。

この「コアキャッチャー」はフランスのアレバ社が特許を持っています。
日本だけでなく、アメリカの原発にも装着されていません。
これは特許絡みなので、海外のメーカーに高額なライセンス料を払わねばならないためと言われています。
アメリカの場合は、たとえばテロリストがどこかの原発の電源を破壊したとしても、訓練された軍の専門の冷却部隊がすぐに駆けつけて、数時間以内に完全に冷却して放射性物質の拡散を防ぐように配置されているそうです。
これでも当然不安ですが、何の対策もしていない日本よりは安全性は高いと思います。
そして、このことには原子力の関係者はもちろん、国産原発メーカーの日立、東芝、三菱重工も絶対に触れませんし、メディアも報じていません。
こういうことを誰も言わないのは不思議です。
「コアキャッチャー」とは、何回も言うようですが、炉心溶融物が一箇所に固まらず、広がるように流れる先を作り、その炉心溶融物受けの裏にはCPUクーラーみたいな放熱器貼り付けといて熱を逃がすだけのものです。
「世界最高水準の」と言うからには、義務付けて当然だと思います。
但し、「コアキャッチャー」を作ろうとしたら、原子炉は、最初から建設し直さなければなりません。
これは当然です。
原子炉の底に穴を開けて逃がすところを作るのですから。
日本では、「コアキャッチャー」に似せたものを資源エネルギー庁の方でこっそりと研究しているそうです。
既存原発にも設置可能な「薄型コアキャッチャー」だそうです。
資源エネルギー庁のホームページでは、「平成24年12月4日　平成２４年度発電用原子炉等安全対策高度化技術基盤整備事業（薄型コアキャッチャーの開発に向けた基盤整備）の一般競争入札についてで、落札価格、19,180,427円（消費税込み）で東芝が落札しています。
入札のための仕様書には次のように書いてあります。
「シビアアクシデント発生時に炉心が溶融し、原子炉圧力容器を貫通することとなった場合には、溶融炉心とコンクリートの相互作用により不凝縮性ガスの発生が懸念される。そのような事象の発生を防ぐ観点から、溶融炉心を受け止めるコアキャッチャーの必要性が指摘されており、技術開発が進められている。コアキャッチャーを既設炉へ導入することを考えた場合、限られた空間で施工し設置する必要があり、技術的課題が多いと考えられる。／こうした背景を踏まえ、既設炉への導入を念頭に置き、施工性の高い薄型のコアキャッチャーの開発に向けた基盤整備を行うことを目的とし、本事業を実施する」。
つまり、日本でも必要と考えられていることの裏づけです。
具体的な事業内容について、次のように書いてあります、
「既設炉に確保可能な設置スペースについて調査のうえ、施工性を考慮した耐熱材のサイズを決定するとともに、内部に冷却材を通した際の伝熱・流動解析及び流動評価により耐熱材料及び流路構造について評価を行う。併せて、耐熱材流路の熱水力条件を模擬した局所試験装置による熱伝達評価と、実長試験装置を用いた流動性能の確認・評価を行うこと」
この内容の、内部に冷却材を通す構造はだめだと思います。
福島の事故は、全電源喪失で起きた事故だというのをもう忘れています。
冷却材を流すのに対して、ポンプ動かす動力はどうするのでしょうか。
「コアキャッチャー」の優れたところは、いっさいの動力を必要としていないところです。
安全性から言えば、古い原子炉の日本の原発より、新しいヨーロッパ型の原子炉を採用している中国の原発のほうが優れていると言われています。
現在のヨーロッパの最新型原子炉は、格納容器を２重にし、尚且つ「コアキャッチャー」を備える構造となっています。
意外なようですが、これが現実です。
日本の原発はもう古いのです。
再稼動なんてとんでもなく恐ろしいことを、日本中の人にわかってもらいたいと思います。


これが、コアキャッチャーの断面図になります。