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遺伝子組み換えの障害

遺伝子組み換えとは、遺伝子そのものを直接操作することによって、本来持たない新しい機能や形質を付与した生物を作る技術。
もっと具体的にいうと、
1つの生命体から取り出した遺伝子を種の壁を越え、他の生物に組み込む技術。
たとえば、バクテリアやウィルスなどの細菌、植物、動物から取り出した遺伝子を、大豆、トウモロコシ、米などの遺伝子に組み込むことで、特定の害虫や除草剤に対して強い作物を人工的に作り出すことができます。
効率的に作物をつくるには効果的な技術です。
地球全体の人口が増え続ける中で、作物を効率的につくることは大きな課題です。

しかし、遺伝子が組み換えられた生物は、今まで地球上に存在していない生命です。
これが自然界に放たれると、植物や動物、微生物によって長い間にわたって行われてきた『共同作業』に支障をきたすおそれがあります。
食物連鎖「生食連鎖」と「腐食連鎖」などが、うまく行われなければ自然界の物質循環は破壊されていき、いずれ崩壊してしまう可能性が指摘されています。

自然界の順応が早いか、崩壊が早いのか。
なんらかの結果が出てからわかることだけに、ちょっと恐ろしい話ですよね。

地震・津波で電力不足。火力発電による二酸化炭素排出量

東京電力は電力の供給が不足しているとして計画停電を実施する。

需要想定 4100万kW
供給量 3100万kW

需要に対して、供給が1000万kW足りない。
東京電力は、不足分の1000万kWを火力発電所で確保するとしている。

被害の大きくなく復旧は難しくない千葉県と東京都の火力発電で400万kWまかなう。
茨城県の常陸那珂発電所と福島県の広野発電所は津波により設備が破損しているため復旧には時間がかかる。
新潟県の柏崎刈羽発電所はあまり大きな被害がなく早いうちに復旧できる見通し。

火力発電で電気をまかなうのは必要ですが、短期的にはいつもよりも多く化石燃料を大量に使ってしまうことになります。
火力発電は、原子力発電、地熱発電、水力発電、風力発電、太陽光発電などに比べると、二酸化炭素(Co2)、硫黄酸化物(SOx)、窒素酸化物(NOx)を排出し、大気汚染の原因になっています。

1kWh当たり火力発電による二酸化炭素(Co2)の排出量

  • 石炭火力:0.887kg
  • 石油火力:0.704kg
  • LNGコンバインド:0.407kg
    (蒸気[汽力]発電とガスタービン発電を複合)
  • LNG火力:0.478kg

ちなみに、1kWh当たりの他の発電による二酸化炭素の排出量は、水力発電が0.011、原子力が0.022kg。
(環境goo参照)

発電所データ
茨城県の常陸那珂発電所(最大出力100万kW)
福島県の広野発電所(最大出力380万kW)
新潟県の柏崎刈羽発電所(最大出力821万2000kW)

地上の熱はどこに?

私たちは、日々生活していて、電気、シャワー、ストーブ、ガスコンロなど「熱」を発生させています。
熱はどこにいくのでしょうか?

熱は高温の熱源から低温の熱源へ流れます。
最終的に行きつくのは「宇宙空間」です。
宇宙空間は高度によりますが、温度が極めて低いのです。

地上からどのようにして熱は移動していくのでしょうか?
温度と熱の違いでも書きましたが、水は蒸発するとき熱を吸収します。

地表に雨が降り、その水が水蒸気になることで地表から熱を奪います。
(空気の密度を1とすると、水蒸気は0.5程度なので数千メートル上空まで上昇していきます。)
水蒸気は、上空で雲になり熱を放出し、水や雪や雹になり地上に戻ってきます。

このように、効率よく地上から熱を吸収し、宇宙へ熱を放出してくれるシステムになっているのです。

打ち水や公園のミストシャワー付近が涼しく感じるのは、水が熱を吸収して水蒸気になってくれているおかげですね。

温度と熱の違い

水が氷に変わるときと、水が水蒸気に変わるときには、温度は変わりませんが、熱を吸収したり放出したりします。

液体の水は、熱を放出しながら氷になります。
このとき、水がすべて氷に変わるまで温度は摂氏0度のままです。

温度が変わらないときでも、熱の出入りがあります。
この現象は、温度と熱の違いを示しています。

これは18世紀中頃にイギリスの化学者ジョゼフ・ブラックが発見し、潜熱と呼びました。
潜熱は、物質が固体から液体、もしくは液体から気体に相転移するときには吸熱が起こり、逆の相転移のときには発熱が起こる現象。
相転移は、個体(個相)から液体(液相)、液体(液相)から気体(気相)と相が変わることをいいます。

氷が解けて水になるときに、吸収する潜熱を『融解熱』と呼びます。
1気圧 0度のとき、1gあたり80cal の熱を吸収します。

水が蒸発するときに、吸収する潜熱を『蒸発熱』と呼びます。
1気圧 0度のとき、1gあたり540cal の熱を吸収します。

1カロリー = 4.190J(ジュール)

逆に、水蒸気から水へ、水から氷になるとき、潜熱は放出されます。
1気圧 0度のとき、1gあたり540cal の熱を放出します。

たとえば、体から出た汗が蒸発すると涼しくなりますよね。
雪が降る地域では、雪が、水になり氷になる。暖かくなれば逆の現象が起こります。
毎日、熱の吸収と放出を繰り返しているのですね。

ちなみに、1gの水を0度から100度にする熱は100calです。
また、吸収された潜熱はたとえば、
水は蒸発すると、液相で結合していた水分子はバラバラになって自由に運動します。
潜熱は、この水分子の運動エネルギーに費やされることになります。

温度と熱。
日常生活では、あまり区別して考えませんが、こんな違いがあるのですね。

石油代替エネルギーってどんなもの?

石油は現代社会を支えるエネルギーのひとつです。

石油代替エネルギーは、石油に代わって用いられるエネルギーの総称です。
石油代替エネルギーには
天然ガス(LNG)、石炭などの石油以外の化石燃料
原子力、太陽光、風力、地熱、バイオマスなどの再生可能エネルギー
などがあります。

石油以外の化石燃料

天然ガスは発電用燃料
石炭は発電用燃料やボイラ用燃料
原子力・地熱は発電用燃料
などに利用されます。

再生可能エネルギー

水力発電、太陽光発電、風力発電、地熱発電などの発電分野、
バイオマス燃料などの燃料分野、
太陽熱温水器などの熱分野
ヒートポンプ技術で利用する空気熱、地中熱(エアコンなど)
で利用されています。

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