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愛知で遮熱・暑さ寒さの対策に遮熱材で省エネ

工法紹介

大手企業・大学・公共団体向け

地球まるごと遮熱工法
地球まるごと遮熱工法

世界中で温室ガス特にCO2削減による地球温暖化対策が叫ばれています。
しかし、本当にそれだけで温暖化は阻止できるのでしょうか。

私達は、アルベドを向上させる事により温暖化を阻止する工法を提案致します。しかしながら私達では小規模実験しか出来ませんので、多くの機関で種々の検証を期待します。

地球まるごと遮熱システム

地球の表面に位置する雪山、地面、海面等の表面に、地表用遮熱材を敷くことにより、太陽から地球に放射される輻射熱の一部を地表付近にて直接反射する事により、輻射熱が地表に吸収されることにより発生する熱量を減らし地球温暖化を防止するシステムです。

地球まるごと遮熱システム

地球の熱収支

太陽が出しているエネルギーは、可視光線だけでなく赤外線等見えない電磁波もあります。これらのエネルギーを太陽放射と言います。太陽放射を100とした時、20は大気や雲に吸収されやがて宇宙に放射されます。

又、22は大気や雲で反射、更に地表で9反射、合計31がそのまま宇宙に放射されます。従って、地表に到達するエネルギーは、49です。

一方、地表から宇宙に向かう地球放射は114で、やがて大気にて吸収され再び地表に95が放射されます。

又、地表からは伝導と対流30が大気に移動していきます。これらのエネルギーの出入りを清算すると、地表面に入るエネルギーと地表面から出ていくエネルギーは同量で、地球は一定の温度で保たれていると言えます。

○ 地表面に入るエネルギー=49+95=144

○ 地表面から出ていくエネルギー=30+114=144

地球の熱収支

温室効果とは

太陽から地球に入るエネルギーは49に対し、地表では114も大気にエネルギーを出しているという事は、地表には相当量のエネルギーがある様に思えます。しかし、実は大気からも95のエネルギーが地表に放射されています。

この様に太陽から地表に放射されているエネルギーの2倍以上のエネルギーが、大気中を移動している事になります。地表から放射されたエネルギーが再び地表に放射される事を温室効果といい、地球は大気により保温されている事になります。

現に、太陽のエネルギー49が地表に直接照射されただけでは地表の温度は-17℃ととても人間が住める環境ではありませんが、この保温効果によって地表の温度は+15℃となり、我々は地球上で生活をすることが出来ます。

太陽光(電磁波)

太陽中心部に於ける水素の核融合によりγ線が発生、近くのガスに吸収或いは放射を繰り返しエックス線に、更に地球に到達する頃には可視光線、紫外線、赤外線等になります。

この様に、太陽からの放射エネルギーは、吸収放射を繰り返し波長が変わり、別の性質に変わってゆきます。又、これらのエネルギーは、電場と磁場が交互に発生する電磁波の形態をとって伝播していきます。

ここで、大気を透過できる電磁波は紫外線の一部、可視光線、赤外線の一部(近赤外線領域)と電波のみです。従って、地表面に入るエネルギーの内、49はこれらの電磁波と考えられます。

ところが、これらの領域の電磁波は一端地表に当たると熱に転換され、波長が変わり遠赤外線領域の電磁波になります。遠赤外線領域の電磁波は、大気を透過できず吸収され地球を保温する事になるのです。

大気中のCO2の量ってどの位

では、大気中(500Km)に存在するCO2の量ってどの位でしょうか。大気を構成している物質は、窒素78%、酸素21%で全体の99%を占めています。残り1%の内、アルゴンが0.9%で、何とCO2は0.04%に過ぎません。ところが、このCO2は赤外線を吸収しやすく、温暖化の大きな要因と言われています。

アルベドって何

アルべドは、気象用語で反射率の事です。太陽からの放射エネルギーが地球に向かって放射されたとき、そのまま反射され宇宙に戻っていく割合は幾らかという事です。

太陽から地表に放射されたエネルギーでは、大気や雲等により反射される割合は22%、地表にて反射される割合は9%です。即ち、地球のアルべドはこれらを合計した31%となります。従ってこのアルべドは大気を暖める効果はありません。

地球温暖化防止の二つの方法

地球温暖化防止には、CO2等温室効果ガスを削減すことが重要と種々の活動がなされている。しかし、世界の人口は増え続け、更に発展途上国のエネルギー需要の拡大を考えると、地球は極めて厳しい環境にあります。

ここで考えられる、もう一つの地球温暖化防止法は、太陽からの放射エネルギーを地表にて反射させ、そのまま反射して再び大気を透過して宇宙に放射する事です。

即ち、地球の熱収支はバランスしている訳であるから、地球表面で反射するアルベドを高めれば、大気の熱量は減る事になります。

地球温暖化防止の二つの方法

今後目指すものは

アルミホイルを使った遮熱材は大気を透過してきた紫外線の一部、可視光線、赤外線の一部(近赤外線領域)を効率的に反射する事は解っているが、可視光線もそのまま反射してしまうので人間の目を傷めたり或いは航空機障害を起こす為これまで使用する事が出来ませんでした。

地球丸ごと遮熱システムは、大気を透過したこれらの電磁波を地表用遮熱材表面で反射させる事により、地球温暖化を防止するものであります。

地球まるごと遮熱材の想定効果

最も大きな目的は地球温暖化を防止する事でありますが、アルべドを高めることにより以下の様な効果が期待できます。

  • 山岳地帯では、気温が急上昇する事により山岳地帯に積もった雪が一気に解け出し河川流域に洪水を引き起こしています。この対策として、全層雪崩が発生した後雪原に遮熱材を敷き詰め、急激な雪解けを阻止しようとするものです。又、稲作等が始まったら少しずつ遮熱材を捲る事により雪解けを促し、農業用水として利用することも可能です。
  • 一方北海道等寒冷地では、地球温暖化が更に進むと積雪量が減少し、農業用水が不足するという問題をかかえています。この対策として、降った雪を遮熱材にて長期保存し、春先農業に利用するのも可能です。
  • 高速道路や河川の法面は、道路や土手の強度を保つのが目的であるが、毎年雑草が生え除草費用も多額に上ります。又、一端除草を怠ると環境美化や火災等の恐れもあります。グリーンの遮熱材を法面に敷き詰める事で、この除草費用を削減できるだけでなく、常時クリーンな環境を得ることが出来ます。
  • 世界各地で砂漠化が進んでいるが、これまで砂漠化は森林伐採や農地や宅地の開発等人的問題が大きいと言われてきました。しかし、近年地球温暖化の影響によるものも大きな問題として挙げられています。砂漠に植物を生育させるには水が最も重要であるが、自然環境から水を作るシステムは開発されている様なので、そのようなシステムとタイアップして砂漠の拡大を防ごうとするものです。そこで、砂漠の表面に切欠き等を施工した遮熱材を敷き込む事により、地面の温度を低下させるだけでなく、一度砂漠に浸透した水分の蒸発を抑えるものです。
  • 地球温暖化に伴い、野菜や草花の生産性が低下しています。これは、太陽からの輻射熱と気温の上昇が相まって地温が上昇し、野菜や草木が枯れたり萎れたりしてしまうという問題です。そこで、地表に樹脂繊維をシート状に加工し、地面に敷き詰める方法が取られています。しかし、これらの素材は日陰を作る効果はあるが、地温の上昇をおさえる事は難しいのです。そこで、切欠きを設けた遮熱材を地面に敷き込み、地面の温度低下と水分の蒸発を少なくし、農業製品の生産性向上を計らおうとするものです。
  • 地球温暖化に伴う温度分布の変化が、生物絶滅のリスクを高める可能性は極めて高いと言われています。しかし、海洋等で移動能力を有する生物は絶滅までには若干の猶予が残されているといわれています。しかし、他の地域に移動できない湖沼に住む生き物にとって水温の変化は重大な問題です。
    そこで、遮熱材を貼った巨大イカダを作り、湖沼に浮かべることにより水温の上昇を防ぎ生態系を守ろうとするものです。
  • 気象庁の報告によると、地球表面の7割を占める海洋がこれまで地球温暖化の進行を和らげる役割を担ってきたと言われています。例えば、1971年から2010年までの40年間に地球全体で蓄熱された熱エネルギーの9割以上は海洋に吸収されているとのことです。

現実、近年地球温暖化の影響を受け、台風が巨大化して各地に甚大な被害を残すことが多くなってきました。地球温暖化と台風発生増加の因果関係ははっきりしていないと言われていますが、台風の巨大化や世界各地で引き起こされている大洪水の原因は、海水温の上昇に起因すると報告されています。

これに対処するには、前者同様遮熱材を貼った巨大イカダを作り海に浮かべることに水温の上昇を防ごうとするものです。