「東京に電力を供給するには何匹のクラゲが必要？」「雨の代わりにバナナが降ったらどうなる？」といった突拍子もなくて考えたこともないような質問に、科学系YouTubeチャンネルのKurzgesagtが真面目に回答するムービーを公開しました。
What If It Rains Bananas For A Day? – YouTube
Kurzgesagtには視聴者からさまざまな質問が送られてくるそうで、今回は「最もくだらなく、素晴らしい質問」に回答するとのこと。
1つ目の質問は「東京に電力を供給するには何匹のクラゲが必要？」というもの。
東京は毎年280TW(テラワット)もの電力を消費する大都市です。
これはオーストラリア全体の年間消費電力を上回る量だとのこと。
オワンクラゲなどの一部のクラゲは蛍光タンパク質を持っており、暗闇で光る性質を持っています。これらのクラゲの前にソーラーパネルを置けば、クラゲが発する光から電力を取り出すことが可能です。しかし、最大直径20cmほどのオワンクラゲ1匹から得られる電力は0.000000001kWh(キロワット時)とわずかな量に過ぎません。
東京の途方もない電力需要を満たすには、なんと130京もの膨大な数のクラゲが必要です。
小さなオワンクラゲではとても東京の電力をまかなえそうにないため、次はエチゼンクラゲのような巨大なクラゲを使った場合を考えてみます。エチゼンクラゲはピアノと同じくらいの重さを持ち、最大直径は2mほどです。
エチゼンクラゲは長さ4mにも達する約1000本もの触手を持っており、これで海中のプランクトンを捕まえて食べています。
近年、日本海などでエチゼンクラゲが大量発生し、漁網を破るといった被害を及ぼしていることが問題視されています。そんなエチゼンクラゲを一網打尽にして電力供給に使うことができれば、一石二鳥というわけです。
しかし問題は、エチゼンクラゲが発光しないという点です。
そこでKurzgesagtは、「圧電効果でエチゼンクラゲから電力を搾り取る」というアイデアを提案しています。
圧電効果とは、結晶や特定のセラミックなどに圧力を加えると結晶内のイオン配置がずれ、結晶の一方の端がプラスの電荷を、もう一方の端がマイナスの電荷を帯びることで電圧が発生するという現象です。
圧電効果は潜水艦のソナーの動力源やクオーツ時計などで利用されています。
Kurzgesagtが考案したシステムでは、クラゲの触手を1本ずつ圧電効果を持つナイロン製のウェットスーツに押し込めます。
一部のナイロン素材は結晶構造を有しており、水晶と同じ圧電効果を発揮するとのこと。
触手の動きによって極小ナイロン繊維が曲げられることで圧電効果が生じ、電力が発生するというわけです。
実際に約1000本もの触手を持つエチゼンクラゲから取り出せる電力は、年間およそ10kWh程度だとのこと。
これはノートPCを20日間稼働させられるほどの電力ですが、東京全体の電力をまかなうには到底足りません。
東京全体の電力を1年間まかなうのに必要なエチゼンクラゲの数を計算すると、約290億匹ほどになるそうです。
もちろんこれは膨大な数ですが、記事作成時点で地球上で飼われている鶏の総数が270億匹ほどであることを考えれば、人間がその気になれば不可能ではないといえます。
エチゼンクラゲは1カ月に数百万匹もの卵を産み、卵からかえった幼生は十分なプランクトンと環境があれば1年で人間ほどのサイズに成長します。太平洋中からプランクトンをかき集め、飼育設備を整えることができれば、エチゼンクラゲを用いた発電所で東京に電力を供給できます。
問題はエチゼンクラゲを飼育するスペースです。エチゼンクラゲの触手が4mほどであることを考えると、1匹あたり最低でも約5m四方の水槽が必要です。
これをすき間なく積み重ねたとしても、290億匹ものエチゼンクラゲを飼育するキューブは富士山の全容積の約7倍に達します。
約290億本ものケーブルや個々の触手を適切に絶縁し、ショートを防ぐことが実現できれば、巨大なエチゼンクラゲ発電所で東京に電力を供給できます。
しかし、エチゼンクラゲが頻繁に死亡し、そのたびに交換が必要であるといったことを考慮すると、エチゼンクラゲを用いた電力供給は非現実的です。大量のプランクトンをかき集めることで生態系に及ぼすダメージなども考えると、エチゼンクラゲを用いた発電は「1ドル(約143円)札を買うのに100万ドル(約1億万4300万円)を費やすようなものです」とKurzgesagtは指摘しました。
2つ目の質問は「丸1日にわたり、雨の代わりにバナナが降ったらどうなるのでしょう？」というもの。
まずKurzgesagtは、1日に降る雨粒1つ1つがすべてバナナ1個に置き換わった場合を検討してみました。
嵐の時には1平方メートルあたり数百万滴の雨粒が落ちることもあります。
この場合、バナナは小惑星の衝突に等しい衝撃を地球に与え、生命は死に絶えます。
しかし、これではあまりにあっさりしているため、今度は「1日に地球へ降り注ぐ雨の平均量」が、質量そのままバナナになったと考えてみます。1日に地球へ降り注ぐ雨の総量は約1兆3300億トン、球状にすると直径約14kmになります。
バナナ1個の重さを約120gと計算すると、1日に地球へ降り注ぐバナナは合計1京1100兆本。総重量は変わらず1兆3300億トンです。
地球の平均降雨パターンに照らし合わせると、サハラ砂漠でさえ約15兆本ものバナナが降る計算となります。
バナナ1本に含まれるカロリーを約105kcalと計算すると、サハラ砂漠に降ったバナナ15兆本だけでも、世界の全人口を2カ月以上にわたり養うことができます。食糧問題は一気に解決です。
世界全体に降り注ぐバナナのカロリー総量はおよそ120京kcal。
たった1日の雨がバナナに置き換わるだけで、地球上すべての人に100年以上にわたって食糧を供給し続けられるとのことです。
しかし、現実的に考えるとバナナの雨は壊滅的な影響を及ぼすとのこと。
一般的な雨雲と同じ約3000mの高さからバナナが落ちると、地面に落ちる頃には時速240kmに達します。
雨雲の高さから降り注ぐバナナの運動エネルギーは、50mのビルからボーリングの球が落ちるのと同じくらいです。降り注ぐバナナに直撃した人はひとたまりもありません。
地球全体で1京1100兆本ものバナナが降り注ぐと考えると、世界各国で甚大な被害が生じると考えられます。
中でも被害が大きい都市のひとつに、雨が多いイギリスのロンドンが挙げられます。ロンドンには210億本ものバナナが降り注ぎ、建築物の屋根や窓が粉々に破壊されてしまうとのこと。
人々が助かるには、地下または丈夫な屋内に避難する必要があります。
バナナの雨は世界各国の都市やインフラストラクチャー、河川、熱帯雨林などに深刻な被害を及ぼし、そしてすぐに腐り始めます。
つぶれて腐ったバナナは海を漂い、海岸線をふさいでしまいます。これは最悪の石油流出事故と巨大な嵐を組み合わせたよりも多くの被害を、世界中で同時に引き起こすとのこと。
腐ったバナナから放出されるメタンは1600億トンに達し、これは記事作成時点の年間排出量の280倍に相当します。メタンは二酸化炭素の約28倍もの温室効果を持っており、これほどのメタンが一気に放出されると地球は急速に温暖化します。
ほとんどの生態系はメタンによる急激な温暖化に対処できず、壊滅的な大量絶滅が生じるだろうと予想されます。
Kurzgesagtは、「一言で言えば、バナナの雨は黙示録レベルの大惨事です」とまとめました。
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