発電時の二酸化炭素排出量は、炭素の塊である石炭発電が水素原子を含む炭化水素ガス発電より多くなる。世界的にも環境団体などから石炭発電が反対されているのは、二酸化炭素排出量がガス発電より多いからだ。
しかし、ガス発電はガス採掘時を含めて本当に温室効果ガスの放出量は少ないのだろうか？
ちょっと調べてみると、天然ガスの採掘で数パーセントのガスが大気中に漏れてしまうようだ、数パーセントから多い場合は十数パーセントが漏れているらしい。シェールガスもフラッキング時に地中から外にガスが出る可能性もある。
天然ガスの主成分はメタン、メタンは二酸化炭素の２５倍も温室効果があるそうだ。メタンは大気中で酸素と反応して二酸化炭素と水になるが、十年以上は大気中で存在することになるので、大量に放出されれば地球温暖化に影響する。
そう考えると、石炭発電よりガス発電の方が温室効果ガスの放出が少ないと単純に言えないのではないか？
そこで、計算してみよう。
石炭の二酸化炭素排出量は0.0247ｔC/GJ 1ギガジュールあたり炭素量で24.7ｋｇ
天然ガスの二酸化炭素排出量は0.0135ｔC/GJ １ギガジュールあたり炭素量で13.5ｋｇ
これを１気圧での二酸化炭素の容量に換算すると
それぞれ、
46.1立方メートル
25.2立方メートル
１GJの発熱量を得るために必要な天然ガスの量は
約40MJ/㎥ですから、
25立方メートル
ここで、25立方メートルの天然ガス生産時に漏れるメタンが３％とすると、
漏れ量は0.75立方メートル
これを二酸化炭素の温室効果換算すると２５倍だから、
約18.8立方メートル
これと発電時の二酸化炭素排出量と足すと 25.2＋18.8＝44.0
石炭と比較してわずかに少ない。
もし、天然ガス生産時に漏れるメタンが４％になると、１立方メートル漏れるので、
二酸化炭素換算では２５立方メートル
石炭発電の温室効果ガス排出量を上回ってしまう。
石炭採掘でガス漏れはないとして計算しているが、実際、天然ガスの採掘時の漏れ量は十数パーセントという場合もあるらしいし、不純物として二酸化炭素や他の温室効果ガスもでるわけで、採掘まで含めると天然ガス発電の温室効果ガス発生量が少ないとは限らないことになる。
参考情報
https://www.nikkei.com/article/DGXLASGM19H0O_Z10C15A8EAF000/
http://tenbou.nies.go.jp/news/fnews/detail.php?i=10246
2019年12月21日土曜日
2019年8月10日土曜日
石から出来た紙は燃えます
石から出来た紙と宣伝されているストーンペーパー、「石だから燃えない」とか、「不燃性でしょ」と誤解されている方がいらっしゃいました。
実際は、ポリプロピレンやポリエチレンなどのプラスチックが体積の大半を占めているため、良く燃えます。不燃性と誤解して、ストーブやコンロなど炎に触れるような使い方をされると危険ですので注意しましょう。
試しに燃やしてみました。
ポリプロピレンの引火点は300度程度です。
本当にエコなのか話題になっています。
2019年5月1日水曜日
風力発電とバードストライク
風力発電の増加で、風車でのバードストライクはカウントしやすく目立つので問題視され、風力発電のネガティブキャンペーンに使われることが多いですが、どの程度問題なのか調べてみました。実際に鳥類が被害を受ける原因は何があるのでしょう。
2005年のアメリカの論文によると、年間の鳥類被害の原因は
ビル 5億５千万件
送電線 １億３千万件
猫類（飼い猫、野良猫）の被害 １億件
自動車への衝突 ８千万件
農薬 ６千７百万件
通信塔 ４百50万件
風車 ２万８千５百件
航空機 ２万５千件
この情報を見ると、特に対策すべきは、ビルです。ガラス張りの高層ビルを制限するほうが鳥類への影響を減らせるかもしれません。次は送電線でしょう。
風力発電での被害が多くないのは、集計した時点での風車の数が少ないから少ないのですが、風車が１０００倍に増えても３千万件です。送電線が増える方が鳥類に与える影響が大きいかもしれません。風力以外の発電だからバードストライクは無いという事にはなりませんから、送電線の地下化や、中央集権型の長距離送電ではなく、地産地消の電力の普及を進める事で減らせるかもしれません。
風車でのバードストライクは猛禽類など特定の鳥類が被害に遭いやすなどがあるようですし、対策はもちろん必要だと思います。しかし、目立つからとそこばかり騒ぐのではなく、情報を良く確認して、大きな原因から手を打ってゆく必要があると思います。
参考資料
A Summary and Comparison of Bird Mortality fromAnthropogenic Causes with an Emphasis on Collisions
http://www.yamashina.or.jp/hp/yomimono/windpower_and_birds.html
2005年のアメリカの論文によると、年間の鳥類被害の原因は
ビル 5億５千万件
送電線 １億３千万件
猫類（飼い猫、野良猫）の被害 １億件
自動車への衝突 ８千万件
農薬 ６千７百万件
通信塔 ４百50万件
風車 ２万８千５百件
航空機 ２万５千件
この情報を見ると、特に対策すべきは、ビルです。ガラス張りの高層ビルを制限するほうが鳥類への影響を減らせるかもしれません。次は送電線でしょう。
風力発電での被害が多くないのは、集計した時点での風車の数が少ないから少ないのですが、風車が１０００倍に増えても３千万件です。送電線が増える方が鳥類に与える影響が大きいかもしれません。風力以外の発電だからバードストライクは無いという事にはなりませんから、送電線の地下化や、中央集権型の長距離送電ではなく、地産地消の電力の普及を進める事で減らせるかもしれません。
風車でのバードストライクは猛禽類など特定の鳥類が被害に遭いやすなどがあるようですし、対策はもちろん必要だと思います。しかし、目立つからとそこばかり騒ぐのではなく、情報を良く確認して、大きな原因から手を打ってゆく必要があると思います。
参考資料
A Summary and Comparison of Bird Mortality fromAnthropogenic Causes with an Emphasis on Collisions
http://www.yamashina.or.jp/hp/yomimono/windpower_and_birds.html
2019年4月25日木曜日
ブレインストーミングで原発トラブルの問題抽出？
電力会社のトラブル対策資料がウエブページに出ていたのですが
資料を読むと
「H17上期のトラブル30件の要因を、マネジメント（集団）、人（個人）、インターフェース（集団と個人、個人と個人） の該当項目にチェックを入れ、それぞれ要因を書き出して、ブレーンストーミングにより主要共通事項を抽出」
と書かれている場所がありました。
ブレインストーミングと言うのはアイデア出しのツールです。通常は奇想天外なアイデア出しに使うものです。トラブル対策のアイデア出しに使うならともかく、網羅的に何かを抽出するのに使うというのは間違っているのではないでしょうか？
ブレインストーミングは思いついても思いつかなくても良いことに使うものですから、抽出漏れが発生する可能性があります。このような会社が原発を動かしていて大丈夫なのでしょうか？ちょっと不安になりました。
もちろん、何もやらないよりも良いとは思いますが、
資料は
http://www.atom.pref.fukui.jp/senmon/dai25kai/no3.pdf
資料を読むと
「H17上期のトラブル30件の要因を、マネジメント（集団）、人（個人）、インターフェース（集団と個人、個人と個人） の該当項目にチェックを入れ、それぞれ要因を書き出して、ブレーンストーミングにより主要共通事項を抽出」
と書かれている場所がありました。
ブレインストーミングと言うのはアイデア出しのツールです。通常は奇想天外なアイデア出しに使うものです。トラブル対策のアイデア出しに使うならともかく、網羅的に何かを抽出するのに使うというのは間違っているのではないでしょうか？
ブレインストーミングは思いついても思いつかなくても良いことに使うものですから、抽出漏れが発生する可能性があります。このような会社が原発を動かしていて大丈夫なのでしょうか？ちょっと不安になりました。
もちろん、何もやらないよりも良いとは思いますが、
資料は
http://www.atom.pref.fukui.jp/senmon/dai25kai/no3.pdf
2019年4月22日月曜日
安全性がはっきりしないモノは使わないのが原則
除草剤のラウンドアップ、日本では販売が継続されていますが、海外ではグリホサートに発がん性の懸念があるということで、禁止された国もあります。フランスでは禁止されたという報道があります。
https://www.afpbb.com/articles/-/3206613
ランドアップには、グリホサートが含まれており、2015年に国連の世界保健機関、WHOの下部機関である国際がん研究機関、IARCが「グリホサートの発がん性をグループ２Aに分類」しました。グループ２Aとは「おそらくヒトに対して発がん性がある」という意味です。
一方で、「発がん性があるとは考えにくい」という情報も米国環境保護庁などから出ています。本当は全く問題が無いかもしれませんが、WHO等の公式な機関が出している情報を全く無視してよいとは思えません。
さて、このように見解がわかれている場合、安全性に白黒がついていない状況であるときはどうするべきでしょうか？
グリホサートの人に対する発がん性の白黒がつくまでには何年かかるかわかりません。もちろん、私にもわかりませんし、どちらの見解が正しいかも少ない情報では判断できません。このような判断の出来ないときはどうするか「少しでも安全性に問題がありそうな物は使わない。」というのが、長年、製品安全にかかわってきた私の見解です。
https://www.afpbb.com/articles/-/3206613
ランドアップには、グリホサートが含まれており、2015年に国連の世界保健機関、WHOの下部機関である国際がん研究機関、IARCが「グリホサートの発がん性をグループ２Aに分類」しました。グループ２Aとは「おそらくヒトに対して発がん性がある」という意味です。
一方で、「発がん性があるとは考えにくい」という情報も米国環境保護庁などから出ています。本当は全く問題が無いかもしれませんが、WHO等の公式な機関が出している情報を全く無視してよいとは思えません。
さて、このように見解がわかれている場合、安全性に白黒がついていない状況であるときはどうするべきでしょうか？
グリホサートの人に対する発がん性の白黒がつくまでには何年かかるかわかりません。もちろん、私にもわかりませんし、どちらの見解が正しいかも少ない情報では判断できません。このような判断の出来ないときはどうするか「少しでも安全性に問題がありそうな物は使わない。」というのが、長年、製品安全にかかわってきた私の見解です。
つまり、使わないで済むならば使うべきではないということです。目的に対して代替手段がないのであれば、リスク承知で使うということもあるかもしれません。医薬品などは抗がん剤など、副作用承知で使う場合があります。しかし除草では代替手段もあります。健康被害の可能性が少しでもあれば、多少不便になったとしてもならば使用を避けるべきでしょう。
過去に日本では水俣病などで、ウソとも言える研究成果が出回り対応が遅れてしまい被害が拡大しました。正しい認識をしていた人たちもいましたが、無視され続けて、被害が拡大しました。
水銀を規制する水俣条約ができたのは、つい最近の事です。
https://www.meti.go.jp/press/2017/05/20170519007/20170519007.html
化学物質の危険性の白黒がつくのには、長い時間がかかることが多いです。諸外国では疑わしいので禁止するが、日本ではいまだに、経済優先なのか、グレーの場合は規制せずです。水俣病の反省が活かされていないような気もします。
過去に日本では水俣病などで、ウソとも言える研究成果が出回り対応が遅れてしまい被害が拡大しました。正しい認識をしていた人たちもいましたが、無視され続けて、被害が拡大しました。
水銀を規制する水俣条約ができたのは、つい最近の事です。
https://www.meti.go.jp/press/2017/05/20170519007/20170519007.html
化学物質の危険性の白黒がつくのには、長い時間がかかることが多いです。諸外国では疑わしいので禁止するが、日本ではいまだに、経済優先なのか、グレーの場合は規制せずです。水俣病の反省が活かされていないような気もします。
2019年4月19日金曜日
建設、工作、工事現場での火災防止
４月１６日の朝、ノートルダム大聖堂の火災という残念なニュースが入ってきた。
原因はまだ不明だが、工事中だったという話だ。
過去にも建造中の客船が火災になったり、建設中や補修中の建物や道路で火災が発生したりしている。どうしたら出火を防ぐことができるだろうか？ いくつか原因を書いてみますので、参考にしてください。
【溶接による出火】
溶接で近くに可燃物があり燃えたという話はよくある。基本は現場の整理整頓、それからよくある誤解が、難燃性と不燃性、難燃性は着火しにくいだけで大きな熱が加われば燃え出す。溶接している場所の裏側に可燃物がたくさんあったなどいう話もある。十分注意するしかないだろう。
忘れやすいのは、電気溶接の場合のグランドのクランプ、接触不良があると火花が飛んだり接触部分が過熱して、可燃物があれば燃え出すこともある。接触不良は溶接する金属に塗料なので被覆があったり、サビていたりする場合。または、うっかり溶接部とグランドのクランプ部分との間がネジ一本でしかつながっていないため、電流が流れたとたんにネジが加熱するということもある。電気溶接はグランドのとりかた、電流の流れるルートなどを良く確認する必要がある。
【グラインダーの火花】 溶接部などを綺麗に整えるためグラインダーを使う事がある。現場でカッターで鋼材を切断する事もある。そして、火花の飛んで行く先に可燃性の物があると着火する可能性がある。試しに油の染み込んだぼろ布を火花の飛ぶ方向に置いて試したところ簡単に火がついた。麻袋なども着火する。グラインダーを使用する場所には可燃物を持ち込まない。または、不燃物で覆うなどが必要だ。 【電気による出火】 工場でも、工事現場でも、大電流の工具などを使う時に、アウトレット（コンセント）部分にプラグを差しても、ゆるゆるの場合がある。接触点が少なく抵抗を持ってしまうと、そこで発熱する。ヘアドライヤーなど使い終わった直後にプラグを触ると熱くなっている経験がある人も多いでしょう。小さな抵抗でも大電流が流れれば発熱も大きくなります。ねじ止めしている端子なども同様。仮設の電気配線が端子のねじ締め忘れで、その部分が発熱する場合もあるので、配線は特に端子部分を念入りにチェックすべきである。 有名な現象としてあるのは、プラグの端子間に埃がたまったりして起こるトラッキング現象、特に埃が多いところ、木工や木造建築現場などでは、おが屑でコンセントが埋もれていたりして、湿度の多い梅雨の時期に電流が流れて発火する火災も起こっているので要注意です。最近は少ないが白熱電球など熱の発生が多い電球に可燃物が触れて発火する事故もある。発熱しそうな部分、接触不良を起こしそうな部分、その周囲や直下は特に可燃物が無いことをよく確かめておく必要があります。
【ガソリン】
電源が無い現場で、ガソリンエンジンの発電機を使うことがありますが、エンジンを止めずに給油したり、ガソリンをポリタンクで持ち歩足り、中にはタバコを吸いながら給油作業する強者もいますが、静電気でも発火する可能性があるので、十分注意が必要です。その他、灯油、塗装のシンナーなど危険物といわれるものも多いので管理を怠ってはいけません。
【タバコ】 工事現場でのタバコのポイ捨て、乾燥している時期や、塗料などの可燃物があるところでは、うっかり火災の原因になることがありそうです。 まとめると、火を使うもの、電気を使うもの、可燃物、埃がたまるところ、手抜きなど、基本的な注意を怠っておこることがほとんどです。 今からでも、今日からでも遅くありません。事故が起こる前に、まずは、身近なところからチェックしよう。 |
2019年4月8日月曜日
マイクロプラスチック問題解決にならない「生分解性プラスチック」
プラスチックの海洋汚染が問題になってしますが、解決策として「生分解性プラスチック」が提案されています。「生分解性」と聞くと、微生物が分解してくれるので、捨てても大丈夫という印象を与え、多くの人が「生分解性プラスチックなら大丈夫」と思ってしまいます。実際に、個人だけではなく、企業や自治体なども生分解性だということだけで、推進してしまう場合があります。本当に解決するでしょうか？
実際は「生分解性」と言っても、ある程度の温度（５０℃程度あると良いと言われています）と微生物が豊富なコンポストなどで分解が進むのであって、自然界に放置しても分解まで時間がかかります。特に水中、海中などでは温度も低く、酸素も少なく、微生物も少ない状態ではほとんど分解しない場合があります。
参考文献 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/gch2.201700048
生分解性プラスチックを活用して、使い捨ての食器に使うという動きもありますが、海に捨てられたら何の解決にもなりません。特に比重が水より重いプラスチックは湖底や海底に沈んで、粉々になったとしても、ほとんど分解されずにマイクロプラスチック問題を引き起こす可能性があります。「生分解性プラスチックでマイクロプラスチック問題を解決できる。」とうのは全くの誤解であることがわかります。
使い捨ての食器は全て回収して環境中に投棄されないようにするか、紙など環境中に出ても問題を引き起こさない材質にすることが重要です。もし、コンポストで全てを分解するとしても、二酸化炭素以外にメタンなどの温室効果ガスも発生しますので、必ずしも環境に良いとは限りません。また生分解性プラスチックは一般的にリサイクルには不向きですので、回収する場合は生分解では無い方が良いかもしれません。
以上、生分解という言葉にだまされて安易に使い捨ての食器など、安易に環境中に捨てられてしまうような用途に使わない方が良いといえます。
参考情報 https://style.nikkei.com/article/DGXMZO38100800S8A121C1000000/
実際は「生分解性」と言っても、ある程度の温度（５０℃程度あると良いと言われています）と微生物が豊富なコンポストなどで分解が進むのであって、自然界に放置しても分解まで時間がかかります。特に水中、海中などでは温度も低く、酸素も少なく、微生物も少ない状態ではほとんど分解しない場合があります。
参考文献 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/gch2.201700048
生分解性プラスチックを活用して、使い捨ての食器に使うという動きもありますが、海に捨てられたら何の解決にもなりません。特に比重が水より重いプラスチックは湖底や海底に沈んで、粉々になったとしても、ほとんど分解されずにマイクロプラスチック問題を引き起こす可能性があります。「生分解性プラスチックでマイクロプラスチック問題を解決できる。」とうのは全くの誤解であることがわかります。
使い捨ての食器は全て回収して環境中に投棄されないようにするか、紙など環境中に出ても問題を引き起こさない材質にすることが重要です。もし、コンポストで全てを分解するとしても、二酸化炭素以外にメタンなどの温室効果ガスも発生しますので、必ずしも環境に良いとは限りません。また生分解性プラスチックは一般的にリサイクルには不向きですので、回収する場合は生分解では無い方が良いかもしれません。
以上、生分解という言葉にだまされて安易に使い捨ての食器など、安易に環境中に捨てられてしまうような用途に使わない方が良いといえます。
参考情報 https://style.nikkei.com/article/DGXMZO38100800S8A121C1000000/
2019年3月9日土曜日
弾道ミサイルを撃ち落とせるレーザー兵器は開発できるか？
「ミサイルを撃ち落とせるレーザー兵器は開発できるか？」
大手新聞社が弾道ミサイルを撃ち落とせるかのような新聞記事を書いているので、実現可能だと信じている方々が多い様ですが、答えは物理的に不可能です。
その理由をいくつかとりあげてみます。
１）レーザー光は広がる
レーザー光で金属等を焼き切ろうとするためには、なるべく小さい面積に光を集めてエネルギーを集中する必要があります。レーザーカッターやレーザー溶接機はレーザービームを一点に集めてエネルギーを集中することで、金属を焼き切ったり、溶かしたりすることができます。遠方でもレーザー光線を小さい面積に集中できればミサイルの一部を焼き切れるかもしれません。しかし、それは不可能です。
「レーザー光線はどこまでも広がらずに照射できる」と思っている方がいらっしゃいますが、レーザー光といえども回析するので広がります。例え空気の無い真空の宇宙空間だとしても距離がはなれるほど光を一点に集めることができなくなります。これは光の性質なので、どうすることもできません。回析は光をスリットに通すとスリットから広がる現象で、物理の実験などで試したことがある人も多いとお見ます。スリットが狭ければ狭いほど広がります。
どのくらいのビーム径：D0になるか計算式は、
D0 = 4λL／πD
大手新聞社が弾道ミサイルを撃ち落とせるかのような新聞記事を書いているので、実現可能だと信じている方々が多い様ですが、答えは物理的に不可能です。
その理由をいくつかとりあげてみます。
１）レーザー光は広がる
レーザー光で金属等を焼き切ろうとするためには、なるべく小さい面積に光を集めてエネルギーを集中する必要があります。レーザーカッターやレーザー溶接機はレーザービームを一点に集めてエネルギーを集中することで、金属を焼き切ったり、溶かしたりすることができます。遠方でもレーザー光線を小さい面積に集中できればミサイルの一部を焼き切れるかもしれません。しかし、それは不可能です。
「レーザー光線はどこまでも広がらずに照射できる」と思っている方がいらっしゃいますが、レーザー光といえども回析するので広がります。例え空気の無い真空の宇宙空間だとしても距離がはなれるほど光を一点に集めることができなくなります。これは光の性質なので、どうすることもできません。回析は光をスリットに通すとスリットから広がる現象で、物理の実験などで試したことがある人も多いとお見ます。スリットが狭ければ狭いほど広がります。
どのくらいのビーム径：D0になるか計算式は、
D0 = 4λL／πD
λ：光の波長
L：距離
D：レンズに入射するレーザー直径＝レンズの直径とみなす
より遠くでレーザー光を集中させるには、より大きなレンズを使い、波長の短い光を使えば良い事がわかります。ブルーレイディスクがより大容量になったのは、波長が短い青い光を使うために、ビームが絞ることができるから、同じ面積により多くの情報を記録できるからです。
レーザー兵器の場合、例えば 800nmの赤外レーザーを、直径１メートルのレンズで、100km先でどのくらい絞れるか？計算すると直径は約１０ｃｍとなることがわかります。これは理想的な光学系が出来た場合です。
宇宙空間から打ちあがってくるミサイルを撃ち落とすとしても、1000km以上の射程は必要だろうから、１０ｍを超えるような大きなレンズと数百キロワットの大出力のレーザーでも、短時間で金属を溶かすほどのエネルギーを集中させることはできないだろう。
読売新聞の絵にあったような、艦船から上昇して行くミサイルを撃ち落とすことは、大気の影響も考えれば不可能だとわかります。
1997 年に有賀氏によって細いビーム径を保ちつつ，あたかも回折しないかのように長距離を伝搬させることが 可能な長距離伝搬非回折ビーム（LRNB：Long Range Nondiffracting Beam）が発見されています。これを利用すれば可能性はあるのではないかという話もありますが、後半に書いておきますが、大きなエネルギーを扱う光学系は熱での変形など考えると簡単ではありません。
２）大気の影響
天体望遠鏡など高倍率の望遠鏡で数キロから十数キロ離れた山や建物を見たことがある人も多いと思うが、ゆらゆら揺れて見えることがほとんどです。よほど条件がよくなければ止まって見えません。光が空気の密度の違いで真っすぐに進んでいないので起こる現象です。三脚にレーザー装置を固定して、数キロはなれたビルの壁にあてると一点に止まらずにゆらゆらと動くはずです。
また、大気にはチリもありますので、光が散乱します。雲が出れば遮断されますし、赤外線は可視光では透明に見えても、水蒸気で散乱、遮断されます。
ということで、地上の近く、大気中でレーザーを遠方に照射することは困難です。アメリがのレーザー兵器実験は、１ｋｍ程度に近づいてきたゲリラなどを撃退するためであり、何キロも離れた目標を攻撃するためのものではないことは知られています。
（産経新聞には、あたかもミサイルに変わる攻撃兵器であるかのように書かれていましたが）
３）エネルギー/熱の問題
ミサイルや戦車を破壊するだけのエネルギーを照射するためには大きなエネルギーが必要です。たぶん、１０～２０ｋｍ程度距離でも、物体を１秒程度で破壊するためには、500ｋWくらい必要になると考えられます。それだけの電源が必要になります。大型の発電機を搭載できる艦船なら電源の問題は無いでしょう。しかし、ドローンにレーザー兵器を積んでミサイルを撃ち落とせるような記事を書いている新聞記事もありますが、ジャンボジェットくらいのドローンが必要になるでしょう。それも数キロに近づかないと破壊できないでしょうから、敵のミサイル発射場のすぐ近くで待機させなければなりません。まったく現実出来ではありません。
大きなエネルギーのレーザー光はレンズやミラーなどの光学系で、相手を狙わないといけません。レンズやミラーは完全に透明ではありません。透過率が99.9％だとしても、0.1％のエネルギーがレンズやミラーに吸収されるのですから、光学系の温度上昇も大きいです。５００ｋWのレーザー光を照射すると、９９．９％は透過しても５００Wで加熱されます。レンズやミラーは熱で変形して精度が悪くなります。レンズに傷や埃があると、そこが過熱されて破損します。先の書いたLRNBも通信用のレーザーは扱えても、兵器用となるとエネルギーが大きく変形量も多くなり実用にならない可能性もあります。
忘れてはいけないのは、レーザー装置の発熱です。５００ｋWのレーザーを発射すると、同程度の５００ｋWの熱が発生します。必要な電力は倍ですから瞬間でも１０００ｋWの電力が流せる電源が必要になります。連続運転しない１発だけであれば冷却装置は不要ですが、連続運転する場合はレーザー発生装置の冷却装置が必要ですし、光学系も冷却しなければいけません。
４）機械的な限界
遠方でレーザー光を集中させるためには大型のレンズが必要で、しかも精度も必要です。レーザー光を通過させるため熱対策も必要になります。また、この光学系を精度よく動かす必要があります。非常に小さい動きでも遠方では大きな動きになります。距離が離れれば離れるほど精度が求められます。レンズやミラーそのものを作る技術も必要ですが、それらを支え動かす装置で、しかも艦船等に搭載するとなると振動や衝撃も受けますので、それらの対策も必要になります。
５）光は反射する
鏡に光は反射します。ピカピカの金属表面に光をあてると９割は反射して、熱として金属に吸収されるのは１割にしかなりません。レーザーのエネルギーの１割しか物体を溶かすためにしか使われず、反射してしまうことになります。真っ白にペイントしてあれば吸収される熱は３割です。レーザー兵器のレーザー波長を良く反射する部材や塗料でレーザー光の威力を弱めることができてしまいます。
以上のように、数百キロ先のミサイルの一点にレーザービームを当てて、破壊するということは、不可能だと言えます。物理の法則は変えられませんから、弾道ミサイルを撃ち落とすレーザー兵器が開発できると考えるのは、永久機関が出来ると信じているのに近い感じです。大手の新聞社が、お金をかければすぐにでも実現できそうな事を書いていますが、それはありえません。ましたて、ドローンにレーザ兵器を搭載して、ミサイルを破壊できるというのは、作り話の世界です。
この読売新聞の社説にドローンにレーザ兵器搭載でミサイルを落とす話がありますが、ありえないでしょう。
L：距離
D：レンズに入射するレーザー直径＝レンズの直径とみなす
より遠くでレーザー光を集中させるには、より大きなレンズを使い、波長の短い光を使えば良い事がわかります。ブルーレイディスクがより大容量になったのは、波長が短い青い光を使うために、ビームが絞ることができるから、同じ面積により多くの情報を記録できるからです。
レーザー兵器の場合、例えば 800nmの赤外レーザーを、直径１メートルのレンズで、100km先でどのくらい絞れるか？計算すると直径は約１０ｃｍとなることがわかります。これは理想的な光学系が出来た場合です。
宇宙空間から打ちあがってくるミサイルを撃ち落とすとしても、1000km以上の射程は必要だろうから、１０ｍを超えるような大きなレンズと数百キロワットの大出力のレーザーでも、短時間で金属を溶かすほどのエネルギーを集中させることはできないだろう。
読売新聞の絵にあったような、艦船から上昇して行くミサイルを撃ち落とすことは、大気の影響も考えれば不可能だとわかります。
1997 年に有賀氏によって細いビーム径を保ちつつ，あたかも回折しないかのように長距離を伝搬させることが 可能な長距離伝搬非回折ビーム（LRNB：Long Range Nondiffracting Beam）が発見されています。これを利用すれば可能性はあるのではないかという話もありますが、後半に書いておきますが、大きなエネルギーを扱う光学系は熱での変形など考えると簡単ではありません。
２）大気の影響
天体望遠鏡など高倍率の望遠鏡で数キロから十数キロ離れた山や建物を見たことがある人も多いと思うが、ゆらゆら揺れて見えることがほとんどです。よほど条件がよくなければ止まって見えません。光が空気の密度の違いで真っすぐに進んでいないので起こる現象です。三脚にレーザー装置を固定して、数キロはなれたビルの壁にあてると一点に止まらずにゆらゆらと動くはずです。
また、大気にはチリもありますので、光が散乱します。雲が出れば遮断されますし、赤外線は可視光では透明に見えても、水蒸気で散乱、遮断されます。
ということで、地上の近く、大気中でレーザーを遠方に照射することは困難です。アメリがのレーザー兵器実験は、１ｋｍ程度に近づいてきたゲリラなどを撃退するためであり、何キロも離れた目標を攻撃するためのものではないことは知られています。
（産経新聞には、あたかもミサイルに変わる攻撃兵器であるかのように書かれていましたが）
３）エネルギー/熱の問題
ミサイルや戦車を破壊するだけのエネルギーを照射するためには大きなエネルギーが必要です。たぶん、１０～２０ｋｍ程度距離でも、物体を１秒程度で破壊するためには、500ｋWくらい必要になると考えられます。それだけの電源が必要になります。大型の発電機を搭載できる艦船なら電源の問題は無いでしょう。しかし、ドローンにレーザー兵器を積んでミサイルを撃ち落とせるような記事を書いている新聞記事もありますが、ジャンボジェットくらいのドローンが必要になるでしょう。それも数キロに近づかないと破壊できないでしょうから、敵のミサイル発射場のすぐ近くで待機させなければなりません。まったく現実出来ではありません。
大きなエネルギーのレーザー光はレンズやミラーなどの光学系で、相手を狙わないといけません。レンズやミラーは完全に透明ではありません。透過率が99.9％だとしても、0.1％のエネルギーがレンズやミラーに吸収されるのですから、光学系の温度上昇も大きいです。５００ｋWのレーザー光を照射すると、９９．９％は透過しても５００Wで加熱されます。レンズやミラーは熱で変形して精度が悪くなります。レンズに傷や埃があると、そこが過熱されて破損します。先の書いたLRNBも通信用のレーザーは扱えても、兵器用となるとエネルギーが大きく変形量も多くなり実用にならない可能性もあります。
忘れてはいけないのは、レーザー装置の発熱です。５００ｋWのレーザーを発射すると、同程度の５００ｋWの熱が発生します。必要な電力は倍ですから瞬間でも１０００ｋWの電力が流せる電源が必要になります。連続運転しない１発だけであれば冷却装置は不要ですが、連続運転する場合はレーザー発生装置の冷却装置が必要ですし、光学系も冷却しなければいけません。
４）機械的な限界
遠方でレーザー光を集中させるためには大型のレンズが必要で、しかも精度も必要です。レーザー光を通過させるため熱対策も必要になります。また、この光学系を精度よく動かす必要があります。非常に小さい動きでも遠方では大きな動きになります。距離が離れれば離れるほど精度が求められます。レンズやミラーそのものを作る技術も必要ですが、それらを支え動かす装置で、しかも艦船等に搭載するとなると振動や衝撃も受けますので、それらの対策も必要になります。
５）光は反射する
鏡に光は反射します。ピカピカの金属表面に光をあてると９割は反射して、熱として金属に吸収されるのは１割にしかなりません。レーザーのエネルギーの１割しか物体を溶かすためにしか使われず、反射してしまうことになります。真っ白にペイントしてあれば吸収される熱は３割です。レーザー兵器のレーザー波長を良く反射する部材や塗料でレーザー光の威力を弱めることができてしまいます。
以上のように、数百キロ先のミサイルの一点にレーザービームを当てて、破壊するということは、不可能だと言えます。物理の法則は変えられませんから、弾道ミサイルを撃ち落とすレーザー兵器が開発できると考えるのは、永久機関が出来ると信じているのに近い感じです。大手の新聞社が、お金をかければすぐにでも実現できそうな事を書いていますが、それはありえません。ましたて、ドローンにレーザ兵器を搭載して、ミサイルを破壊できるというのは、作り話の世界です。
この読売新聞の社説にドローンにレーザ兵器搭載でミサイルを落とす話がありますが、ありえないでしょう。
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