原発に有終の美を / 金属ナトリムとは

日記(うんちく放題)

村原正隆氏から「原発に有終の美を」をメインタイトルとした水素/Na 燃料サイクルのWEBサイトが完成しました。とご連絡頂き、早速拙ブログでも記事にさせて頂きます。

再生可能エネルギーを考える<<原発に有終の美を>> http://kabu-m-hikari.com/
は大変わかりやすく整理されていますが
拙ブログでは猫でもわかる!水素/Na 燃料サイクル講座として基本の基から前後編にわけてご紹介していきます。

■金属ナトリムとは?...ていうか、ナトリム(Na)=アルカリ金属元素なんですけど^^;
一番身近なNaは塩化ナトリウム=NaCl=食塩ですね。
私の本業から言えば、精製されたNaClは食塩(食べる塩)としては不適なのですが(これについてはまたいずれ)今回は原発に変わる再生可能エネルギーとしてのナトリムの話です。



ナトリムは金属ですが、カッターナイフや包丁で簡単に切断できます。
ナトリムは金属ですが、比重が軽いので水に浮きます。
ナトリムを水に入れると、水素を発生し水酸化ナトリムになります。
フェノールフタレイン試薬を入れて透明だった水が紫色になったのは、中性だった水がナトリムに触れたところから、2NaOH(アルカリ性の水酸化ナトリムに変化)になった証明で

■化学反応式で書くと

  2Na  + 2H2O → 2NaOH + H2
 ナトリウム + 水   → 水酸化ナトリウム + 水素

このナトリムと水を反応させてできた、2NaOH(水酸化ナトリム)の結晶は、苛性ソーダ(かせいソーダ)と呼ばれ、強塩基(アルカリ)として多量に用いられ、工業的に非常に重要な基礎化学品の1つです。
但し、この実験ではナトリム+真水の反応で苛性ソーダが生成されましたが、通常は塩化ナトリウムを原料としてイオン交換と電気分解とを併用するイオン交換膜法によって製造されます。
■化学反応式で書くと

 2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH
塩化ナトリム + 水 →  塩素 + 水素 + 水酸化ナトリウム

もっと単純に言うと、塩化ナトリム水溶液=塩水=海水であり
海水から不純物を取り除いて、電気分解すると水酸化ナトリム(苛性ソーダ)やナトリム金属を取り出すことができますが、これには大量の電力が必要になります。

さて、動画の中で先生が「小さいナトリム欠片を選ぶように」と指導していたのは、欠片が大きいと「発生した水素が反応熱のため温度が上がり、空気中の酸素と反応して燃焼」するからです。



この動画のように、試験管の水中に金属ナトリムを投入すると激しく燃焼(=爆発)します。
但し、試験管が壊れたのは、熱により表面の水が一気に水蒸気となり体積が急激に膨張することで爆発したということになります。1回目で、遠慮して欠片を小さくしたので、爆発が小さくて生徒からブーイングが出たのが笑えますね(^^;)



笑えないのが、この動画で容量の大きな金属ナトリムを水中に入れれば、この動画のごとく大爆発です。日本語の動画を探したのですが、見つからなくて英語版で恐縮ですが、アップ主が解説を書いています。



他にも、アルカリ金属と水との化学反応(爆発集)の動画です。
水でなくても、湿度の高い空気に触れただけでもアルカリ金属は爆発の危険性があります。もちろん、素手で触るなど厳禁ですが、0:32あたりを注意して欲しいのですが、ナトリウムなどのアルカリ金属は水や空気(水素・酸素)に激しく反応しますが、水より比重が軽い、油の中に漬けておけば、浮くことも爆発することもなく保存・運搬が可能です。

金属ナトリムを電力燃料にする

金属ナトリウムなど、アルカリ金属はなんだかとても危険なようなイメージがありますが、原発の核燃料よりよっぽど安全です。それは冒頭の実験動画で女子高校生がキャッキャ言いながら包丁で刻んでいることが論より証拠です。もし、あれが核燃料だったら、包丁で刻むどころか防護服なしに近寄ることもできません。

水素燃料(金属ナトリム)循環の図

そして、この項でもっとも言いたいことは、なぜウラン燃料より、はるかに安全&循環可能で大量に存在する金属ナトリウムを発電エネルギーに使用しないのか?です。
日本には資源がないないと言っていますが、世界有数の海洋国家です。金属ナトリウムは海水から作ることが出来て、しかも燃焼で発生するのは水素と水です(苛性ソーダもあるでヨ!)。
こんなクリーンで一石三鳥のエネルギー資源に注目せずに、わざわざ高い金だしてウランや石油を輸入する理由はなんなの?

日本はエネルギー輸出国になれる!

水素循環型再生エネルギー発電を国策にすれば、エネルギー輸出国になれる可能性のある日本。
無尽蔵&再生可能エネルギーである海水資源を使わずウランや石油を燃料として買い続ける日本。
いったい野田内閣や経産省は、誰の利権を守り、誰を儲けさせたいと思っているのでしょうか?

この項...続く。


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2012年07月15日

posted by たすけ at 23:57 | Comment(0) | TrackBack(0) | 日記(うんちく放題) | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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