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エネルギー密度が太陽光線よりもずっと低ければ、 「太陽電池でいいやん」ということになりかねない。 でも、高ければ、地域の温暖化につながりかねない。
エネルギー密度を太陽光線より高くしようと思えば、 サービスエリアは、太陽電池の総面積よりも小さくなります。 直径 300m の太陽電池が 50 枚として、およそ 3.5km2。 地球周辺の太陽光線のエネルギー密度は日本の地上のおよそ 倍ということを考えても、7km2 相当。 サービスエリアがこんなに狭いんじゃ、あまり意味がないかなあ。 少なくとも、モバイル目的としては、使えなさそう。
でもきっと、エネルギー密度は太陽光線 (日本の地上で約 1mW/cm2) よりもずっと低いんだろうなあ。腕時計 (太陽電池でじゅうぶん 駆動できる) とかしか駆動できない んだから。
人体に影響のないレベルというのがどれくらいかは、知らないのでパス。
エネルギー密度が太陽光線よりもずっと低ければ、「太陽電池でいいやん」ということになりかねない。
たとえば、衛星1台で10000個の腕時計をまかなうとしたら、衛星1台のなかに10000方向の独立な「狙いメカニズム」が必要になります。そんなのはナンセンスだと思います。それに、狙おうと思えば、腕時計の側から「ここにいるよ」と発信しないといけないですが、腕時計みたいなシンプルかつ低消費電力なものに組み込むのは不釣合いです。
というわけで、衛星はある特定のエリアになんべんなくマイクロ波を照射する、という感じじゃないでしょうか。つまり、仮に 1m2 にひとりの割合で人がいて、全員がマイクロ波式腕時計を持っていたとしても、それでも効率は 1/5000 でしかありません。
で、太陽光線と同じエネルギー密度を稼ぐためには最大限に見積もってもサービスエリアは 7km2 にすぎません。
一方、これと競合する現存する腕時計は、太陽光発電やら腕ふり発電やら、電池式でも普通は年単位で電池交換が不要、なんてレベルで、わざわざ衛星を打ち上げてまで (しかもサービスエリアから出たら電源供給がなくなってしまう) やる価値があるのかな、というのが正直なところです。
ちなみにこの時計、飛行機内では使えないですね。飛行機内にマイクロ波供給源を置くのもいやだし、たとえ置いても離着陸時には止めるだろうし。それから、かりにサービスエリアが全国でも、外国や洋上では使えないでしょうね。
ですから、航空燃料の代わりに外部から送信される電力だけで飛行できればかなりのコストダウンにつながる可能性があります。
これをロケットに応用すれば打ち上げコストが劇的に下がるという話もあります。
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人生の大半の問題はスルー力で解決する -- スルー力研究専門家
エネルギー密度 (スコア:1)
エネルギー密度が太陽光線よりもずっと低ければ、 「太陽電池でいいやん」ということになりかねない。 でも、高ければ、地域の温暖化につながりかねない。
エネルギー密度を太陽光線より高くしようと思えば、 サービスエリアは、太陽電池の総面積よりも小さくなります。 直径 300m の太陽電池が 50 枚として、およそ 3.5km2。 地球周辺の太陽光線のエネルギー密度は日本の地上のおよそ 倍ということを考えても、7km2 相当。 サービスエリアがこんなに狭いんじゃ、あまり意味がないかなあ。 少なくとも、モバイル目的としては、使えなさそう。
でもきっと、エネルギー密度は太陽光線 (日本の地上で約 1mW/cm2) よりもずっと低いんだろうなあ。腕時計 (太陽電池でじゅうぶん 駆動できる) とかしか駆動できない んだから。
人体に影響のないレベルというのがどれくらいかは、知らないのでパス。
Re:エネルギー密度 (スコア:1)
地上に衛星からの受信機、天井にマイクロウェーブ発信機を置くと、ジオフロント内でも太陽電池型と同じような使い方の出来る腕時計とかラジオとかが作れますね。
……超巨大電子レンジ?
Re:エネルギー密度 (スコア:1)
あまり詳しくないので想像なのですが、
個別に太陽電池で変換するよりも発電衛星でまとめてやった方が
エネルギーロスが少ないのではないでしょうか。
マイクロウェーブは電力送信用に考案されているわけですし、
こっちでの変換ロスのほうがトータルでみると低いのでは。
なので、太陽光線よりずいぶん低いエネルギー密度で
マイクロウェーブを空から降らせても、
十分に実用になるのではないかと想像しています。
実際の所、太陽電池のエネルギー変換効率(かなり低いと聞きますが)と
マイクロウェーブの変換効率はどんなものなのでしょうね。
Re:エネルギー密度 (スコア:1)
しかし発電効率以上に、宇宙空間で太陽光を利用する場合、地上よりもその光自体が強いため(地上では大気による吸収、散乱のため光が弱くなる)、また、宇宙では日照時間が地球より遙かに長いため、地上に比べて約5~7倍の発電量を得られるとの試算もあります。
マイクロウェーブの方はちょっと分かりませんが、実用化するにはあと100年はかかるとか言ってる人もいます。もちろん、効率の問題だけではなく、環境への配慮やコスト、インフラの問題もあるとは思いますが。
Re:エネルギー密度 (スコア:1)
まず衛星が各受信装置をピンポイントで狙えるのかどうかが謎。
もし狙えるのなら、腕時計ひとつにつき電力は太陽電池2cm^2相当でまかなえるとして、
7km^2/2cm^2=3.5×10^10個(350億個)の腕時計の電池をまかなえる。
しかしここまでピンポイントに狙えるはずもなく(と自分は思う)、例えば1m四方にマイクロ派を照射なんてことだと
いきなり効率は1/5000にダウンするわな。
Team Slashdot Japan Orca部もよろ
Re:エネルギー密度 (スコア:2, すばらしい洞察)
たとえば、衛星1台で10000個の腕時計をまかなうとしたら、衛星1台のなかに10000方向の独立な「狙いメカニズム」が必要になります。そんなのはナンセンスだと思います。それに、狙おうと思えば、腕時計の側から「ここにいるよ」と発信しないといけないですが、腕時計みたいなシンプルかつ低消費電力なものに組み込むのは不釣合いです。
というわけで、衛星はある特定のエリアになんべんなくマイクロ波を照射する、という感じじゃないでしょうか。つまり、仮に 1m2 にひとりの割合で人がいて、全員がマイクロ波式腕時計を持っていたとしても、それでも効率は 1/5000 でしかありません。
で、太陽光線と同じエネルギー密度を稼ぐためには最大限に見積もってもサービスエリアは 7km2 にすぎません。
一方、これと競合する現存する腕時計は、太陽光発電やら腕ふり発電やら、電池式でも普通は年単位で電池交換が不要、なんてレベルで、わざわざ衛星を打ち上げてまで (しかもサービスエリアから出たら電源供給がなくなってしまう) やる価値があるのかな、というのが正直なところです。
ちなみにこの時計、飛行機内では使えないですね。飛行機内にマイクロ波供給源を置くのもいやだし、たとえ置いても離着陸時には止めるだろうし。それから、かりにサービスエリアが全国でも、外国や洋上では使えないでしょうね。
Re:エネルギー密度 (スコア:1)
航空燃料 (スコア:2, すばらしい洞察)
ですから、航空燃料の代わりに外部から送信される電力だけで飛行できればかなりのコストダウンにつながる可能性があります。
Re:航空燃料 (スコア:1)
それはそうかもしれないが、停電で落ちる飛行機なんて乗りたくないなあ・・
#プロペラ機しか作れないような気がするんだけど、気のせい?
Re:航空燃料 (スコア:2, 参考になる)
ジェットエンジンの場合、燃料の主な役割は、
外から取り込んだ空気(いわば推進剤)の温度を上げることだけなので、
#ここが燃料自体を主な推進剤とするロケットエンジンとの大きな違い。
取り込んだ空気の温度を十分に上げ、膨張、加速させるほどの熱エネルギーがあるならば、
概念的にはジェットエンジンでもいけます。
もちろん、それだけのエネルギーをこの方法で得て、
かつそれを効率的に空気に与えるのは難しいと思いますけど。
Re:航空燃料 (スコア:1)
これをロケットに応用すれば打ち上げコストが劇的に下がるという話もあります。
Re:航空燃料 (スコア:0)
>これをロケットに応用すれば打ち上げコストが劇的に下がるという話もあります。
すると宇宙ステーション構築or維持の費用も下がって好循環…なのか?