雨水エネルギー利用アイデアシリーズ、第二弾【雨樋発電】の概念図を作ってみた。
簡単な仕組みだが、発生するエネルギー量は、かなり大きい。当然、シャフトから取り出す回転エネルギーは発電以外も使用できる。
おまけに、エネルギーは天水利用のため、無料！ 環境も汚さない。
水利権も河川法も無関係。あ、電力会社との接続の交渉は必要かな？
本図はわかりやすさを優先して発電機などを意識的に別にしていますが、実用化時には当然タービンプロペラと発電機の一体型となり、より高効率のとなるはずです。
◆1㎡に10mmの雨が降る場合の、雨水の量は？
計算してみて驚いた。
1m＝100 cm→ 1㎡＝100 cm ×100 cm ＝10,000㎠。
1㎡に10mmの雨が降る場合の雨水の量は、10,000mlとなる。
つまり、10L。これを重量に換算すると、1ml は1gより、10000g ＝10 kgである（各種の抵抗わ含めない試算値）。
屋根の高さから地面に10kgを投げ捨てた場合のエネルギーを想像して欲しい。これが、たった1㎡、10mmの雨1時間のエネルギーだ。
私たちは常にこれだけの位置エネルギーを全く使わずに文字通り捨てている。
あまりにももったいない。
そこで、まずは手始めに上記の方法を考えた。
そこで、まずは手始めに上記の方法を考えた。
以下はデータです。
◆日本の降水量
1㎡で10㎜の雨1時間で10㎏でしたから、日本は、年平均1718mmの降水量がありますし、と計算してみると、1㎡あたり1,700kgの重量を処理しているとなります。
住宅で土地面積50㎡とすると、年間1,700×50＝85,000kg（8.5t!）分の位置エネルギーを全部捨てていることになります（まともに計算するとくらくらします）。
住宅で土地面積50㎡とすると、年間1,700×50＝85,000kg（8.5t!）分の位置エネルギーを全部捨てていることになります（まともに計算するとくらくらします）。
これで得られるエネルギーを使えると考えれば、架台の建設コストは十分カバーできると考えました。
ただ、蓄電池などはまだ現現在の技術では不足です。EV用などに開発されている全固体電池が欲しいところです。
降水量ソース
◆発生するエネルギー量計算式
タービンシャフトに与えられる時間当たりのエネルギー量は以下のようになる。
高さをn（単位：m）とした場合、n→0の高低差分の水圧差による 圧力pが発生。
1時間当たりに得られる水量をv（単位：g）とすると1時間当たりに得られる得られるエネルギー量はp×v×損失比。
晴れて日はペロブスカイトで発電、雨が降れば雨樋発電、どちらのエネルギーも全固体電池に蓄電。
こんな未来が来るといいな(笑)。
こんな未来が来るといいな(笑)。