『財界にっぽん』 2004年10月号

●特別対談●



倉田大嗣[工学博士、日本理化学研究所・所長]
VS
藤原 肇[理学博士、フリーランスジャーナリスト]



水を燃やしてエネルギーとして活用する時代の夜明け 非線形磁場の理論が生んだ21世紀のエネルギー革命



水を燃やすという夢の実現

藤原 倉田さんは色んな興味深い発明を実現して、科学の先端領域に挑んで来た物理学者だけに、今日は過激な議論の展開を期待します。あなたは過去十数年にわたりプラスチックの油化という、製油所でやるトッピングの逆を行く装置に挑んでいたが、二年前には水を燃やす装置を作って、私は目の前で水が燃えるのを観察しました。あの時は水を燃やすために先ず油で加熱して、温度が上昇してから水を燃料として使い、触媒反応で水を燃やすプロセスだったが、最近は水から水素を分離して燃やすとか…。
倉田 そうです。あの頃は水を燃やす上で色んな準備して、プロセスにおいても極めて複雑でしたが、最近は単純だが大きな効果が出ています。具体的にいえば、水素と酸素にはそれぞれ原子波動があって、幾つかの分子が集まると共鳴して物性波を出すから、それで水の振動数を確定するのです。振動数というか共鳴数を見つけた上で、ある種のイオン係数を充てて共鳴させ、シンフォニーを生むような形に工夫したら、簡単に水が水素と酸素に分離するのです。
藤原 普通の水は0℃で潜熱を出して氷から水になるし、100℃になると水から水蒸気になって相移転をするが、磁気共鳴を使って水を水素と酸素に分けて、低温で単純な相移転を実現したわけですね。
倉田 簡単に言えばそういうことです。水は普通に熱すると4300℃で熱解離して水素と酸素に分かれると知られています。現在の段階でわれわれがたどり着いたレベルでは、380℃で水素と酸素の熱解離を実現し、水を燃やすという夢を実現している次第です。
藤原 われわれの世代が持つフレームの問題だが、私が学校で学んだ物理や化学の教科書によると、水は水素と酸素が燃えて出来た化合物で、水素と酸素の分離は2000℃に熱した時でも、せいぜい2%程度だと書いてあった。
 しかも、われわれが学んだ熱力学の法則だと、水は酸化という化学反応の最終生成物だから、水を燃やすのはエネルギー的に不可能だが、倉田さんのシステムでは380℃という低温で、水素と酸素が100%熱解離するのですね。
倉田 そうです。これまでの熱力学は水は燃えないと教えたので、私は水を燃やす前段階として炭化水素を使って、炭化水素から炭素を外して水素を分離し、それを燃料源にすることから手をつけました。最初の段階でとりあえず成功した方法は、4000℃で水素と酸素に分解するイオン化だったが、油のフレームが1500℃の時に水を触媒に通したら、この温度で水素を分離することが実現しました。ベンゼン環は1300℃の高熱がないと壊れないが、生体内では体温で分解された酸化が進むのでして、これは酸素か触媒として機能しているお陰だから、酸素に相当する触媒を作ろうと考えた。でも、炭化水素から水素を分離しても炭素が残ってしまい、炭酸ガスが出る問題は解決しないから、これは単なるステップだと気づきました。そこで、水は水素と酸素から出来ているから、原点に立ち戻り小さなエネルギーを使って、水を低温で熱解離させることに挑戦しました。そして、量子力学の非線形電磁気学と触媒を組み合わせたら、380℃で水を燃やすことが出来たのです。
藤原 それにしても、そんな低温で水素と酸素に分けて、水を燃やすのに成功したのはすばらしいことです。


仮説作りと実証に挑むサイエンスの使命

倉田 われわれの仕事は装置を作りデー夕を集め、仮説が実験的に成り立つことを証明することであり、改良の結果より良い修正理論が生まれ、一段と優れた実験装置が出来上がるのです。また、この苦労の積み重ねで新発見や新発明が生まれ、理論を技術に移して世間の役に立つのだが、技術として完成しない限りは評価されません。従来の学問体系で計算して答えが合わなければ、それはダメだと否定されることが多く、折角の良いアイディアが葬り去られます。
藤原 科学は不思議な現象を説明する営みだから、オカルトや摩訶不思議と呼ばれる世界に挑戦して、説明になる理論を仮説として作るのです。文明の歴史は旧仮説と新仮説の闘いであり、論争と実証を通じて学問が進歩したし、それが人類の遺産として文明を発展させて来た。だから、論証のために作った装置が実際に役立つならば、それ自体が輝かしい科学の勝利になります。
倉田 私もそう思って30年以上も頑張りました。だから、後はこの装置をより良いものに改良して行き、380℃より低い温度で熱解離を実現して、水を水素と酸素に分けて利用することです。現在は石炭や、石油がエネルギー源だが、その代わりに水を利用する時代が始まれば、環境問題の解決を手に入れることが出来るのです。京都会議で地球の温暖化が問題になり、CO2の排出を制限することが決まったのに、日米共に両手を挙げて賛成できなかったが、水をエネルギー源にすることで解決でき、今より酷い環境汚染はなくなります。
藤原 現在は経済活動が価値の中心だから、環境保全より経済発展を優先にしているので、生態環境としての地球は汚れています。20世紀のことを別名で石油の世紀と呼ぶように、国際政治は石油と天然ガスを巡って動き、石油ビジネスは地上最大の産業として君臨するが、水素をエネルギー源にするに至っていません。でも、倉田さんが水を燃やす技術を完成して、エネルギー問題の解決の道を開いていただけでなく、環境問題の悪化も阻止するわけだから、これは地球の未来にとって実に素晴らしいことです。
倉田 経済と環境は文明を前進させる両輪だから、経済性を持たせることが必要だと考えて、エネルギー問題に私は全力を傾けました。だが、従来は炭化水素がエネルギーの主体だったし、今は燃料電池が脚光を浴びていて、一気に水素エネルギーに向かわないけれど、熱解離で水素を燃やせば解決になります。
藤原 アメリカがイラクを侵略した背景には、カスピ海周辺からペルシア湾地域の石油資源を押さえて、エネルギー源を支配する意図があります。こうして米国は炭化水素を確保するために、相変わらず侵略戦争を繰り返しているが、水の惑星の地球上には水が無限にある。だから、水を燃やしてエネルギーを確保できるということで、アメリカの野望は破綻してしまうでしょう。
 ところで、水の熱解離で水素を取り出すアイディアは、最終的に水を燃やす技術の実現に結びついたが、背後にある科学理論に相当するものとして、どんな発想があったかを知りたいですね。


古典力学から量子力学への発展

倉田 そうですか。私は高校生の時にアメリカに渡りまして、大学で量子物理学を専攻し科学者の道を選びました。18歳の時にアインシュタインの「相対性理論」を読み、この理論に電磁気学が入っていないと気づき、非線形電磁場の理論を博士が入れなかったのは、どうしてだろうと不思議に思いました。
藤原 ポアンカレがトポロジー(位相幾何学)に取り組んでいたが、当時は未だニュートン力学が君臨していたし、常微分方程式で考える時代だったから、アインシュタインもそれに気づかなかったのでしょう。それに彼の数学の能力は余り高くないから、最初の夫人や恩師のミンコフスキー教授に助けられて、「相対性理論」の方程式を作ったのと違いますか。
倉田 私はそうだとは思いません。ファラデーの目覚しい実験に基づく研究とか、マクスウェルによる電磁場の理論が既にあったから、その危険性をアインシュタイン博士が理解したので、賢明な彼は電磁波を外したのだと思います。人類は愚かで技術を悪用する者も多いし、電磁兵器を使い敵を制圧しかねないから、人類の滅亡に繋がると予想したために、彼は電磁気を「相対性理論」の中に入れなかったのであり、触れてはいけないと考えたのでしょう。
藤原 そうかなあ…。19世紀末から20世紀冒頭にかけての頃に、アインシュタインが原爆の惨禍を予想するとか、電磁兵器について心配したというのは考え過ぎです。殺人光線のアイディアはずいぶん昔からあって、神話の中にも登場しているのは確かだが、果たして彼がそこまで危惧したかしら…。
倉田 賢明な彼なら考えたと私は思います。でもね、「相対性理論」に磁性体が入っていないのを発見して、18歳から23歳頃の私は有頂天になり、「アインシュタインの知らないことを見つけた」と考えました。だが今になってよく考えてみると、アインシュタインは磁性体について知っていたが、これを明らかにしたら大変だと考えたために、それを伏せようとしたと確信できます。
藤原 そうですか。実際問題として、イラク戦争では電磁兵器が使われたし、微弱な電磁波で脳の機能を狂わせるのに、超伝導や超流動を使うハープ兵器も登場して、軍事技術は恐ろしい様相を呈しています。
倉田 それでは話を元に戻すことにして、私がなぜ量子力学に自分の足場を置いて、エネルギー問題に取り組んだかを話します。近代における科学の歴史を振り返って見ると、ニュートンの力学のお陰で社会は発展を遂げ、熱力学は見事なまでに整理されている学問だから、誰がやっても美しい答えが出て来ます。そして、古典物理学の成果である熱力学の土台の上に、アインシュタインの「相対性理論」を経由した形で、1920年代に量子力学が誕生しました。現にシュレディンガーが波動力学を唱えて登場したが、それは「ゆらぎ」から「うねり」そして、「渦」という具合に小さなエネルギーから大きなエネルギーが生まれて、それが自然の姿であると論じたわけです。波動力学は新しい学問であるため答えがはっきりしないが、基本さえきちんと捉えているならば、未来の凄い夢に繋げるものを秘めているのです。
藤原 熱力学は複雑性から逃げて単純化したから、現象の理解は分かり易い上に説明も明快に出来ます。だが、自然は実に複雑な関係で成り立っているし、色んな具合に相転移が組み込まれているので、三体問題より遥かに複雑だと言えます。その典型が生命活動における各種の現象であり、植物の葉緑素は太陽の光と水をもとに、炭酸同化作用で炭水化物を作っているし、血液中の鉄と体液中のリンを触媒にして、哺乳類は呼吸とメタボリズム(新陳代謝)を行い、秩序とカオスの流転で生命の維持をしています。
倉田 その通りですね。マッチで紙を燃やすには450℃の熱が要るが、われわれの身体は37℃弱という常温の中で、物を食べてエネルギーに変換しています。動物の呼吸も広い意味での光合成であり、この酸素を燃やして炭酸ガスにするという、生命活動における燃焼のプロセスも、磁気による波動性の問題を軽視しているために、現代の科学は十分な説明をしていません。
藤原 波動が世間でブーム化している割には、波動理論をきちんと押さえた学問が未発達だから、そこに電磁力学の未来が潜んでいます。ところで、水を燃やしてエネルギー源にする発想では、電磁共鳴が問題の鍵を握ると思うが、理論上のアウトラインを説明して貰えたら、有難いと思うのですが如何ですか。


電磁共鳴と原子転換の秘密

倉田 生命現象をモデルに使えば分かり易いが、小さなエネルギーを効果的に使うことによって、スピン量子の運動で磁気共鳴が起こり、それが大きなエネルギーに変わっていくのに、そのことを忘れ果てているのです。しかも、大きなエネルギーの領域は計量化し易いので、熱力学のやり方で理解しようと考えて、大きな単位での変化として捉えるために、非線形的な考え方で終わってしまう。そこで技術ではなく科学の原点に立ち戻り、物質の陽子や中性子の問題を突き詰めたことで、原子転換の問題に結びついたのです。
藤原 原子転換と言えばケルブランの仕事が有名で、生体内でナトリウムがカリウムやマグネシウムに、カリウムがカルシウムに変わる反応を見つけて、原子転換が現代の錬金術だと示しました。
倉田 そうです。また、中性子の仕組みについて知ることで、常温常圧でも核融合が起きることが分かるし、それが原子転換であることからしても、生体内では当たり前に起きている現象です。素粒子(クォーク)も磁性NSの問題にと組み換えて、スピン磁気の励起に焦点を当てるなら、波動性が物質の核心にあることが分かります。また、水の結合電子の固有振動数に合わせて、磁気共鳴させるように条件を整えれば、結合電子が弱いエネルギーで軌道から弾き出され、分解とイオン化で大きなエネルギーが生じます。物質は総ての面において磁性体ですから、20年前までは理論の組み立てをやって、私はニュートリノに質量があると論じたりしたので、理解されないで徹底的に叩かれました。
藤原 でも、最近はニュートリノに質量があると認められて、倉田さんも変人扱いから解放されたのだから、胸を張って原子転換論をやって下さい。それにしても、パウリがベーター崩壊の仮説を1933年に作り、中性子が崩壊して陽子になる時に電子だけでなく、電気的に中性なニュートリノが生まれると論じてから、70年も過ぎたわけだから「今は昔」ですね。
倉田 全くそうです。私と同じ発想で磁性科学に挑む研究者では、米国のサックスという学者が良い仕事をしているし、英国のエバンスも非線形電磁気学を開拓して、量子現象におけるスピン担体のコントロールで、化学結合を切るという理論を発表しています。現在は最先端科学に挑む研究者として、彼らもアカデミーの世界に受け入れられているが、エバンス教授はノースカロライナ大学を追われて英国に戻ったし、私も長期間どん底生活を強いられて、ペテン師だと悪口を浴びせられただけでなく、色んな形で妨害や嫌がらせを受けました。
藤原 それはパイオニアに共通する宿命であり、ほとんどの場合は生きている間には評価されないで、悲惨な人生を送るのが世の常です。モーツァルトは共同墓地に投げ込まれているし、交流発電を発明したニコラ・テスラの場合は、二十世紀文明に最大の貢献をしたのに、未だに正統な評価を受けていません。
 でも、倉田さんは水を燃やす装置の完成により、エネルギー革命を生み出した功労者として評価され、これまでの苦労が報われると思いますよ。
倉田 そう願いたいですね。貧乏だった時は研究費が欲しかったが、科学者は金儲けが下手に決まっているからそれなら仕事に打ち込めと言うことで、ひたすら試行錯誤を繰り返したものです。しかし、どん底生活が長く続いたことにより、雑念が無くなって頭が冴えたお陰で、自分は一体なにをやっているかと自問したために、金よりも良い仕事が優先だと考えたら、居直りの精神が強く湧きあがったのです。今から思えば実に良い経験でした。
藤原 ハングリー精神はやる気を奮い立てます。そこで背水の陣を敷いてチャレンジしたことによって、全身の細胞の磁気スピンが励起したから、その意気に水の中の水素原子が共鳴したのでしょう。
倉田 それなら素晴らしい。本当に嬉しい天からの授かり物でした。


古代の叡知と錬金術のメタファー

藤原 母岩と言うように岩は総ての母であり、地球上の岩は太陽光と水で風化して、大地を覆う土になったのが地球の歴史です。私が地質学をやったから強調するのではないが、生命の始まりは粘土だと信じており、細菌などの微生物は粘土が進化したものです。だから、地球の磁場と重力に支配されながら、長期間にわたる進化の過程を通じて、細胞分裂の果てにヒトになるまでの触媒効果で、鉱物は生命活動を支えて来ました。電磁力学と触媒の組み合わせという意味で、電磁共鳴の場の中に水を置くと共に、触媒を使って水を燃やす倉田さんの装置は、粘土鉱物が決め手になったと思います。
倉田 何を意味するか良く分からないので、粘土鉱物と電磁共鳴の関係について、もっと具体的な形で説明してもらえませんか。
藤原 それではズバリ言ってしまいます。電磁場と触媒の組み合わせで水を燃やすのは、倉田さんのノウハウの核心であるし、触媒に秘密を解く鍵があると思うのです。
 そこで、触媒はセラミック化しているのかという点や、どんな鉱物組成で成り立っているかについて、差し障りがない範囲で教えて下さい。
倉田 そういうことなら分かりました。11種類の元素を組み合わせ溶融と融合をし、多孔質に作ったセラミック触媒ですが、水の中に入れると猛反応を起して、水素の泡が続ぞくと湧き出すのです。物質の基に中性子や陽子とかクォークを始め、ニュートリノなど色いろありますが、四つの基元素から総ての元素が成り立ち、原子転換によってウランまで行くわけで、変化の原動力はNSの磁性共鳴にあります。
 これから先は企業秘密になってしまいます。
藤原 四つの基元素という考えは四大と同じで、ギリシアのエンペドクレスが唱えた四元素説を思い出すが、それは錬金術の発想とも共通ですね。
倉田 錬金術師たちは水銀や硫黄を考えたが、私は四つの基元素が総ての根幹であるから、金の基になるのは塩素だと考えます。そして、四つの基元素の表と裏の組み合わせによって、原子転換で146まで行くと考えるので、新しい元素が未だ見つかるはずです。そう考えて機械屋と違う装置を作ったら、液体を気体に変えるエネルギーが激減して、熱解離で水が燃えたという次第です。
藤原 倉田さんの話を聞いていて思い出すのは、若い頃に読んだバルザックの「絶対の探求」とか、ゲーテの「親和力」などの文学作品であり、共に主題はメタファー化された錬金術への憧憬です。しかも、最近見たフランス映画に「バルザックとシナのお針小娘」があり、映画のメッセージは読書の重要性だが、本を読んで文革の圧力に耐えた点で、倉田さんの生き方に重なって来ますよ。
倉田 バルザックといえば「人間喜劇」ですね。そうそう、フランスといえばルルドの泉の水があって、この聖水の性質について調べたら、活性水素が普通の水に較べ60倍もあり、それが聖水の秘密だと分かりました。私が作った触媒を水の中に入れることで、活性水素が続々と出るだけでなく、ルルドの聖水に良く似た性質になるのです。
 触媒と電磁共鳴作用を働かせたことで、水素と酸素に分かれて水が燃えた以上は、この組み合わせが秘密の鍵だと思います。
藤原 私も去年ルルドに行って水を汲んで来たが、あの水はピレネー山脈を構成するジュラ紀の石灰岩で、CaがMgに変質してドロマイト化した、自然の手による錬金術が生んだ産物であり、地球が原子転換で実現した大傑作です。
倉田 それにしても自然の営みは偉大ですね。人間が全力を上げてやっとたどり着いた新境地が、大自然の中には既に存在しているのに、われわれは技術の威力を不当に過信している。また、人間は文明の発展に自惚れていて、万物の霊長だと地球を汚染して恥じないが、所詮は釈尊の掌中の孫悟空と同じです。
藤原 ミネラルは活性触媒の主人公であり、生命は前に言った通り粘土が起源だし、孫悟空は岩から生まれた哺乳類の猿です。しかも、「西遊記」の中には錬金術の話が数多く登場して、行いを通じて因果関係を悟る点で、科学のプロセスと共通するもので満ちています。水を燃やす発想が錬金術に結びついて、最後にルルドの聖水で水素イオンが出たし、水の循環と同じで出発点に戻りついた感じで、どうやら話が完結の形になりました。どうも有難う御座います。


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