インナースペース論の詳細
1.インナースペースとは
インナースペース(INNER-SPACE)とは、外部から完全に遮断された空間の事である。力や熱の出入りもなく外部から完全に遮断された空間の事である。
2.太陽
太陽光として太陽から放出された光は、地球軌道付近で約1.37kW/m2(太陽定数)のエネルギーを持つ。これが地球軌道上の人工衛星が受光できるエネルギーとなる。光子の数にして1平方メートル・秒あたり6×10 21個(十垓個)以上になる。
エックス線は殆どが大気で遮断される。また有害な紫外線も成層圏のオゾン層で90%以上がカットされる。可視光線、赤外光も、大気圏中での反射・散乱・吸収などによって平均4割強が減衰し、地上に到達する。 大気を通過する距離が変わるため、地上の各地点で受光できるエネルギー密度は緯度や季節、時刻に従って変化する。日本付近では最大約1kW/m2のエネルギーとなる。
太陽光が太陽から放たれて地上に到達するまでの時間は約8分17〜19秒(天文単位、太陽と地球の半径、光速から計算できる)。
地球に到達した太陽光線の1時間あたりの総エネルギー量は20世紀後半の世界の1年間で消費されるエネルギーに匹敵する。
そのエネルギーの地上での内訳は、
地上で熱に変わってしまうエネルギーは約45%
海中に蓄えられるエネルギーは20数%
風や波を動かす原動力へ変わるエネルギーは0.2%程度
光合成に使われるエネルギーは0.02%程度
宇宙へ反射してしまうエネルギーは30%程度
最終的には、可視光や赤外線などの電磁波として宇宙へ再放射される。詳しくは地球のエネルギー収支を参照。
太陽光から変換された熱エネルギーは、気象現象の駆動力として働き、地球上のさまざまな場所に雨や風をもたらすことに寄与している。
また、植物や植物プランクトンは光合成によって必要な酸素やエネルギーを産生している。動物も、太陽光を浴びることによって体温維持を行っているものがいる。また、日射量の変化つまり昼と夜の移り変わりは、生物の活動に多大な影響を与えている。
(https://ja.wikipedia.org/wiki/太陽光 から引用)
太陽光の当たる地表面積と、地球-太陽間の平均距離(1天文単位)を半径とする球の表面積を比べることにより、地球が受け取っている太陽光のエネルギーを計算することができる。
地球の半径は、3963マイル(6378km)
太陽光を受ける地表面積は、Π×(地球の半径)2=4930万平方マイル(1億2800万平方km)・・・(面積1)
太陽地球-太陽間の平均距離(1天文単位)は、9300万マイル(1億5000万km)
1天文単位を半径とする球の表面積は、4×Π×(1天文単位)2=1.09×1017平方マイル(2.82×1017平方km)・・・(面積2)
地球に到達する太陽エネルギーは、P(太陽全体)×(面積1)/(面積2)=1.77×1017W
地表1平方当たりの太陽エネルギーは、P(太陽全体)×(1/16092)/面積2=1387W(太陽定数)
人類の利用しているエネルギー量の見積もりは、12×1012W
それだけのエネルギーをまかなうにはどれほどの地表面積が必要か?
最高性能の太陽電池は、33%の効率で太陽光のエネルギーを利用できる。
必要地表面積=12×1012/(1387×0.33)=26×109平方m=10122平方マイル(雲などの効果を考慮するとさらに必要である。)
(https://ja.wikipedia.org/wiki/太陽光度 から引用)
2022年11月15日に世界人口は80億人を突破し、2024年4月時点の推計では81億1900万人に達している。
(https://ja.wikipedia.org/wiki/世界人口 から引用)
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以上が「太陽光」、「太陽光度」、「世界人口」に関する資料である。
以上により、一人当たりの最大エネルギー摂取可能量が分かる。