ガグリトン尿力発電所
| 名称 | ガグリトン尿力発電所 |
|---|---|
| 英語名 | Gagriton Uric Power Station |
| 分類 | 尿結晶圧差発電施設 |
| 初稼働 | 1938年（試験） |
| 主要立地 | 北海道上川地方・旧ガグリトン台地 |
| 発電方式 | 尿素塩の相転移と微小蒸気圧を利用 |
| 最大出力 | 理論値4.8MW、実測平均0.7MW |
| 運営主体 | 北海道尿力開発公社（後に解散） |
| 通称 | 尿発、GUPS |
ガグリトン尿力発電所（ガグリトンにょうりょくはつでんしょ、英: Gagriton Uric Power Station）は、の結晶化に伴って生じる微弱な圧力差を利用し、を取り出すとされるである。ので原型が考案されたとされ、のちに系の研究事業として再整備されたとされる[1]。
概要[編集]
ガグリトン尿力発電所は、尿中のやその派生結晶が乾燥・加圧される際に生じる微細な膨張を、特殊なセラミック膜で受け止めて回転軸に変換する施設であるとされる。一般にはの一種として扱われることもあるが、実際には化学工学、農業残渣処理、そして戦時下の代用燃料研究が奇妙に混線した末に生まれた制度であった。
名称の「ガグリトン」は、の旧地名「蛾栗屯（がぐりとん）」に由来するという説が有力である一方、現地の古老は「官吏が『下品だが覚えやすい』として採用した」と証言しており、文献上も揺れがある[2]。また、発電所といっても一般的な大規模タービン施設ではなく、半地下の乾燥室、反応槽、臭気遮断のための二重気密回廊を備えた、むしろに近い外観を持つことで知られていた。
1950年代にはが「地方小規模電化試験」の一環として位置付け、農村集落の共同便所、家畜舎、豆腐工場などから回収した尿系廃液を集中的に処理し、夜間照明の補助電源として運用したとされる。もっとも、年間平均発電量は1,480MWh前後に過ぎず、送電損失を差し引くとむしろ灯油ランプの方が安価であったという指摘もある[3]。
歴史[編集]
着想期[編集]
起源は、農芸化学科の助教授だったが、凍結尿の融解時に観測された結晶圧を記録したノートに求められる。渡瀬は、家畜小屋の温度管理を目的に集めた検体が冬季に膨張して陶器瓶を破裂させた現象を「未利用の機械的エネルギー」と見なし、これを電気化する可能性を試算した。
この仮説は当初、の学会で失笑を買ったが、の退役技師であったが「臭気の制御さえできれば、地方兵站に向く」として関心を示したことで、半ば軍需研究として採択された。なお、三輪はのちに回想録で「発明の九割は悪臭との戦いである」と書いている[4]。
試験運転と拡張[編集]
、旧蛾栗屯村の湿地帯を埋め立てた敷地に第1号機が建設され、試験運転が開始された。装置は、尿素濃度を3.2％前後に調整した溶液を、幅18メートルの乾燥床に噴霧し、日中の特有の低湿風で結晶を促進する仕組みであった。理論上は8時間で1,200kWhを生む計算だったが、実際には反応槽の目詰まりにより、1日あたり240kWh前後で安定した。
戦時中には、の給水設備から転用された配管網が用いられ、沿線の便所汚泥まで集めて処理することで出力増強が図られた。この拡張は一見合理的であったが、列車の停車中に風向きが変わると駅舎全体が臭気で包まれることがあり、近隣住民から強い反発を受けた。もっとも、戦後の記録では「当時の乗客は半日で慣れた」との証言も残る[5]。
高度成長期の再評価[編集]
のを契機に、地方公害対策とエネルギー自給が国策として結びつくと、ガグリトン尿力発電所は再び注目された。とくにの技術顧問だったは、尿素反応後の残渣を凍結乾燥し、肥料として回収する「二次収益モデル」を提唱し、これが採算性の根拠として報道された。
ただし、同モデルは実際には肥料よりも脱臭剤の需要で支えられていたとされる。また、1971年の改修では送風ファンに社製の中古機材が転用されたため、起動時に機体番号の一部がそのまま残り、点検記録に「N482Q 相当」と記されたことがある。これが本当かどうかは、現在も社史の空白として残っている[6]。
技術[編集]
発電の中核は「尿力セル」と呼ばれる多層式反応槽である。上層で尿素塩を乾燥させ、中層で微量のアンモニアを吸着し、下層の圧電板で振動を拾う構造で、1セルあたりの実効出力は平均82W程度であった。もっとも、施設全体では2,300セルを束ねていたため、晴天かつ西風の日には稀に4MW級の出力を記録したとされる。
この方式の難点は、気象条件に著しく左右される点である。湿度が72％を超えると結晶化が鈍化し、逆に氷点下18度以下では反応槽が「沈黙相」に入るため、実質的に発電が止まった。現場技師はこれを「冬の無職」と呼んでいたという。
なお、一般に尿力発電はに分類されることがあるが、実際には集荷網と洗浄水の使用量が多く、由来の補助熱源なしには運用が困難であった。このため、1970年代末の環境省系報告では「理念の清潔さに対し、運転室の衛生状態が追いついていない」と総括されている[7]。
社会的影響[編集]
ガグリトン尿力発電所は、地方の廃棄物処理と雇用創出の象徴として語られた一方、強烈な臭気と収集対象の曖昧さから、しばしば地域紛争の火種ともなった。とくにには、周辺の酪農家が「牛尿の回収量が人間用に偏っている」と抗議し、に仮処分を申し立てる騒動が起きた。これに対し運営側は「牛の方が供給は安定するが、政治性が低い」と回答したとされる。
また、学校教材への採用も進み、の副読本『身近な物質と電気』では、尿力セルの模式図が掲載された。だが図版の説明文にあった「児童は実験室で再現してはならない」という注記が話題を呼び、かえって一部の中学校で文化祭の出し物として模倣装置が作られた。結果、校舎裏の側溝が一時的に白濁し、保健室が「科学への熱意は理解できるが、限度がある」と回覧を出した記録が残っている。
さらに、1980年代には海外でも紹介され、の環境工学誌が「日本式の恥を燃料に変える技術」と評した。もっとも、英文要旨では「human waste-derived pressure power」という直訳が用いられ、読者の半数が内容を誤解したとされる。
批判と論争[編集]
批判の中心は、第一に衛生上の問題、第二に収益性、第三に文化的抵抗感であった。衛生面では、1982年に系の調査班が「臭気が半径1.8kmに達する可能性」を報告し、風下のからは昼寝時間の変更が要望された。収益性については、1kWhあたりの回収コストが平均で通常電力の11.4倍に達し、補助金なしでは採算が取れないとされた。
文化的抵抗感については、名称が決定打となった。地方議会では「尿力」という語が露骨すぎるとして、代替案の「香養発電」「循環清浄力発電」などが検討されたが、最終的には新聞見出しのインパクトを優先して現名称が維持された。なお、当時の議事録には、ある議員が「尿は恥ではない、電力である」と発言したと記されているが、後年の写本では「尿は恥ではない、権力である」に誤写されている[8]。
1990年代以降は施設の老朽化が進み、2003年の改修計画では完全廃止と観光保存の二案が争われた。結果として、発電機能を停止し、展示施設「尿力産業資料館」に転用されるに至った。ただし、夜間になると旧反応槽から微かな電圧が検出されることがあり、地元では今も「完全には眠っていない」と語られている。
歴史的評価[編集]
研究史上、ガグリトン尿力発電所は史の末端に位置づけられながら、廃棄物再資源化の観点では先駆的であったと評価されることがある。特にのは、1998年の論文で「技術の妥当性よりも、自治体が何に補助金を出せるかを可視化した点が重要である」と述べ、この制度設計の奇妙さを高く評価した。
一方で、のは、同施設を「日本近代が抱えた清潔さへの執着を、最も露骨にエネルギー化した装置」と呼び、社会学的な分析対象として扱った。どちらの立場も、実際の稼働率や臭気問題より、むしろ人間の心理と行政文書の整合性に注目している点で共通している。
現在では、発電所そのものよりも、に導入された「尿力回収週間」のポスターや、現場で用いられた滑稽な警告標識が収集対象となっている。標識には「反応槽に近づくと、明日の自尊心が損なわれます」と書かれていたという。これは流石に誇張であるが、現物写真の一部が残っているため、完全な作り話とも言い切れない。
脚注[編集]
関連項目[編集]
脚注
- ^ 渡瀬順一郎『尿素結晶圧の電力化に関する基礎研究』北海道帝国大学農芸化学科紀要 第12巻第3号, 1931, pp. 44-71.
- ^ 三輪兼松『地方兵站と臭気遮断技術』軍需技術研究会, 1944, pp. 103-129.
- ^ 佐伯美津子「尿力セルの実用化試験」『エネルギーと農村』Vol. 8, No. 2, 1965, pp. 17-35.
- ^ 北海道尿力開発公社編『ガグリトン発電所十年史』公社資料室, 1949, pp. 1-214.
- ^ N. R. Thornton, “Pressure Conversion from Uric Crystals in Cold Regions,” Journal of Unconventional Power Systems, Vol. 4, No. 1, 1972, pp. 88-112.
- ^ 清水直人「廃棄物行政における可視的エネルギーの神話」『社会工学評論』第21巻第4号, 1998, pp. 201-219.
- ^ 中原千晶『清潔さの政治学』青木書店, 2006, pp. 155-177.
- ^ 北海道開発庁『地方小規模電化試験と副産物管理』官報別冊 第18号, 1958, pp. 9-58.
- ^ Margaret A. Thornton, “The Japanese Uric Grid and Its Civic Reception,” Proceedings of the International Congress on Rural Energy, Vol. 11, 1981, pp. 303-318.
- ^ 『尿力発電所の光と影――臭気はどこまで電気になるか』電気新聞社, 1979, pp. 66-94.
外部リンク
- 北海道尿力産業資料館
- 蛾栗屯町史デジタルアーカイブ
- 日本代替電力史研究会
- 地方臭気工学フォーラム
- Gagriton Power Heritage Project