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Saturday, June 18, 2011

電気の規格を巡る競争 (2) AC電流(ウェスティングハウス) VS DC電流(エジソン)

電球を発明した後、エジソンは、それに相応しい発電所、電気のケーブル、モーターなど、すべてDC電流で動くシステムを作り始めた。 そして、1887年には、エジソンは、NJに121もの発電所を建設、運営していた。 

エジソンより1歳年上のウェスティンハウスは、エジソンのいるニューヨークを避けて、ACによる電力事業を、米国南部や西部で開始した。

やがて次第に、ACによる良さが明らかになってきた。 DCで発電した電力は、わずか数マイルから送電する事ができない。 これ以上距離が離れると、電気はケーブルの中で単に熱に代わってしまうのだった。 これは、結局、各都市に一つ、発電所が必要になる、ということだった。 ところがACは、トランスフォーマーを使うことにより、電気を何十マイルも離れた場所に送電する事が出来た。 だから1つの発電所を作れば、複数の都市で、その恩恵を受けることができた。

でも当時、NYにACのシステムを作ることは、
Taking on Edison at his own game was like Toyota taking on GM in Detoroit.
だと表現されている。

その時、偶然起こった経済の異変が、その後の二人の競争に大きな影響を与えた。

In 1887 the price of copper began to rise sharply. Shortly after French syndicate cornered the copper market, it drve the price of copper up from nine cents per pound to twenty cents per pound.

DC systems relied hevily on fat copper wires to carry current. High copper prices meant the cost of installing DC systems would skyrocket. On the other hand, high voltage(two thousand volts) alternating current could still be carried on skinny copper wires. And perhaps in comparing the operating costs of the two systems, Edison now for the first time perceived AC to be real threat.

Now Edison faced a double-edged sword: the high cost of the copper wiring and the superiority of the AC system.

そこでEdisonは、AC電流が危険であることの、ネガティブ・キャンペーンを開始した、

In February 1888, Edison showered West Orange with red leaflets screaming A WARNING! FROM THE EDISON ELECTRIC CO. Each eighty-three page leaflet accused Edison Electric's competitors of being liars and thieves. The leaflet was intended to scare people. It listed unfortune souls who had fried to death in theater and factory accidents. Is this the kind of electricity you want to be using in your home? Any responsible parent would have to say NO.

BrownというDCに好意的な科学者(事実、彼自身、DCに関する複数の特許を持っている)を雇ってキャンペーンを始めた。

「高電圧を利用するACはDCに比べて危険だ。だから300Volt以下に規制しなくてはいけない」というのだ。 300Volt以下では、DCは、ACに対する優位性を失ってします。

そしてACの危険性を証明する為に動物実験を始めた。 近所の犬や猫に電気を流して、AC電流で動物が死んでしまう、という事を証明しようとした。 そして、DCは300vから、ACは1000Vを流して、犬や猫が、どのように死んでいくかを克明に記録して公表することにより、世の中にAC電流の危険性を訴えた。 そして、実際に、ニュースレポーターを大勢集めて、大型犬をAC電流で殺すという実験をした。

ところで、当時、NYでは、絞首刑について、議論があった。 首を吊る仕掛けに失敗して受刑者が不要に苦しむことがある。 これを、何とか改善したい、という動きがあった。そこで、諮問委員会で、電気によって人を処刑する(Electric Execution)事を検討したが、最初は、否決された。

そこで、Edison自身が、ACによる処刑が如何に人に苦痛を与えないか、ということを説明して、
議論は、大きく電気による処刑を実施することに傾いていった。

そして、1890年8月6日、 初めて実際に電気椅子によって人間が処刑されることとなった。
(Edisonは、電気で処刑することを、彼の競争者の名前をとって、Westinghouseと呼ぶことにしよう、と呼びかけた。 Let's westinghouse him!!と、言うように。)

電気椅子による処刑の結果は、それは、それは、苦痛がない、とうものとは程遠かった。

'The guillotine is better than the gallows., the gallows is better than electrical execution." is how Dr. E.C. Spitzka, attending physician and witness, phrased it.

しかし、1893年には、勝負はついてしまう。 Chicago World's Fairの電力システムに関する入札で完敗し、同年秋のNiagara Fallsの水力発電所が、ACになることが決定したため、エジソンは、DCに関する興味を失ってしまう。

そして、別の研究に没頭するべく、Menlo Parkの研究所に戻っていくのだった。

著者である、Ira Flatowは、この本の中で、一般に思われている発明者が、実際の発明者と異なるケースを多く紹介している。(有名な電話の開発に関する話。 テレビを本当の意味で開発したのは誰か、等)

多くの場合、特許紛争になるが、それでも技術は社会に入り込んで、世界を、人々の暮らしを変えていく。

この本を読むと、アメリカ人が如何に、こういう「発明によって世界を変える」ということに、昔から情熱を燃やしてきた事が良くわかる。 

今、電力も次世代エネルギーを巡って、太陽光、風力、地熱等、様々な方法の技術開発が試みられていて、どれが本命なのか、分からない混沌とした状況だ。

アメリカ人は、こういう時に非常に情熱を傾ける。 それはエジソンとウェスティングハウスが作り上げたビジネスモデルを、根底から変えることができるかもしれない可能性が非常に高いからだ。 そして、そのモデルを作り上げた物が、今後、何十年、何百年と市場を支配することができるかも知れない。開発者は、次世代技術を開発したという栄誉と、そこから生まれる金銭的な受益者となり、正に成功者となることができる。 

この本は、多くの事例を紹介しながら、(主にアメリカの)発明者が、どれだけの情熱と努力を傾けるか、非常に良くわかって面白い。

電気の規格を巡る競争(1) - 電球を発明したのは誰か

1880年当時の新世代エネルギーの電気。 それまでのガス塔などの業界を一変させてしまった当時の新テクノロジーの電気。 このスタンダードが決まるまでには、実はエジソンとウェスティングハウスの熾烈な規格競争があった。 このスタンダード獲得競争は、純粋な科学的見地だけではなく、メディアを巻き込んだ熾烈な、非常に醜い競争だった。

この一連の発明を巡る競争を、
「They All Laughed...」
Fascinating Stories Behind the Great Inventions That Have Changed Our Lives
は、分かりやすく伝えている。

この本は、アメリカの公共放送(NPR)で長くサイエンスライターとして活躍する著者 Ira Flatowが、人々の生活を変えるような発明が、実際にはどのように過程で、世に生まれてきたかを青少年向けに書いた本だが、実に面白い。

まず最初に有名な電球の発明に関する話し。
電球を発明したのはエジソンだと、普通の人は思っているが、実は、エジソンは単に、より効率良く、長く燃える素材をみつけたに過ぎない、という事をこの本は明らかにしている。

By August 1879, a better quality bamboo, called Japanese bamboo, proved to burn longest. By the end of the year bamboo lamps were burning for 240 or more hours.

しかし、エジソンが発明されたと思われている電球と、全く同じ形、全く同じように真空にされたガラス管に、同じような馬蹄の形の電線で、照明がつけられることを、エジソンの15年も前にイギリスの発明家 Joseph Swanが証明している。 (彼は関連する特許も取得している。)

1879年7月、Joseph Swanが、それまで主に使われていたプラチナの変わりに、カーボン素材を使うと、電球は、より長く光り続けることができる、とアメリカの科学雑誌に発表した、その10月に、エジソンは、新しくカーボン素材を電線に使うことで、実用的な電球を発明したと発表したのだ。
(エジソンは、自分が発明した後で、この記事を読んだ、と主張している。)

これは、当然、特許紛争になったが、この種の紛争に慣れているエジソンは、法廷で決着をつけるよりも、電球のパテントを独占する会社をSwanと共同で設立することで、和解している。

Joseph Swanは言う、
Fifteen years ago, I used charred paper and card in the construction of an elecric lamp on the incandescent principle. I used it, too, in the shape of a horse-shoe, precisely as you say Mr. Edison is now using it.

では、何故、(イギリス人を除いた)世界中で、エジソンが電球を発明したと思われているのか?

それは、既に発明王として名前が知れ渡っていたエジソンを巡る米国メディアの影響力だという。
例えば、1879年12月のNew York Herald誌の記事

--Headline; Edison's light:
Scoop of the inside story of how Edison had succeeded in producing 'the perfected lamp.--

「Sitting one night in his laboratory reflecting on some of the unfinished details, Edison began abstractedly rolling between fingers a piece of compressed lampblack until it had become a slender filament. Happening to glance at it the idea occurred to him that it might give good resules as a burner if made incandescent. A few minutes later the experiment was tried, and to the inventor's gratification, satisfactory, although not surprising, results were obtained.」

著者は続ける。
What a great story! Except one ugly detail. There is no record of this legendary light bulb. Despite Edison being quoted as saying that this account of story is essentially true, records of the laboratory show nothing of great interest happening on October 21.

October 21 was considered as the day Edison discovered the secret of the incandescent lamp-carbon. For many years, that day has been celebrated as Electric Light Day by power companies.

発明をロマンティサイズしたい、新聞等のメディアやハリウッドが、エジソンが単独で電球を考えたというイメージを、世界中に植え付けたのだ、と言っている。

しかし、だからと言って、著者はエジソンを非難してばかりではない。

An invention is worthless if it only functions under laboratory conditions. Only Edison designed his lamp, from the beginning, to be part of a total electrical system the size of a city, complete with elecctric dynamos to produce the electicity and wires and fuses to distribute and control it.

エジソンは、単に電球を作るだけでなく、電球によって実際の街中を明るくしようと考えた。
そのためには、発電所だっているし、送電線も必要になる。 家庭で使うためのヒューズなどが、一連のシステムとなって初めて意味がある、と考えたところが、素晴らしい点だと指摘する。

そして、電気の話に続く。
ご存知のように、電気には2種類の周波数がある。DC(Direct Currency)とAC(Alternating Currency)だ。
DC電流による電力供給にエジソンは執拗に拘った。 Westinghouse氏(同じく当時の発明家であり事業家)は、AC電流のメリットに注目した。 ここから、二人の競争が始まることになる。