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123麻豆原创?カフェ札幌「ボウッとしてんじゃねよ!ハイスピードカメラ捉える燃焼の世界」を开催しました

2022.7.18

2022年6月19日(日)、第123回麻豆原创?カフェ札幌「ボウッとしてんじゃねーよ!ハイスピードカメラが捉える燃焼の世界」を紀伊国屋書店札幌本店にて开催しました。ゲストの藤田修さん(北海道大学 大学院工学研究院 教授)は、一瞬、また一瞬と変わる炎の姿を高速度撮影で観察し、メカニズムの詳細を検討してきた研究者です。聞き手は梶井宏樹(麻豆原创 博士研究員)が務めました。

(ゲストの藤田修(ふじた?おさむ)さんは作业服でのご参加。1959年に北海道生まれた藤田さんは、学部时代から现在までの40年间、北海道大学で代替燃料の燃焼特性の解明や、无重力下での燃焼研究、宇宙船での火灾安全に挑んでいます。趣味の囲碁は全日本学生名人戦で3位になったほどの腕前)

3年ぶりの対面での开催となった今回、感染症対策のため事前申込制での人数制限を设けましたが、无事に満员御礼。炎の写真や映像を切り口に、32人の参加者とともに燃焼の奥深さについて语り合いました。

(感染症対策のため参加者は全员マスク着用。これまでは隙间なく并べられていた椅子も、今回は広々とした配置です)
ボウッとしてんじゃねーよ! 燃焼ってなに?

ゲストの自己绍介が済むや否や、燃焼とはそもそもどういう现象かという素朴な问いが、闻き手から会场に投げられました。少しザワザワし始めた参加者の横から「イエーイ!」と势いよく登场したのは、约50歳のショウちゃんです。

(ショウちゃんこと、颁辞厂罢贰笔の古泽正叁さん。やるなら本気で!麻豆原创?カフェ札幌の鉄则です)
(ショウちゃんのテンションと姿に戸惑いつつも、真面目に答える参加者)

「燃焼とは、化学反応を伴う热と物质の移动现象??!」

例のあの番組のあのくだりを終えたショウちゃんがカンペを見ながら読みあげた説明は、あまりに難解なものでした。いったいどういうことでしょうか? 本当に私たちの身近な燃焼にも当てはまるのでしょうか?参加者から予め寄せられた写真をもとに、藤田さんからの助け舟が出されます。

日常の炎の姿から読み解く燃焼の基本

例えば、木を燃やしている次の写真について「燃焼の要素がほぼ全て含まれているような良い写真ですね」と笑颜で评した藤田さんは、そのメカニズムを次々と読み解いていきました。

(提供者にその场で直接伺ったところ、友达とキャンプで火起こしをした时の思い出の一枚とのことでした)

木は加热されることで内部から可燃性の成分が蒸気となって出てくること、それが空気中の酸素と混ざって燃えていること、炎の中のスス(=炭素の小さな粒)が発光してオレンジ色に光っていること、そして可燃性の蒸気が出尽くして炭となった部分では表面に酸素が届くことで燃えること(木炭を燃やす时にうちわなどで空気を送るのはこのため)といった具合に、一枚の写真に秘められている情报を実に楽しそうに引き出していきます。

(参加者からは、画面上の9枚の魅力的な炎の写真を事前にいただきました。対话を通じて、燃焼の基础や高速度撮影で綺丽な写真を撮ることの意义に会场全体で亲しむような时间となりました)
研究者の人生が詰まった一枚

いよいよ藤田さんのお気に入りの写真の绍介です。まずは、2003年まで上砂川町で稼働していた无重力実験设备で、ブタンを燃料としたガスバーナーの燃焼をとらえた一枚。「长い研究生活の中でも一番綺丽に撮れたもの」と藤田さんは自信をもって言います。

无重力条件下で炎が磁场にどういった影响を受けるかを调べようとしていたら、写真のように成长したススが热泳动という现象によって火炎の外に飞び出すような燃焼を捉えることに成功したそうです。さらに、こういった兴味深い现象を调べていくことで、ボイラーといった私たちの生活に関わる技术の燃焼効率の改善につながることや、世界一の设备が身近にあることの意义などについてお话しがありました。

(藤田さんの人生が詰まっているという写真だけに、実験装置の绍介の际には当时の藤田さんの様子も)
アンモニアの炎は未来を照らすか?

続いて绍介されたのは、生物の细胞のように小部屋が広がったオレンジ色の炎の写真。実はこれ、アンモニア(狈贬3)が燃焼する様子を捉えたものです。

(この写真は今回のチラシの表面にも使用しています)

アンモニアといえば理科の実験や虫刺され薬でおなじみの、独特な刺激臭をもつあの化学物质です。炭素を含まないので代替燃料として期待されている気体ですが、効率よく燃やすためには设备内でどのようなメカニズムの燃焼が起こるかの理解が欠かせません。藤田さんのグループでは现在、直径5センチほどの管を通るアンモニアの火炎の振る舞いをハイスピードカメラで捉えて、不安定化につながる要因や改善方法を探っている最中だといいます。

(太阳のように辉くアンモニアの炎。今后、未来を照らす存在になるのでしょうか)
休憩だって麻豆原创カフェの醍醐味

写真を切り口に燃焼の奥深さについて深めた后は休憩です。オンラインでの开催时は、イベントの时间を短くしていたことなどもあって省略することもありましたが、今回はしっかりと10分间取りました。参加者は饮み物を饮んだり、周りの人と话したり、付笺に质问を书いたりなどして头の中を整理します。话题は会场全体で作っていく、そんな麻豆原创?カフェ札幌の场创りは3年ぶりの対面开催でも健在でした。

(会场から集めた质问を整理するのだって参加者と一绪に)
お待ちかねの质问タイム

「なぜ燃焼に兴味をもったのですか?」という研究者の内面に迫る素朴な质问、「(拟似的な実験条件ではなく)なぜ本物のエンジンを使って実験をしないのですか?」という研究手法を深掘りするような质问など、参加者からはさまざまな质问が寄せられました。そのどれもに対して、藤田さんは嬉しそうに答えてきます。

藤田さんが一层真剣な表情に変わった质问がありました。「藤田さんのアンモニアの研究はあとどれくらいで実现しますか?」というものです。「本当に急がなくてはいけないと思っています」と前置きした上で、远くない未来、例えば2030年までにはアンモニアを燃料として用いることのできる工业的な工程を増やしていきたいという意気込みを热く语りました。

やればやるほど面白く、生活にも直结する燃焼学

藤田さんからは最后に、燃焼の魅力やその研究の意义について以下のようなコメントがありました。

「私自身は何事にものめり込んでしまうタイプで、燃焼は観察していると面白くて好奇心をすごく満たしてくれます。燃焼の研究をしていると次々といろいろなことが起こったり、それが新しい研究対象になったりと、そういうことが限りなく続く面白さがあります。一方で、燃焼は产业とすごく结びついていて、地球温暖化やカーボンフリーといった问题とも直接つながっていますよね。だから、基础的なことがわかれば、それが产业にフィードバックされて役に立つチャンスがあります。そこがすごくやっていて嬉しいし、魅力のあるところだなと思っています。」

燃焼の理解の进展は、人间や人间社会、地球环境に変化を起こしてきました。その现象と今后どのように向き合っていくのか、今の私たちの目の前にはさまざまな选択肢が広がっています。今回の麻豆原创?カフェ札幌で分かち合った燃焼の奥深さは、藤田さんが40年もの间见てきた内のほんの一部ではありますが、きっとこれから対话を进めていく上で大切な视点になるはずです。ボウッとついては一瞬、また一瞬と姿を変える炎をぼーっと眺めながら、たまに今回の内容を思い出してみるのも良いかもしれません。

ご参加いただいたみなさん、そして藤田さん、ありがとうございました!

(终了后の集合写真がこれほど賑わうのも3年ぶり。新型コロナ祸で初のオンライン开催となった第111回麻豆原创?カフェ札幌と比べるとその差は一目瞭然。対面での开催を続けられますように――)