“鉄”のおはなし

世界を見よう！みなとUNESCOサロン
“鉄”のおはなし

～ 宇宙、文明と製鉄、そして環境 ～

日時：2021年5月21日（金）18：30～19:50
会場：港区立生涯学習センター3階305号室
主催：港ユネスコ協会

講師　砂原公平氏　［日本製鉄株式会社 技術開発本部プロセス研究所 試験高炉プロジェクト推進部 試験室長、博士（環境科学）］

新シリーズ「世界を見よう！みなとUNESCOサロン」と題して、現場の第一線の方のお話しをお聞きする講演会を
スタートします。
第１回は、製造業の要の「鉄」をテーマとして砂原公平さんをお迎えしました。

１．なぜ、地球が“鉄の惑星なのか？
　　少年時代は宇宙を夢見、その後は物理学を専攻した氏は、近年証明された幾つかの「発見」に心を弾ませながら・・・

　　全部の星が地球から遠ざかっている・・・宇宙の膨張（1929年アメリカのハッブルが発見・ドップラー
　　効果）、10次元宇宙が「３次元の膨張と　　７次元の収縮」と分かれたという多次元インフレーション
　　理論は「ヒッグス理論」の枠組みをモデルにしていたことは30年前に説かれていたが、理論だけでなく
　　2012年のヒッグス粒子の発見で証明され、2013年にヒッグス氏はノーベル賞受賞されたのです・・・・
　　と宇宙論からお話しは始まりました。
　　138億年前：　宇宙の始まりはクオークのスープ（素粒子のぎゅうぎゅう詰め状態）
　　　　　　　　→ 約3分後に陽子、中性子、その後、水素、ヘリウムの生成
　　　　　　　　→ 鉄まで核融合（星の生成）、鉄以上の元素は超新星爆発で生成
　　　　　　　　　鉄、コバルト、ニッケル付近が宇宙で最も安定な元素
　　46億年前：　太陽系ができ、地球の生成（35％は鉄）
　　44億年前：　海の生成（高圧・高温200℃）
　　40～38億年前：　生命の誕生（まだ酸素なし）
　　30～27億年：　磁場の生成（宇宙放射線のバリアにより生命の繁栄）酸素発生、地表に酸化鉄
　　20～19億年前：　複雑な生物の誕生・・酸素の大量供給（1％）
　　13億年前：　2つのブラックホールが衝突・・・2015年9月に重力波を受信
　　7.2～6.3億年前：　スノーボールアース※ 　 酸素濃度ほぼ現状並み（20％）オゾン層形成により生命の繁栄
　　5億年前：  生命の繁栄（種類の増加）・カンブリア爆発（現在の化石燃料）
　　4億年前～6500万年前の間に数回の生命の80～90％の絶滅の時期

２．鉄と森と火：人類の文明の歴史　　人類が石から金属を手にした文明とは？　　
　　3390万年前：　南極大陸の孤立。有胎盤類から類人猿（アフリカ）
　　300万年前：　アウストラロピテクス（猿人）・・脳450cc
　　260万年前：　ホモ属の石器使用
　　150万年前：　ホモエレクトス・脳1580cc イルカを抜く
　　50万年前：　北京原人ジャワ原人・・石器･火の利用　　2万年前まで5回の氷河期
　　2.8万年前：　ネアンデルタール人・脳1550cc 石器文化。クロマニョン人・高度な文化、武器
　　1.3万円前：　最後の氷河期終わる・・・日本では縄文時代へ　
　　6000年前：　青銅器時代・・・銅は1084℃で溶ける・・融点が低く「銅」の利用が盛んとなる。
　　　　　　　　1トンの「銅」を作るのに約100トンの「木炭（2千本以上の松の木）」が必要
　　　　　　　　膨大な森林を必要とする「銅」の衰退。　　　　　　　　　　　（環境問題 ① ）
　　4000年前： ヒッタイト人の鉄器・・「銅」の精錬時の不純物の中に「鉄」を発見。
　　　　　　　　1トンの「鉄」を作るのに10トン以下の「木炭」で十分。　（環境問題 ① 解決）
　　6Cごろ： 日本に「製鉄」が伝わった（縄文時代が長く世界の中で遅いスタート）。
　　　　　　でも鉄の原料の鉄鉱石・砂鉄・炭（森）は、国内のどこにでもあったことで農耕・畜産と同様に「製鉄」も地域ごとにその地の原料で製鉄
　　　　　　されるという地産地消だった。弥生時代から伝わる各地の農耕具を調べてみるとそれぞれの形態、配合に個性が見られることで分かる。
　　　　　　日本の鉄はスタートが遅くても良質の理由の一つに「持続可能なふんだんな森」があっての「不純物のない良質な鉄」ができたことがある。
　　　　　　西洋の森は100年も掛けて森が育成される。それに比して日本の森は雨量の多さにより30年で森が再生される。日本の古代から近世にかけて
　　　　　　の「たたら製鉄」もその中で育まれた。
　　　　　　○ 日本の刃物　　世界で一番よく切れる
　　　　　　○ 日本の包丁の種類は世界一　　肉・魚・野菜とそれぞれに対応した工夫がある。
　　　　　　○ 錆びない和釘・・法隆寺
　　14C～16C： 英仏百年戦争で武器、戦艦の製造の為の「鉄」で大量の「木炭」を使用。森林破壊を招いた・・・(地球)環境問題 ②  
　　17C～19C： 産業革命の時は「ブラックダイヤモンド（石炭）」を発見したことにより化石燃料の利用で森林を破壊せずにして「緑」は戻った。
　                 　  （環境問題 ② 解決）
　　今日の「製鉄」：　日本の森は豊かで「たたら」の様な技術で「日本刀」などの高品質で少量の製品は作れていたが、今日の大量生産に対応するには
　　　　　　　　　　　石炭、鉄鉱石の輸入に頼っている。ブラジル・オーストラリアなどから「鉄鉱石」を輸入し、コークス（石炭から精製）と石灰石
　　　　　　　　　　　で高さ100ｍくらいの「溶鉱炉」で製鉄。炉の中では1200度で鉄鉱石が溶け、1500度の「鉄」ができあがる。1トンの「鉄」を作
　　　　　　　　　　　るのに約0.5トンの「石炭」

３．環境への責任と新たな火とは？「第４の革命」
　　1960年代： 石炭石油（化石燃料）の使い過ぎでのCO₂問題（地球温暖化）　新たな環境問題 ③
　　　　　　　「原子力発電による解決」の策は2011年以降再考の段階。日本のCO2直接排出量は「12億2700万トン」その構成比は、エネルギー転換部門
　　　　　　　39％、産業部門28％、運輸部門17％・・・その中で鉄鋼業は産業部門のうち約半分を占める。国家プロジェクトとしてオールジャパンで
　　　　　　　「いかにしてCO₂を減らすか」が課題。（環境問題 ③ その解決方法は？）
　　大量生産による資源枯渇、化石燃料による「地球環境問題（CO₂）」の中、新たなエネルギーとして「水素」が今日取り上げられて、トヨタ自動車の
　　「ミライ」で見られるように世界中で「水素」の強奪戦が始まっている。「第4の革命」　農業革命、産業革命、そして情報革命、それに続く「脱炭
　　素革命」を第4の革命と最近言われている。　以上を踏まえて国家プロジェクト「COURSE 50」　COURSE50 | 一般社団法人 日本鉄鋼連盟　（革新的
　　製鉄プロセス技術開発）が2008年から始動。この具体化の為に「試験高炉」を位置づけている。日本の鉄鋼業として省エネ努力により生産工程で世界
　　最高水準のエネルギー効率を上げ、地球温暖化対策としてのCO₂削減・回収する技術を国家的に研究。今後を見守って欲しい。

（会員開発委員会担当 常任理事 小林敬幸）

（文化体験教室委員会　副会長　平方一代）