スチームパンクの趣向にならい、まずは新しく異なる過去を想像してみよう。現在の過去とは、ほんの少しだけ違う世界だ。
1867年へようこそ。ヴィクトリア朝時代は最盛期を迎え、新たに台頭した裕福で力を持つ中産階級は、手元の資金の使い道を探している。町や都市は日ごとに大きくなり、あちこちに新しい建物が現れて、見慣れた景色は一変していく。
だが、都市の景観で変わらないものが一つある。どこを見ても、ほぼ20年にわたって街並みの恒常的な一部となっている巨大なガスタンクが目に入る。そこには、燃料電池、つまりヴィクトリア朝の人々が「ガス電池」と呼ぶものを動かすのに欠かせない水素ガスが満たされている。経済を支え、日々の暮らしに動力を供給するうえで、なくてはならないものだ。
想像上の過去でも実際の過去でも、ガス電池は1842年、当時のスウォンジーの町出身の若きウェールズ人、ウィリアム・ロバート・グローブによって発明された。通常の電池のように高価な化学物質で電気を作るのではなく、酸素と水素という身近な気体を使ったため、画期的な装置だった。
しかし、私たちの歴史とは異なるこの時間軸では、20年も経たないうちに、ウェールズ人科学者の驚くべき発明が新たな産業革命と文化革命をもたらした。
想像上の光景は、大英帝国の新たな電気時代だ。道路や鉄道を走る馬なし馬車は、すべてガス電池のバンクから得た電気で動く。安価な商品を生産し、英国の富を増大させる工場や綿紡績工場の機械も同じだ。ガス電池を動かす水素の生産に必要な石炭への需要は、グローブの故郷でもあるサウスウェールズのような地域を一変させ、増え続ける電力需要に応えるため、炭田が拡張されている。
中産階級の家庭は、パイプ網を通じてガスタンクにつながり、あらゆる便利な電気機器を動かす燃料として水素の供給を受けている。衣類や食器を洗う機械は、雇い主の日々の衛生に対する期待を変え、家事使用人の仕事量を3倍にした。床や家具を掃除する機械もある。流行に敏感な家では、電気オーブンが従来の調理用レンジに急速に取って代わっている。ガス電池は、夕食後の毎晩、中産階級の家族を楽しませる幻灯機も動かしている。
もちろん、こうしたことは実際には何一つ起きなかった。過去150年ほどのエネルギーの歴史と、それに依存する文化は、これとはかなり異なるものだった。19世紀と20世紀の経済を動かしたのは水素ではなく、石炭と石油だった。
奇妙なボルタ電池
ガス電池の実際の歴史は1842年10月に始まる。グローブはロンドン・インスティテューションの実験哲学教授に就任したばかりで、短い書簡を書き、王立研究所の化学者で物理学者のマイケル・ファラデーに送った。
「あなたもご覧になりたいと思う、奇妙なボルタ電池を作り上げたところです」と彼は書いた。その装置は「酸素と水素を交互に入れた容器からなり、それぞれに白金箔を通して、硫酸で酸性にした水を入れた別々の容器に浸したもの」だった。
グローブがファラデーに説明したその効果は驚くべきものだった。「この交互の組み合わせを60個にすると、不快な衝撃を受けるだけでなく、ヨウ化カリウムのみならず水も、各電極から細かな気泡が絶え間なく立ち上るほど明瞭に分解できます」。グローブは水素と酸素を電気と水に変える電池を発明したのだ。
1842年、グローブは首都の科学界で名を上げようと精力的に活動していた。1811年、スウォンジーの商業界と公的生活を代表する名家に生まれ、科学の重要性と有用性が広く理解されている環境で育った。グローブ家の近隣には、陶器メーカーで植物学者でもあるルイス・ウェストン・ディルウィンや、実業家で政治家のジョン・ヘンリー・ヴィヴィアンといった有力な産業人が住んでいた。彼らも王立協会のフェローだった。
グローブはオックスフォード大学ブラセノーズ・カレッジで学んだ後、法律家を目指してロンドンへ移った。そこで王立研究所の会員となり、この頃から電気の実験に積極的に取り組み始めたことは明らかだ。
経済的な電池
この頃、グローブが科学研究に初めて取り組んだ成果が現れ始めた。1838年、彼は協会で講演し、自ら発明した新しい電池について説明した。「グローブ氏発明の経済的な電池。鉄板と、帽子職人が使うような薄い木板を交互に重ねたもの」である。
経済性を重視する姿勢は、翌年に開発した強力な硝酸電池の研究でも、またガス電池の研究でも繰り返し見られるテーマだった。硝酸電池の開発は、前述の教授就任と王立協会フェローへの選出につながった。
グローブは、電池がある書簡でどのように働くかを『フィロソフィカル・マガジン』に説明した。「適切に配置すれば、1分間に6立方インチの混合気体を放出し、直径40分の1インチの白金線を7インチにわたって赤熱させ、同じ直径の針を美しい火花を散らしながら燃やし、磁石にもそれに応じた作用を及ぼす」。これは電池の力を示す典型的な方法だった。科学者たちは、水を構成する気体に分解したり、針金を発光させたり、電磁石を作動させたりできることを実演した。
注目すべきことに、グローブはさらにこう述べている。「そう遠くない将来、ボルタ電気が有用な移動手段となる可能性があるように思われるため、最小の空間で最大の出力が得られるよう電池を配置することが重要になる」。実際、グローブが発明を発表して間もなく、ドイツ生まれの技師モーリッツ・ヘルマン・フォン・ヤコビは、グローブの電池を並べて電磁モーター船を動かし、サンクトペテルブルクのネヴァ川を航行させた。その後、この技術は米国の電信業界で広く使われるようになった。
必要に迫られて生まれた発明
電池の効率と経済性を高めるグローブの継続的な研究が、現在の燃料電池の前身となるガス電池に直結した。彼は、化学反応から電気を生み出す過程で何が起きるのかを解明しようとしていた。
その研究は、「気体が結合して液体となる際、同様の液体を分解し、気体の形に変えるのに十分な力を生み出す」ことを示した。グローブにとってこれは、「電池の最も興味深い作用であり、自然の諸力が相関することを示す、実に美しい例」だった。
ガス電池は、グローブが展開した諸力の相互関係に関する理論を強く裏付ける証拠となった。彼は数年後、論考『物理的諸力の相関について』でその理論を説明し、次のように論じた。
「実験物理学の主な研究対象をなす、さまざまな計量不能な作用因、すなわち物質の諸作用――熱、光、電気、磁気、化学親和力、運動――は、すべて相互に関連し、互いに依存している。個々を抽象的に取り出して、他のものの本質的あるいは直接的な原因とみなすことはできない。しかし、力として他のものを生み出したり、他のものに変換されたりすることはあり得る。たとえば熱は直接または間接に電気を生み出し、電気は熱を生み出す。ほかも同様である。」
言い換えれば、諸力は相互に変換可能であり、そのどれを利用しても、ほかの力を生み出すことができた。
では、実用性と実際の動力についてはどうだろうか。グローブは、電磁石の発明者ウィリアム・スタージョンをはじめ、多くの同時代人と同じく、未来は電気の時代だと明確に信じていた。ヤコビがネヴァ川の船に用いたような電磁エンジンが、蒸気機関に取って代わる日も遠くないだろう。あとは、その目的にかなう、最適で最も経済的な発電方法を見つけるだけだった。
グローブが1866年に英国科学振興協会の会合で述べたように、もしも次のことが実現できれば、
「亜鉛や酸のような製造品、すなわち化学反応の生成物を用いる代わりに、安価で豊富な原材料の燃焼で働く化学力のすべてを電気として取り出せるなら……実用上の最大の望みの一つがかなえられ、蒸気機関よりもあらゆる点で応用性に優れた機械動力を手にできるだろう。」
「現時点では、力の貯蔵庫である炭田に取って代わる実用的な方法はまだ見えていない。しかし、ほかの場合と同様、必要が生じれば、発明は必要に迫られて生まれると確信をもって期待できる。」
ただし、彼はこの夢を実現するのは自分の役目ではないと明言していた。「10代後の子孫が住まいを暖めたり、機関車を走らせたりする手段を用意することに心を砕くのは、過度に洗練された感受性と言えるだろう。」
新たな過去
グローブは確かに、ガス電池を経済的な装置にしようとはしなかった。しかし、多くのヴィクトリア朝の人々と同様に、未来を見据え、そこに自分の技術を置くことを好んだ。さまざまな意味で、グローブのようなヴィクトリア朝の人々が、私たちにもなじみ深い「未来は別の国である」という見方を生み出した。彼らの未来は、新しい技術、とりわけ電気技術に満ちた国になるはずだった。
1896年にグローブが亡くなる頃には、論評家たちは、電気があらゆることを成し遂げる未来を予言していた。電気が交通システムを動かす。電気が作物を育てる。電気が娯楽をもたらす。電気が戦争に勝利をもたらす。電気について語るとき、それが実現する未来に触れずにいるのは、ほとんど不可能に思えた。
こうして私たちは、グローブとガス電池をめぐる新たな過去へと、自然に話を戻す。未来の技術が実現するかもしれない過去だ。今日、燃料電池を推進する人々が提示している、新しくクリーンな電気技術の未来が本当に訪れるなら、ほとんど忘れられたウェールズ人科学者による奇妙な小発明の知られざる物語は、技術史の壮大な一幕となるだろう。
その未来が実現すれば、私たちの過去も変わる。ヴィクトリア朝の技術史を理解する方法も、ヴィクトリア朝の人々がそれらの技術を使って未来の自分たちについて物語った方法も変わる。私たちも彼らと同じように、自ら思い描く未来を形作っていることを忘れてはならない。現代の技術の一部を、同じような方法で未来へと延長して考えているのだ。
そう考えると、なぜ特定の種類の技術は未来を形作るものと見なされ、ほかの技術はそう見なされないのかを推測するのは興味深い。19世紀末、多くの人にとってガス電池は、未来を切り開く技術には見えなかった。今ではそう見える。
