コラム『ごみは異なもの味なもの』
第６話 - 環境のたまねぎ構造
2009/08/06 NPO法人理事長 広瀬立成
さて人間から発生した熱は、人間→外側の環境（部屋）→さらに外側の環境（大気）、というように、順に、上空へと運ばれてゆく。
ここでわかることは、環境には、多重的な構造（たまねぎ構造）があり、それぞれの階層が環境エンジン（そのシステムが入り口と出口をもつ）になっているということだ。これらの環境エンジンを、たまねぎの中心から、｢環境１、環境２、環境３…｣のように書くと、熱が伝わっていくためには、それぞれの環境エンジンの温度が、｢温度１＞温度２＞温度３…｣のように、順次低くなっていなければならない。
もしこのようなしくみに異常が起こると、環境エンジンに障害が発生する。いま問題になっている地球の温暖化は、たまねぎ構造に支障が生じていることを物語っている（たまねぎが腐敗しつつある。一刻も早く手当をして、美味しいたまねぎを取り戻さなければならない）。
熱を奪った水蒸気は、たまねぎの層を貫きつつ昇ってゆく。では一体、水蒸気はどこまで上昇するのだろうか。それは、「たまねぎの一番外側の環境が何であるのか」と、問いかけることでもある。
生物の生命活動では、大量の熱が放出される。その詳細は後ほどのべるとして、ここでは、熱の放出に水が本質的な役割を果たしていることに注目したい。
１気圧の水は、０℃で氷になり、１００℃で沸騰して水蒸気になる。このように、同じ物質が、｢固体、液体、気体｣というように状態を変えることを相転移と呼ぶ。水分子は、水素原子（Ｈ）２個と酸素原子（Ｏ）１個からなり、Ｈ２Ｏと記す。中学校で、「エツチ・ツー・オー」と記憶したことを思い出す人も多いだろう。
水を密閉した容器に入れてある温度に保つと蒸発が起こるが、水の上の空間に水蒸気がたまってくると、蒸発はやがて停止する。そのときの圧力を「飽和蒸気圧」という。水は１００℃以下でも、飽和蒸気圧以下であれば蒸発する。１００℃では飽和蒸気圧は１気圧だから、水の内部からも蒸発がおこり沸騰する。蒸発では、１ｇにつき５４０カロリーという大量の熱（気化熱）が奪われる。それは、５・４ｇの水を、０℃から１００℃まで温める熱量に等しい。
水の気化熱が大きいために、水は蒸発することによって、生物から効率よく熱を運び出すことができるのである。