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エネルギー

ほかのところでお話したとおり、地球が1時間に太陽から与えられているエネルギーは、1年分の人類が消費するエネルギーをまかなうことが出来ます。(注:1990年度での計算)それだけのエネルギーがあるからこそ、日光はまぶしく世界を照らし、熱は地球を暖めることが出来るのです。

太陽エネルギーを活用する!

太陽エネルギーを活用する、というと太陽光発電をイメージするかと思います。それでは、太陽光発電の仕組みやメリットなどを紹介しましょう。

太陽光発電とは?

太陽電池と呼ばれる装置を使って、電力へと変換する発電方法です。最も身近な例としては、ソーラー電卓がありますね。さまざまなメリットとデメリットの混在する発電方法です。

太陽光発電のメリット

なんと言っても、燃料不要であると言うこと。何しろ50億年は太陽光が利用できる以上、ほぼ無限といっていいエネルギーをそのまま利用できるわけですね。また、環境に対して非常に優しいことも特筆するべきでしょう。その他に、一度設置してしまえば故障するような部分が少ないために、長期にわたって手間や維持するための費用がかかりません。

太陽光発電のデメリット

初期導入費用が高いこと、天候・時刻に左右されやすいこと、太陽光からエネルギーに変換する効率が悪いことなどがあげられます。しかし、これらの中にはこれからの研究次第で克服できる見込みのものもあるので、これからに期待がかかります。


太陽発電のあれこれ

現在では、まだ研究段階からやっと実用化の時代に移り変わってきたというレベルの太陽光発電ですが、これから先クリーンで安全なエネルギーとして脚光を浴びることでしょう。そんな太陽発電に関する話題を2個あげてみます。

自宅でも太陽光発電?

自宅でも太陽光発電装置、いわゆるソーラーシステムを設置することが出来ます。この場合、基本的には普通の電気と併用する形になりますが、面白いのはもしも発電量が消費量を上回った場合。この場合は、電力会社に言って買い取ってもらえます。発電量が少ないためにわずかな金額ですが、太陽光発電は、地球の環境保護に役立ちつつ、お財布にもちょっぴり優しいわけですね。似たようなものに、発電ではなく太陽熱を吸収して温水を作り出す装置も開発されています。

宇宙から太陽発電

太陽発電最大のデメリットが、天候に左右される不安定なものだと言うことに尽きます。そこで、天候に左右されない、つまり宇宙で太陽光発電を行おうと言うプロジェクトが進められています。宇宙なら曇りも雨もなく、また大気によって太陽光線が弱まることもないので、安定した強力なエネルギーが得られるのです。技術的には実現可能で、肝心の地球にエネルギーを持ってくる方法も、発電エネルギーを一度マイクロ波に変換して地球に向けて照射、地球でそれを受けて電気エネルギーに再変換すると言う手段が成り立つそうです。これが成功すれば、地球はエネルギーの枯渇という悩みから解放されることでしょうね。なお、マイクロ波に変換するのは、赤外線より波長が長く、直進性がアップして地球で受け取るときにエネルギーのロスが少なくなるからです。


太陽が無ければ、発電所は無い?

考えてみると、発電手段はさまざまなものがありますね。水力発電、火力発電、風力発電に原子力発電……など、実に色々あります。ところが、その発電方法のほとんどが太陽あってこそです。まずは火力発電所を考えてみましょう。火力の元になる石炭・石油はそれぞれ植物・動物のなきがらが元になっています。太陽が無くては生命そのものがありませんから、火力発電も無かったことになります。水力発電は、川から海へ流れ込む水の勢いを利用していますが、流れ込んだ水が再び山に戻るには、太陽光による蒸発が絶対条件です。また、風力発電の元である風も、太陽が無ければ吹きません。唯一原子力発電くらいが太陽に無関係と言えますが、それに頼るのは非常に危険だといえます。


太陽の熱を利用する!

太陽の熱を利用して、温水を作るシステムは実用化されています。また、虫眼鏡で太陽光を収束させれば紙を燃やすことが出来るくらいの熱エネルギーを取り出すことが出来ます。地球には膨大な太陽エネルギーが広く薄く降り注いでいますから、逆にそれらを集めて一点に持ってくれば、わずか10cmほどの虫眼鏡でさえ紙に火がつく温度を集められるのです。

太陽炉ってなんだろう?

では、太陽の光をもっともっと大きな装置で集めたらどの位の熱が出せるんだろう、と考えた人がいました。このシステムを太陽炉といい、まだ実用化はされていませんが、実験は世界中で行われています。これで出せる最高温度は実に約3700度。紙どころか、地球上の大概の物質が蒸発または溶けてしまう温度です。昔のアニメに、宇宙で太陽光を集めて敵基地を蒸発させると言う武器がありましたが、けっこう本当に出来てしまいそうですね。


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太陽に関わる実験
太陽を観測したい!
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