エネルギー問題――２

　話の流れから『発電』について触れておこう。

　発電方式は大きくは
１）発電機で発電
２）発電機を介さないで発電
　の二つに分類できる。

　ただし、この分類がアカディミックなものかどうかは分からない。私の自己流考え方であることをお断りしておく。

　発電機は中心にコイルを巻いた軸が通してあり、全体を覆うカバーの内側には数枚の磁石がほんのわずかの隙間を空けて貼り付けてある。小学校の理科の実験でモーターを製作しているはずだが、この構造はモーターと全く同じだ。

　発電機は外から何らかの力を軸に与えて軸を回転させ、「磁場を切る」ことで発電。電極に接続した回路を介して電気を取り出す。

　逆に、外から電気を流して軸を回転させ、この回転する力を使って仕事をさせるのがモーターなのだ。

　発電機の軸を回転させるために外から与える力。これは三つに分けられる。
　①蒸気
　②高温のガス
　③その他

　①蒸気　　火力発電や原子力発電は、燃料（石油、天然ガス、石炭、核燃料など）を燃焼して蒸気を発生させ、この蒸気をタービンに吹き付けて回転力を得、これを発電機の軸に与えて軸を回転させる。要するに燃料の別はあっても、基本的な考えはワットの蒸気機関の延長線上にある。原発は原子核内のエネルギーを熱源に利用する点ではハイテクだが、発電そのものは意外にもローテクなのだ。

　また、地熱発電も蒸気を利用する点ではここに分類されるが、蒸気を得るために燃料の燃焼を必要としない点で異なる。

　ちなみに、水が蒸気に変わる際に体積が16000倍に膨らむ。この膨張が蒸気の力の正体だ。

　②高温のガス　　ガスタービン方式。簡単にいえば、ジェット機の推進力を発電に応用したもの。高温・高圧のガスをタービンに吹き付けて発電機の軸の回転力を得る。
　最近ではガスタービンの廃熱を使って蒸気を発生させ、もう一度発電させる「ハイブリッド」型のシステムが注目されている。一回の燃料投入で二度発電できるのでエネルギー効率が高いからだ。十年以上前、電源開発が九州の工場跡地で実験プラントを稼動させてデータ収集に当たっていた。

　③その他　　外部からの力を直接回転力に利用する方式。これには風力発電、水力発電（水を高いところから落とす「落下型」と、流水を利用する小型の水力発電「流水利用型」がある）、潮流発電、波力発電などがある。
　外部からの力を直接回転力に利用する点では、地熱発電もここに分類されていい。

　　　　　　　　（この項続く）