寒くなったが気になるエネルギー
だいぶ寒くなってきました。
寒がりなので家族の中では率先して暖房のスイッチを入れるのは私です。
二酸化炭素などの温室効果ガスを出してしまうので申し訳ないと思いつつ。
台風や集中豪雨が巨大化しているのが温室効果ガスによる温暖化が原因とすれば、
これらの被害は自然災害というよりは、エネルギーを使っている人が加害者の人災になるなと考えているうちに、
オランダのアムステルダム空港への着陸の前に見た風力発電所群を思い出しました(図1)。
黄色い点線で囲ったところに風力発電の風車が並んでいて、それぞれは右下の写真のようです。
ここで、天文学の基本に戻って考えましょう。
私たちは太陽のエネルギーをいただいて生きています。
太陽エネルギーの基本となるのが太陽定数と呼ばれる量です。
1分あたり1平方センチメートルに地球表面で受け取る太陽のエネルギのことで、約3カロリーです(図2)。
これではわかりにくいので、
地球全体で受けているエネルギーに換算すると、170兆キロワットになります。
例えば、電子レンジ一台で使う電力は大体1キロワットなのでそれと比較してみてください。
全人類が消費する電力は資源エネルギー庁のデータを見ると約23億キロワットだそうです。
太陽の光のエネルギーの0.0013%を電気に変えれば全人類の電力が賄えることになります。
太陽光発電器の効率が20%程度で、曇りの日もあるので光を受ける効率が10%程度とすると、
山形県の面積ならば、県内に縦2.5km、横2.5kmの太陽発電所があれば良い計算になります。
太陽の光によって暖められた空気が移動することで風が吹きますから、風は太陽エネルギーで生じています
風力発電は太陽のエネルギーの一部を電力変えていることになります。
オランダ鉄道の電車の電力は全て風力発電で賄えているそうです。
天文学的に言えば、
石油や石炭のような二酸化炭素を出す材料を使わなくても必要なエネルギーは賄えそうですね。
地球の上で人類が生きるために積極的な努力が必要のようです。
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図1 オランダの風力発電(全景撮影:渡邉瑛里、風車画像:オランダ鉄道提供(https://www.ns.nl/en/about-ns/sustainability)
http://astr-www.kj.yamagata-u.ac.jp/~shibata/yamashin/596-fig1.jpg
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図2 太陽エネルギー
http://astr-www.kj.yamagata-u.ac.jp/~shibata/yamashin/596-fig2.jpg
本文終わり
パワポ
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references
596-g.f 計算メモ
http://astr-www.kj.yamagata-u.ac.jp/~shibata/yamashin/596-ref1.pdf オランダ鉄道資料