中3自然と人間【さまざまな発電】

スポンサーリンク

1.発電

発電の基本は電磁誘導です。

 

電磁誘導とは・・・
コイルのそばで磁石を動かすとコイルに電流が流れる現象。
※詳しくは→【電磁誘導】←を参考に。

 

 

つまりコイルのそばで磁石を動かすことで電流を生み出すことができるのです。
一般に発電機とは次のような構造をしています。

磁石を回転させ続けることができれば電流を生み出し続けることができるのです。

 

 

火力発電や原子力発電などはすべて電磁誘導によって電流を生み出しています。
火力発電や原子力発電などは磁石の回転方法が異なるだけです。
磁石を回転させている部分をタービンといいます。

 

 

 

■主な発電方法

1.水力発電

山の上にダムをつくり、水をたくわえます。
その水を落下させてタービンを回しています。

 

位置エネルギー→運動エネルギー→電気エネルギー

 

欠点①:ダムを建設する場所が限られる。
欠点②:ダムの建設により森林を切り開くため、環境が変化する。

 


 

2.火力発電

化石燃料(石炭など)を燃焼させます。
そのときに生じた水蒸気を吹きかけてタービンを回しています。

 

(光エネルギー)→化学エネルギー→熱エネルギー→運動エネルギー→電気エネルギー

 

※化石燃料とは・・・
植物や生物の死がいが長い年月を経てエネルギー資源となったもの。
石油・石炭・天然ガスのこと。すべて有機物。
はじまりは植物の光合成(植物が光エネルギーを得たこと)である。

 

欠点①:化石燃料の燃焼により二酸化炭素が発生してしまう。
欠点②:地球上に存在する化石燃料には限界がある。

 


 

3.原子力発電

核燃料内での核分裂反応で熱が生じます。
その熱によって生じた水蒸気を吹きかけてタービンを回しています。

 

核エネルギー→熱エネルギー→運動エネルギー→電気エネルギー

 

欠点①:使用済み核燃料の処理場所がない。
欠点②:発電所が捨てる(廃炉)、ということができない。
欠点③:放射線は人体に有害であるので、もれ出た場合、大変危険である。

 

 

2.再生可能なエネルギー

■再生可能なエネルギー

一度利用しても再び利用することができるエネルギー。
太陽光や風力、地面の熱、バイオマスなど。

 

 

 

■再生可能なエネルギーを利用した発電

1.太陽光発電

光電池を用いて発電します。

 

光エネルギー→電気エネルギー

 

欠点:天候による影響を受けるため安定性に欠ける。
※コストはずいぶん安くなったと言われています。

 


 

2.風力発電

巨大なプロペラを風の力で回転させることによって発電します。

 

運動エネルギー→電気エネルギー

 

欠点:プロペラによる騒音。

 


 

3.地熱発電

地下のマグマの熱により生じた水蒸気でタービンを回転させます。

 

熱エネルギー→電気エネルギー

 

欠点:設置可能な場所が少ない。

 


 

4.バイオマス発電

バイオマス燃料(農林業によって生じた廃材や不要なごみ、家畜の糞尿など)を燃焼させたり、それらを微生物によってアルコールなどに分解させたりします。
(アルコールは有機物なので燃焼させて水蒸気を発生させる)

化学エネルギー→電気エネルギー

 


 

 

■コージェネレーションシステム
発電のときに使用する機械や器具から熱(不要な熱なので排熱という)が発生したとき、その熱をほかのエネルギー源につかうシステムのこと。
例:ビルの中での自家発電の際に生じた排熱を利用してお湯をわかす。

 

 

 

■このページのポイント

・主な発電方法を覚えておこう。
・特にエネルギーの移り変わりについて覚えておけばよいでしょう。それ以上の詳しいことは余裕があれば。

コメント

作成者Profile

NAME:ScienceTeacher

小中高生に数・理を教えている関西の丑年塾講師。
中学理科を誰よりもわかりやすく解説します。

こちらのオンラインショップにて教材も販売中です。1つ300円以下で、決済方法も多くお買い求めやすくなりました。

LINEにて理科の勉強内容の質問や勉強方法の相談も受け付けています。ショップ情報やサイト更新情報も配信中。

友だち追加

タイトルとURLをコピーしました