エネルギー利用とは? わかりやすく解説

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エネルギー利用

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/05 04:19 UTC 版)

水素」の記事における「エネルギー利用」の解説

水素燃料」を参照 水素エネルギー変換効率高く燃焼する水蒸気)となり、温室効果ガスとされる二酸化炭素大気汚染物質排出しない現状では、化石燃料使って製造しているものの、将来的には、水の電気分解バイオマス・ごみなどを利用することにより、化石燃料によらない製造できる可能性がある。このため将来性の高いエネルギー輸送および貯蔵手段として期待される水素さまざまな利用法考えられている。燃焼直接使う方法としては水素自動車挙げられるほか、火力発電燃料水素混ぜて二酸化炭素などを減らす技術研究されている。 水素を言わば「電池」として利用することも考えられている。鉛蓄電池リチウム電池NAS電池など、比較大きな容量充電可能な電池いろいろと開発されてきたものの、それでも電気エネルギーは貯めておくのが比較困難なエネルギーとして知られている。そこで、必要以上電力得られるときに電気分解して生産した水素貯蔵し電力が必要となった時に貯蔵しておいた水素使って発電を行うのである必要以上電力得られるときにポンプ汲み上げて水の位置エネルギーとして電気エネルギー貯める揚水発電はすでに実用化されているが、それと同様に電力需要ピーク時対応する手法ひとつとして水素利用できる。 ほかにも太陽光発電風力発電といった発電法のように、発電量が比較自然条件左右されすいものの、十分な発電量が得られるときに水の電気分解行って水素貯蔵するという方法で、これらの発電量の不安定さ解消する方法考えられている。 また、水素電力輸送手段として利用することも考えられている。長距離送電を行うと送電線抵抗などの関係で送電によるエネルギー損失送電ロス)が多くなる小水力発電火力発電比較低温熱源利用した発電法などのように電力需要の多い都市近く発電所立地できる場合送電ロス問題あまりない。しかし、必要に応じて変圧を行うなど送電ロス少なくする工夫行われているものの、2011年時点では送電ロスなしに長距離送電する手法実用化されていないこのためいわゆる自然エネルギー利用した発電法に限らずあらゆるエネルギー利用した発電法において電力の供給地と需要地とが離れている場合には、どうしても送電ロス問題避けられない。ここで水素として輸送すれば、水素を逃がさなければ輸送中の水素ロス発生しない。ただし水素輸送する手段によって消費されるエネルギー(たとえば自動車輸送すれば燃料消費される)もあるため、どうしてもエネルギーのロス発生してしまうという問題は残る。また、水素から電気に戻す際にもエネルギーロスが発生する。ただし、このロスは、熱として利用できる最近ではマグネシウム反応させて水素作り出す方法開発されている。マグネシウム反応して発生する水素のほか、反応時の熱もエネルギー源として利用できる最大課題使用後マグネシウム還元処理で、太陽光などから変換したレーザー照射による高温により還元する方法考えられている。ほかに燃料電池燃料としての水素利用はよく知られているが、コンバインドサイクル発電などに利用することも考えられている。

※この「エネルギー利用」の解説は、「水素」の解説の一部です。
「エネルギー利用」を含む「水素」の記事については、「水素」の概要を参照ください。

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