物理学と技術 | 技術エネルギー技術ソーラー技術風力エネルギー太陽の放射エネルギーは、有害な排棄物を出さずに、有用な電気エネルギーに直接変換することができる。現在、ソーラー技術の開発には、多くの研究投資がつぎ込まれている。太陽は巨大な原子炉になぞらえることができる。太陽の内部では核融合が起きておこと再生可能エネルギー技術に関しては、新しい方式ほど優れているとはいえない。帆船や風車は風力のエネルギーをずっと利用してきた歴史がある。もし風が止んだらどうなるのだろうか。その懸念が普及を遅らせている。ネルギーの 1つである。イプの太陽電池では、受けた光の 8 〜 16％が電気に変わる。プロペラの原理り、莫大なエネルギーが放出され、それが一方、太陽熱を利用する装置は、太陽エ地球に放射の形で届いている。ソーラー技ネルギーでお湯を沸かし、断熱型のタンク現代の風力発電に使われから回り始めるのだ。風力エネルギーの術はこのエネルギーを利用し、人に役立つ（いわば太陽バッテリー）に貯める。このほている風力タービンと伝統的ような形に変換することをめざしている。こかの利用技術にはソーラーケミカル・シスな風車とはどう違うのだろうれは的外れな目標ではない。もし地球に到テム、ソーラーチムニー、フォトケミカル装か。一見して2つの大きな違達する太陽エネルギーが全部利用できたな置がある。ソーラー技術が特に優れているいに気づく。風力タービンは、時間によって変動非常に背が高くて翼が 3 枚以太陽エネルギーの循環シリコン半導体（ n 型）受光側電極ソーラーパネルを使用している家庭の Hドイツのハルツ山脈やスペインの中央スペイン高原など、さえぎるものの少ない山岳地帯では内陸よりもはるかに強い風が吹く。多くは、発電した電力を公共電力網に供給している。一方、家電製品はいつもどおり H 太陽光発電所は数百万個の太陽電池で構成され、電力会社からの電気を使う。この方法は電これらを相互接続して、いくつかにまとめ、太陽に向ける。大規模なものは太陽を自動追尾して角度を変え、変換効率を最大にする。力会社から買うコストを太陽光発電の売値が上回れば利益がある。一方、自給型の独立システムでは、太陽による電力が直接バッテリーに貯められる。 H 太陽光の光子が太陽電池に当たると、光子が in focus 年から10 年で元が取れることが多い。今後の研究開発今後は鏡やレンズで太陽電池の集光性を電池内の電子を励起する。2 層の半導体層を隔てる金属膜を通って電流が流れ、内部に電場を作る。この太陽電池に器具をつなげば電気回路が動作する。高め（集光電池）、らば、現在世界が消費する2500 倍ものエのは、運転コストがほとんどかからず、廃棄わせて、半導体をネルギーがまかなえるのだ。物が出ないことだ。多層にすることでシリコン半導体（ p 型）半導体の接合部ソーラー装置の出力効率を上げる工夫太陽電池の変換効率は 8 〜 16％ソーラー技術にはいろいろなシステムがしかし大きな欠点もある。太陽電池の寿太陽電池が光のス命はせいぜい 20 年から30 年である。そのペクトルをもっと広うえ製造コストが高いので、政府の補助金域で利用できるよ含まれる。例えば太陽電池は発光ダイオー次第ということになる。多くの国では太陽エうにすることが期待ドと同じ原理を用いている。ただ入力と出力ネルギーを利用すると奨励金などの特典をされる。シリコンのする。このため風力エネルギー単純で、一般的にいって高をうまく利度が増すにつれて風の強さが用するに強くなるからだ。私たちが風と感じるものは、地球を取り巻一方、風力タービンの翼の形状は飛行機のプロペラと似ているので、それと比較する気圧から低気圧に流れるのが基本だ。このと説明しやすい。飛行機のプロペラは機体気圧の傾きは気温の差が原因で生じる。気を前進させるためのものであり、エンジンの温の差は、場所によって地表に届く太陽の運動エネルギーを効率よく推力に変える構放射量が異なるために起こる。つまり風力造をしている。風力タービンは単にこの働エネルギーとは太陽エネルギーにほかならきを逆にしたものだ。風がプロペラを吹き飛ない。人間が利用してきた最も古い形のエばそうとするが、プロペラは飛んでいけない海上風力発電所分類される。数十ワッ過去 15 年間にドイツで稼働した風力タービンは 1 万 8000 基を数える。その大部分ト（パーキングメーは北ドイツ平原に建てられた。しかし、残念ながら内陸の適地はすでにほとんど使われターなど）、数キロてしまった。これ以上設置するとすれば、北海かバルト海の海上しかない。ここなら風ワット（家庭用発電は大変強いし、年中吹システムなど）のよいているのでもっと効率うに分類する。塗膜を極限まで薄くすれば製造コストも飛使うのはシリコン半導体だ。普及しているタ躍的に低減されるだろう。 H 昔から使われているギリシャ・ミコノス島の風車。風車は生み出した機械的エネルギーを直接使うが、風力タービンは電力に変換するところが異なる。的に風の恵みを受けられるのは間違いない。風車が野生生物の保護に及ぼす影響の問題は残るが、それをいうなら、同程度の出力の石炭火力発電所や原子力発電所が環境に及ぼす in focus 影響と天秤にかけるべき p.371（省エネルギー建築）参照風の強さは、場所と下しかない。背が高い理由はく気体層、つまり空気の流れだ。空気は高力電力の大きさでが逆になり、光を取り込んで電気に変える。受けられるため、太陽電池に対する投資は 5 H ワールド・ソーラー・チャレンジでは、ソーラーカーがオーストラリア大陸縦断を競う。写真はフランスチームのヘリオス号。出場するレースカーは、太陽光だけでダーウィンとアデレード間の 3000kmを走破しなければならない。有効利用ソーラー装置は出が中心になる。あ basics 350 Hドイツのボルクム西 2 号が 2009 年に完成すると、世界最大級の海上風力発電所になる。は、風が弱い間の出力不足を補うバックアップ・エネルギーと、効率的にエネルギーを貯蔵する技術が必要だ。貯蔵法としては、バッテリーのほかに、摩擦のほとんどない大きなフライホイールやポンプを使う方法がある。後者の場合、発電された電気の一部でポンプを動かし、だ。米国やカナダでも低地のダムの水や海水を揚水して高地のタすでに同様の開発に着ンクやダムに貯めておく。そして風が弱いと手している。きには、貯めておいた水を落として水力タービンを回して発電する。 p.117（風・嵐・異常気象）参照 351