11月18日 【なぜ、今バイオマスなのか(2)エネルギーとは何か】 木質バイオマスと木材チップ乾燥機



バイオマスを説明するのに前回は地球温暖化の視点より記載した。
一方エネルギーという観点からも探求する必要があると思われる。
今回は先ずエネルギーそのものについて記していきたい。





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エネルギーとは

日頃何気なくエネルギーと言う言葉を使っているがこれは一体何であろうか。
広辞苑には「1)活動の源として体内に保存する力。活気。精力。2)物理的な仕事
をなし得る諸量の総称。」とある。
他にも様々な説明の仕方がある。

「今の状態を何か別のものに変化させる可能性を持ったもの」
【新・?を!にするエネルギー講座】

「エネルギーというのは、物体が仕事をする能力のことである。」
【力学】

エネルギー(Energy)とは、外部に対して行うことができる仕事量(Amount of Work)
【地球資源論研究室】

エネルギーとは物理的に物を動かすと仕事であると説明できる。
自動車を例に上げる。自動車はガソリンで動くのだからガソリンにはエネルギーが
たくさん含まれていると言える。
エンジンではガソリンと空気の混合ガスをシリンダー内で爆発させてピストンを動かし、
車輪を回している。
だが、自動車が走るために使われるエネルギーは、ガソリンが本来持っている
エネルギーの一部にすぎない。残りのエネルギーは、エンジンを冷却したり、
ブレーキやタイヤの摩擦で生じる熱エネルギーになって車外に放出されている。

次には蒸気機関車はどうかと言うと、石炭を燃やして水蒸気のエネルギーを
利用したものである。
この場合熱が物理的な仕事をしている。熱がエネルギーの一つだと言える。
今後次々と登場するであろう電気自動車。電気も自動車を動かすことができるの
だからエネルギーの一つになる。

人がスキーで山を滑り降りる場合、最初は止まっている状態だが、滑ることによって
動く。これは高いところが低いところ以上に大きなエネルギーを持っていると言える。
水力発電は、水を高いところから勢いよく流すことで水車を回し発電する。
これらは高さのエネルギーつまり重力による位置エネルギーを利用したと説明できる。

自然エネルギーの利用した太陽光発電を例にとる。
これは太陽から届いた光を太陽電池で電気に変える。光もエネルギーの一つと言える。
人が音を聞くということは、耳の鼓膜が振動し、その振動の信号が神経を通して脳に
伝わる。鼓膜を動かすということは、音もエネルギーの一種ということになる。

エネルギーは化石エネルギーとそれ以外のエネルギーに大別できる。
石炭、石油、天然ガスは化石エネルギーのなかの直接燃料である。
また、原子力エネルギーや、水力や太陽を用いた自然エネルギーなどは
その他のエネルギーになる。
バイオマスも自然エネルギーであり化石エネルギーとは区別される。


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エネルギー保存の法則

エネルギーについてはこのエネルギー保存の法則を知っておかなばならない。

エネルギーは必ず保存される。
ある種エネルギーが減少していくと、その分のエネルギーが消えてなくなる訳ではない。
必ず他のエネルギーに変わっている。
実はエネルギーの形をさまざまに変化させることで人は生活している。

エネルギー保存の法則は、エネルギーがさまざまな形に変化してもその総和は
一定に保たれていると言うことだ。
例えば、スキーを滑り終わり止まった際、それまで使ってきたエネルギーはどこへいった
のかと言うと空気の抵抗を押しのける力、雪とスキー板の摩擦によって熱に変化している。
その摩擦熱によりスキーとの接面の雪が溶けて水になり、滑りやすくなりスキー
は滑る。

又、ブレーキをかけると発熱する。車でも自転車でも、ブレーキをかけながら長い下り坂を
下るとタイヤが熱くなって磨り減る。
これは運動エネルギーが熱エネルギーに変化したと言える。だが、発熱量は小さく、
雪や道路を溶かしたり周辺の大気の温度を変えるほどにはならない。

人は大量のエネルギーを消費して生活している。
そのエネルギーを消費した後は最終的に殆ど熱エネルギーとなり、大気の温度を
上げている。
如何なる場合もエネルギー保存の法則からは外れることはできない。


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参照及び出典サイト)あとみん原子力・エネルギー教育支援情報サイト


人は現在化石エネルギーつまり化石資源、燃料を使い生活している。
この化石燃料を使用すると温室効果ガスである二酸化炭素CO2を発生し
地球規模の地球温暖化を進展させ様々な環境問題を引き起こしている。
だが、化石燃料の問題点は他にもある。それはいずれこの先枯渇するという点だ。
特に石油は近いうちに枯渇すると言われている。
次回はこの化石燃料の枯渇について記載したい。


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それでは又です。


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2009.11.18 by 博多の森と山ちゃん



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by moritoyamachan | 2009-11-18 21:13 | 乾燥機
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