波力発電に関する講義
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７月30日、筑波大学で行われた、 「高校生のための楽しい工学システムセミナー」に参加してきました。 僕はその中の『海洋波のエネルギーを電気に変える方法について学ぶ』 というテーマのものに参加しました。 その際に受けた講義の内容を簡単にまとめたものです。 |
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あなたは「波」と聞かれるとどのようなことを考えますか？ 多分大体の人が海で、みられる波を想像するでしょう。 その波には、たくさんのエネルギーが秘められています。 その力は時に津波のように襲い掛かります。 その時に持っているエネルギーはとてつもなく大きいです。 日本の海岸線に到達する波のエネルギーの大きさを合計すると、 なんと3500万キロワット。これは日本の消費電力の三分の一にあたります。 そこで、そのエネルギーをどのようにすれば、 電気に変えられるのでしょうか。 写真は水面を作れる実験装置で作った波です。 |
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発電の方式はいろいろありますが、その一部を紹介しましょう。 まず一つは、水の上にブイを浮かべ、 そのブイが上下する運動を電気に変える方法です。 ブイの上部をモータにつなげ、そのモーターを回すことにより発電します。 波の波長とブイの重さの関係がある値になると、 その時に大きくブイが揺れ、たくさん発電する事が出来ます。 しかし、これには欠点があります。 波の波長は常に一定ではないため、ブイの揺れる割合が 少なくなり、発電量が減ってしまいます。 写真はこの方式の模式的なものを実演してくださった際のものです。 |
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二つ目は、波で空気を押しだしたり、引き込んだりすることにより、 吸排気口の部分に取り付けられているタービンで発電する方法です。 波の高さが上下する事により、空気がたまる部分に入れる 気体の量が多くなったり少なくなったりします。 その際に入れなくなった空気が吸排気口の外に出る際にタービンを回し、 入り込む空気が中に入る際にタービンを回します。 この方式は講義の際に模式的なものを実演してくださいました。 写真はその際に、電気がついたときの写真です。 |
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三つ目は波でモーターの上に水を乗り上げさせ、その水でモーターを回す方法です。 波で越えられるような穴のあいた段差を作り、その穴にモーターを取りつけます。 段差に乗り上げた水は、その穴を通りほかの水と合流します。 そこで穴を通った際に、モーターを回すことができます。 この原理は、現在水力発電所で利用されている仕組みに似ていますね。 図は私が書いた模式図です。汚くて申し訳ありません…… |
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このようにして、波を利用した発電ができます。 しかし、現在はまだ実用化には至っていません。 今後、クリーンエネルギーが注目されている中で、 波力発電も一つのよい選択肢ではないのかな、と思いました。 最後になりますが、講義してくださった、京藤教授。 本当にありがとうございました。 |
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