■蓄電システムの開発と電気

昔は電気は大量には蓄えられないとされていました。せいぜい蓄えられても、テレビなどに内蔵されている小さなコンデンサ程度でした。かといっても、普通の電池では寿命はあるし充電はできないし漏れてしまう・・・といろいろな欠点を持っています。そこで開発されたのがこの「キャパシタ」というものです。これがあれば、電気をたくさん蓄えられ、自由につかうことができます。災害時などで停電したときも使うことができます。 そのためこれが一般家庭に普及すれば、電力消費が大幅に減り火力発電や水力発電をしなくても、クリーンエネルギーといわれる風力や波力などでまかなえる日が来るかもしれません。

ではいったいキャパシタというのはどんなものなのでしょうか？ 高校の化学でならう電池を応用したものです。詳しく説明していきましょう。

�@まず電離したイオンを含む溶液に炭素を元とした電極を浸します。電源はまだつながれてなく、イオンはバラバラに拡散しています。

�A電源を入れると電子が陽極から陰極に移動し、陽極には帯電した正孔というものができます。この正孔というのは、元素から電子が出て行ったときにできる“空席”のことを指します。

�B正孔には陰イオンが、電子には陽イオンがひきつけられます。

�Cすると、電離し正孔と陰イオン、電子と陽イオンはおよそ数オングストロームというとても小さな隙間を通って対向し、充電完了となります。

�D�Cの状態が“電気二重層コンデンサ”と呼ばれる状態です。この状態は電源がはずされても維持されます。化学反応を利用することなく電気を電気のまま蓄えているのです。

�E電気を使うときはこの反応の逆が起こります。そうしてまた�@へと戻ります。