水の動きを利用することは、人間が電力を生成した最も古い方法の1つです。 今日、水力発電は世界の電力の約20％を占めており、1990年代から変わらない数字です。
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しかし、ダムが関与していなくても、水は世界のほとんどの電気を生産するための鍵です。 ガス、石炭、原子力、その他多くの種類の発電所では、燃料を使用して実際に水を蒸気に変え、発電機が蒸気のエネルギーを電気に変換します。 今年の世界水週間を記念して、現代のエネルギー生産において水が重要な役割を果たす予期せぬ方法のいくつかと、将来の可能性のある電源での水の驚くべき用途のいくつかを以下に示します。
雨の力
落ちてくる雨滴にはあまりエネルギーがないかもしれません。そうでなければ、きっと傷つくでしょう。 しかし、フランスの科学者は利用可能なものを利用する方法を見つけました。 フランス原子力委員会のチームは、雨滴に当たった振動エネルギーを電気に変換する特別なプラスチックを使用してデバイスを構築しました。 このような発明では、大量の電力を生成することはできませんでした。最大12ミリワットまで生成される土砂降り、またはいくつかの標準的なレーザーポインターに電力を供給するのに十分です。 しかし、このシステムは、暗闇の中で、そしてもちろん暴風雨の中でも機能するため、太陽光よりも有利です。
水素燃料
燃料電池と呼ばれるデバイスを使用すると、水素を電気に変換できます。 しかし、元素が豊富であっても、純粋な水素だけを得るのは長い間困難でした。 今日、世界のほぼすべての供給は、化石燃料、主に天然ガスから来ています。 しかし、研究者は、燃料電池が生成できる以上のエネルギーを使用せずに水から水素を分離する方法に取り組んでいます。 たとえば、いくつかのプロジェクトでは、バクテリアや太陽熱技術を調査しています。
海水由来のジェット燃料
水素電力のより極端なねじれで、米国海軍は今年初めに海水をジェット燃料に変える方法を開発したと発表しました。 このプロセスは、電気を使用して水を水素と酸素に分解することから始まります。 次に、水素は、水に溶解した二酸化炭素と結合して、ジェット燃料とも呼ばれる炭化水素を生成します。 しかし、すべてのエネルギー問題の解決策として海洋に目を向けている人は失望するでしょう。 このプロセスはエネルギー集約型であり、実際に原子力船を手元に置いており、甲板上の電気よりも空気中のジェットを必要とする場合にのみオプションです。
太陽風ハイブリッド
上唇を備えた非常に高いタワーを構築し、その唇に細かい霧を吹きかけます。 ミストは空気から熱を吸収して蒸発します。 その結果、構造体の底部に冷たい高密度の空気が流れ込み、そこで電気を生成する巨大な風力タービンで迂回されます。 1975年に特許を取得したこの方法は、暑く乾燥した場所で最適に機能し、大量の水を必要とします。 アリゾナ州での建設が予定されているエンパイアステートビルよりも高いタワーを備えた2018年には、ついに最初のテストが行われます。
地熱
地熱エネルギーは、地球内部からの熱に依存して電力を生成します。 しかし、トースターを最も近いマグマのポケットに単純に差し込むことはできません。 アイスランドやカリフォルニアなどの一部の場所では、地震活動により岩が砕け、地質のホットスポットの近くで水が循環します。 その後、蒸気は自然に地表まで上昇し、そこで発電機を駆動できます。 熱い岩が地表よりも深い場所では、冷水を井戸から汲み上げて加熱し、他の井戸から温水を抽出することができます。 地熱ヒートポンプを使用する建物もありますが、通常、エネルギーを移動するために水ではなく空気または不凍液に依存しています。
バイオ燃料
木材などの従来のバイオ燃料は、収穫する前に水を追加する必要はありません。 しかし、新しいバイオ燃料源の多くは、自然が提供するよりもさらに多くの水を消費します。 トウモロコシやサトウキビなどの作物は現在、エタノールを生産するために特別に栽培されており、灌漑が必要です。 ある推定によれば、2030年までに米国の淡水の8％がそのようなバイオ燃料の生産に使用される可能性があります。
フラッキング
水圧破砕では、水が地下深くに汲み上げられ、閉じ込められた油や天然ガスへのアクセスを可能にする亀裂が生じます。 すべての化石燃料を放出するには、各井戸に最大700万ガロンの水が必要です。 カリフォルニアやテキサスなどの一部の地域では、水をフラッキング用に流用することで、すでにストレスを受けている供給を枯渇させています。 世界資源研究所の新しいレポートによると、このような緊張は高まる可能性があります。これは、フラッキングに適した地域を有する国の40パーセントがすでに限られた水資源を持っていることを指摘しています。
