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【雑学まとめ】海水の温度差でつくられる電気がある

【雑学まとめ】海水の温度差でつくられる電気がある

Author:
MATANMATAN
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【雑学まとめ】海水の温度差でつくられる電気がある

はじめに

発電とは

電気を発生させることである。電力以外のエネルギーを電力へ変換することである。
電気を起こすこと。熱機関などにより発電機を回転させ、電力を発生させること。火力・水力・原子力・風力・潮力・地熱などが利用される。

出典:発電(ハツデン)とは - コトバンク

	
発電にはいろいろな方法があり、それぞれの長所・短所もさまざまです。日本では主に「水力発電」「火力発電」「原子力発電」それぞれの長所と短所を上手に組み合わせた方法で電気を供給しています。

出典:発電のしくみ - 電気事業について | 電気事業連合会

	

海水の温度差を利用して発電できるのか

こちらがその「海洋温度差発電」

太陽からの熱エネルギーが温めた表層海水と、海洋を循環する冷たい深層海水との温度差を利用してタービン発電機を回し、発電するシステムです。

出典:海水の温度差で電気を作る?海洋温度差発電のポテンシャルと...

	
海洋温度差発電は600~1000メートル程度の深海の冷たい深層水と表層の暖かい海水の温度差を利用して発電する。沸点の低い熱媒体を表層水で気化させ、タービンで発電、冷たい深層水で液体に戻す。

出典:海洋温度差発電、久米島で始動 クリーンで無尽蔵な再生エネ...

	
海洋表層の温水と深海の冷水の温度差を利用して発電を行う仕組みである。

出典:海洋温度差発電 - Wikipedia

この仕組みは深海(水深1000m程)から冷水を海洋表層へ汲み上げ、海洋表層の温水との温度差を利用してエネルギーを取り出す。
海洋温度差発電というのは、海洋の温度差を利用して発電する発電システムのことです。太陽光を浴びる海面と太陽光の届かない深海とでは水温に大きな差があります。その水温差を利用して発電するのです。

出典:海水の温度差で発電! 海洋温度差発電とは? – エコめ...

	
表層海水も深層海水も、水温が急激に変わらないため、発電出力が安定していて、発電量の予測も容易であることが特徴です。また、汲み上げた深層海水を色々な用途に複合利用できることも、海洋温度差発電ならではの効果です。

出典:海洋温度差発電のしくみ

	
一言で説明するなら、水の代わりに沸点が低い物質を使った蒸気機関と言えるでしょう。

出典:海洋温度差発電で電気とレアメタルをまとめて収集!これがホ...

海洋温度差発電の装置は蒸発器と凝縮器、そしてタービン発電機から構成されます。
海洋温度差発電は、クリーンで再生可能な海水の温度差をエネルギー源としています。

出典:海洋温度差発電 (OTEC:Ocean Thermal Energy Conversion) | ...

	

twitterでは

再生可能資源において、最も理想的なものは、「太陽の恵み」と「宇宙の恵み」である。太陽熱、太陽光、水力、風力、波力、潮力、海洋温度差、バイオマス、地熱、超伝導などを利用した発電及びエネルギーの抽出であり、無限に近い再生利用と完全無害処理が可能となる。
	
海洋温度差発電の事例
沖縄久米島で、世界初になる海洋温度差発電の実用実証プラントがおこなわれました。2013年に出力50キロワットの発電プラントを完成させました。エビの養殖、野菜の栽培、また島全体の電力系統につなげる電力源として活用されています。
	
海洋温度差発電のコストは、これからの技術革新も予想されるが、50MWクラスであれば、1kwh、8円を下がる。
安全が確保されたという原発の残余のリスク、始末できない使用済み燃料を考えれば、とても安い発電方法。風力や太陽光より安定した発電。
	
返信先: @eOjScAPdjUcHobTさん
私は、化学は苦手でして・・・
海洋温度差発電、恥ずかしながら、初めて知りました
人間の知恵って、凄いですね

化学といえば・・・宇宙飛行士の毛利さんを思い出しました
今でこそ、様々な肩書きをもっていますが、もともとは化学者として宇宙に行ったと記憶しています
	
海洋温度差発電=蒸発器、凝縮器、タービン、発電機、ポンプで構成された、海洋の持つ温度差を利用して発電するシステム。原発や化石燃料に代わる、環境にやさしいエネルギーとして利用できます。
<やる気があるか、やる気がないかで決まる、海に囲まれた日本では有望な自然エネルギー>
	
 

補足

歴史は意外と古いみたい

1881年にフランスの物理学者が提唱したのが始まりとされており、意外と歴史は古いですが、ようやく日の目を見始めました。

出典:海水の温度差で電気を作る?海洋温度差発電のポテンシャルと...

	
海洋温度差発電の原理は1881年に、フランス人科学者のダルゾンバール(J. D". Arsonval)が最初に考案しました。

出典:海洋温度差発電

	
OTEC技術は新しいものではない。19世紀後半から始まり間歇的に進歩してきたものである[1]。1881年、フランスの物理学者ジャック=アルセーヌ・ダルソンバール (en:Jacques-Arsène d"Arsonval) が海洋の温度エネルギーの開発を提案した。

出典:海洋温度差発電 - Wikipedia

しかし実際にはダルソンバルの教え子のジョルジュ・クロードが最初のOTECプラントを建設した。
1926年にフランス人化学者のジョルジュ・クロードが発電実験に成功したことから実用化が進められました。

出典:海水の温度差で発電! 海洋温度差発電とは? – エコめ...

	

太陽光発電と違って、24時間稼動できるというメリットがある

海洋温度差発電は発電時にCO2を排出しません。また昼夜問わず発電することが可能です。原子力発電のように核廃棄物の処理に困ることもありません。

出典:海洋温度差発電 メリットとデメリット

	
海洋温度差発電のメリットは、電力源が24時間365日一定しているということでしょう。海面と深海の温度差を利用しているので、夏の快晴の日などは出力が高くなることもありますが、冬の夜間や雨の日であっても、出力はだいたい一定に保たれます。

出典:海水の温度差で発電! 海洋温度差発電とは? – エコめ...

	
海洋温度差発電は、年間を通じて安定した電力供給が可能になります。これは、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電では天候に左右されて連続運転が困難であることに比べ、際立った特長です。

出典:海洋温度差発電

	

ただし、配管が多数必要で設置場所が限定される

海の浅い場所と深い場所の温度差が20度ある海でないと発電ができないため、設置場所は熱帯地域に限られます。日本では沖縄、鹿児島、小笠原諸島周辺が発電に適しています。

出典:海洋温度差発電で電気とレアメタルをまとめて収集!これがホ...

	
陸上プラントは海底の地形に沿って取水管を設置しなくてはならないため、その長さは長くなります。そのため、経済性を確保するためには、急な海底斜面の場所が必要です。

出典:海洋温度差発電

	
温度差がないと海洋温度差発電は機能しません。十分な発電を可能にするために必要な配管の距離は、海面から約1km程度ですので、莫大な費用がかかるというわけではありません。しかしながら、海洋温度差発電のプラントを陸上に作るとなると、さらに配管の長さが必要になります。そういったコスト面でのデメリットは当然考えられます。

出典:海洋温度差発電 メリットとデメリット

	

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MATAN