エネルギーを放出するために燃焼する物質とは？

フランクリン・インスティチュートによれば、すべての生物はエネルギー、すなわち燃料を必要とします。自動車や電球といった無機物でも、動作するためにエネルギーが不可欠です。エネルギーの利用は地球上の生命に共通する根本的な要素です。植物や動物は、成長や移動、機能を維持するためにさまざまな物質を燃焼させてエネルギーを放出します。

燃料の種類

• 動物は植物や他の動物、あるいはその両方を摂取して燃料を得ます。肝臓にグリコーゲンとしてエネルギーを蓄えます。植物は光合成により太陽光、水、空気を利用して糖と二酸化炭素を作り出し、生成した糖を燃焼させてエネルギーを得ます。人間は食事から炭水化物を取り込み、腸で吸収した糖質は肝臓でブドウ糖に変換され、血流を通じて全身の細胞へ運ばれ、即時のエネルギーとして使用されます。余剰エネルギーは体組織に蓄えられます。

呼吸（Respiration）

• 燃料からエネルギーを取り出す単一のプロセスが「呼吸」です。植物も動物も摂取した食物に含まれるエネルギーを化学形態のATP（アデノシン三リン酸）として捕捉します。人体は炭水化物に加えて、タンパク質や脂肪からもエネルギーを得ます。細胞呼吸では、細胞がブドウ糖を取り込み、分解した後、酸素と結合させて二酸化炭素・水・エネルギーを生成します。

副産物

• 食物を燃焼させてエネルギーを得る過程で、二酸化炭素と水が生成されます。木材や石炭といった他の燃料でも同様の副産物が発生します。人間の体は呼気や尿としてこれらを排出します。工場では煙突や排水管を通じて副産物を処理します。

エネルギー放出のために燃やされるその他の物質

• 人類は暖房や照明、車両や機械の動力源として、さまざまな物質を燃焼させてきました。先史時代の人は木や乾燥草を燃やし、やがて石炭や石油を精製してエネルギー源としました。近代に入ると、再生可能エネルギーの利用が効率化されました。たとえば、サトウキビの製造過程で出る廃棄物を燃料として利用したり、エタノールとトウモロコシ由来のバイオ燃料を混合したガソリンを自動車に使用したりしています。