電力を生み出す代替エネルギー源

20世紀後半以降、環境保全の重要性が強調されてきました。化石燃料は高価な上に地球環境に悪影響を及ぼすことが明らかです。そんな中、世界中の研究者が代替エネルギーの開発に取り組み、将来的に石油への依存をなくす可能性が期待されています。

太陽エネルギー

ペンビナ研究所によれば、太陽は毎年地球の陸地に約19,000兆トンの石油換算エネルギー（toe）を照射しています。世界全体のエネルギー需要は約9兆toeであり、たった20分間の太陽光が一年分のエネルギーに相当します。太陽エネルギーの利用方法は主に3つです。

• 受動的太陽利用：特殊な窓や建築設計で日射を取り込み、暖房費を最大50％削減します。
• 太陽熱集熱：大規模な集熱装置で熱エネルギーを得て、暖房や冷房に利用します。
• 光伏（PV）：太陽光パネルで光エネルギーを電気に変換します。当初は衛星で使用されましたが、現在は住宅や産業規模でも広く導入されています。

風力エネルギー

風は太陽の不均一な大気加熱によって生じるため、実質的に太陽エネルギーの一形態です。風力は発電機に回転エネルギーを伝える風車（タービン）で電力に変換されます。導入時のコストや騒音、風がないと発電できない点が課題ですが、年間で約25億ポンドの一酸化炭素と1500万ポンドのその他汚染物質の削減効果があります。

水力エネルギー

流れる水の勢いをタービンで回し、発電機で電力に変える方式です。変換効率は約90％と高く、化石燃料発電所の約50％と比較しても優れています。世界の代替エネルギーの97％を占め、米国では再生可能エネルギーの81％を水力が供給しています。年間で石油22億ガロン、石炭1億2000万トンの使用を削減します。ただし、ダム建設に伴う生態系への影響や景観への懸念は残ります。

水素エネルギー

米国では年間約1000億立方フィート（約2.8億立方メートル）の水素が産業用途に生産され、そのうち約5,000万ポンドが国内で使用されています。水素は燃料電池で電気や熱を供給し、唯一の排出物は水です。可動部品がなく化学反応でエネルギーを取り出すため、メンテナンスが容易です。最大の課題は爆発性ですが、環境負荷の低さから期待されています。