エネルギーの科学的概念

○エネルギーとは？
　　
　・エネルギーとは、外部に対して仕事をする能力であり、ギリシア語の
　「energeia（エネルゲイア）」「energon」(仕事をしている、という意味)からできた言葉である。

・物理ではエネルギーを「物体が持っている仕事をする能力」と定義し，仕事とエネルギーは等価かつ相互に変換が可能としている。

　では、エネルギーの変換とはどのようなことなのでしょうか。説明をみましょう。

・仕事は基本的に
　　「力」×「距離」という力学的な定義
　　エネルギーの単位は，J(ジュール)やcal(カロリー)で表され，
　　１calは約4.19Jです。

○エネルギーの種類
（１）中学校学校理科や高等学校物理などの授業で習うエネルギーは
　　�@力学的エネルギー
　　　　　運動エネルギー、位置エネルギー、弾性エネルギー
　　�A電磁気的エネルギー
　　�B光エネルギー
　　�C化学的エネルギー
　　�D熱エネルギー
　　�E核エネルギー
　　�F音エネルギー
　　など、エネルギーには種々の形の種類をがあることを示しています。

（２）学校教育のエネルギーとは別に、私たちが日常利用している石油や電力といった意味で用いられているエネルギーは、エネルギー資源の起源や特徴により分類されています。

�@化石エネルギーと非化石エネルギー
・燃料として燃焼させることにより使い終えていく化石エネルギー
・太陽エネルギーや風力エネルギー、バイオマスエネルギーおよび原子力エネルギーからなる非化石エネルギー 　
があります。

�A一次エネルギーと二次エネルギー
　エネルギー資源を利用するにあたってそのままでは利用しにくいものもあるので、様々な形に変換して利用されることが多く、変換前のエネルギーを一次エネルギー、変換後の電力、都市ガス、石油製品を二次エネルギーという。

�B石油代替エネルギー
　石油に代わるエネルギーの総称で、原子力、石炭、ＬＮＧ、太陽エネルギー、地熱エネルギー、バイオマスエネルギー、水素エネルギーなどがあります。
　「石油代替エネルギーの開発および導入の促進に関する法律（石油代替エネルギー法）」によって代替エネルギー供給目標が定められ、石油代替エネルギー対策が進められています。

�C新エネルギー
　石油代替エネルギーの中には、太陽光発電やゴミ発電など在来型のエネルギーとは異なったエネルギーがあります。
具体的には以下の通り。
　・太陽光発電
　・風力発電
　・太陽熱利用
　・温度差エネルギー
　・廃棄物発電
　・廃棄物熱利用
　・廃棄物燃料製造
　・バイオマス発電
　・バイオマス熱利用
　・バイオマス燃料製造
　・雪氷熱利用
　・天然ガスコージェネレーション
　・燃料電池

�D再生可能エネルギー
　太陽エネルギーや風力、バイオマスなど、自然環境そのものの中で繰り返し行われている現象の中からえられるエネルギー。無尽蔵に近いエネルギーです。

�E未利用エネルギー
　新エネルギーの中で、河川水、下水などの温度差エネルギーや工場などの排熱といった、今まで利用されなかったエネルギーです。
　・生活排水や中・下水の熱
　・ビルの排熱
　・清掃工場の排熱
　・超高圧地中送電線からの排熱
　・変電所の排熱
　・河川水、海水の熱
　・工場の排熱
　・地下鉄や地下街の冷暖房排熱、換気

次にエネルギーと社会の関わりについてみてみましょう。