人類は「お湯を沸かしてタービンを回す」事でしか電力を生み出せないのか

原子力、太陽光、火力、水力、風力、地熱など、多様なエネルギーがありながらも
結局のところ、物理運動から電気に変換しているに過ぎない…

異世界現地人「ついに蒸気機関が完成したぞ！」
異世界転生した俺「お湯を沸かしてタービンを回すなどという原始的な動力で満足しているとはな」
現地人「なんだと！？」
俺「我々の世界では核分裂で膨大なエネルギーを作り出し」
現地人「作り出し……？」
俺「お湯を沸かしてタービンを回す」

— うなじ (@unajiperopero) December 27, 2022

核分裂で膨大なエネルギーを作り出し…お湯を沸かしてタービンを回す

ズコー_(┐「ε:)_

エルフは炎の精霊イフリートの力を借りて…

人間どもは機械に頼らないと何もできないのか。我々エルフは炎の精霊イフリートの力を借りてお湯(以下略

— MJさん(松元 準) (@jun_mtmt) December 28, 2022

シャア「まさかとは思うが…ジオングも？」…

https://twitter.com/kudoTakeri/status/1607903845874798593?s=20&t=6eqiE3919h89xMeF6AUdDQ

結局お湯を沸かすんかーい。

未来のエネルギー「核融合発電」

近年では原子力発電の代替えとして、核融合による発電が研究されています。

文部省の核融合研究というページを見ると「核融合反応を起こす方法」として、トカマク方式、ヘリカル方式、レーザー方式などがあります。

そのうちのトカマク方式の画像が以下になります。

「トカマク」とは1950年代に旧ソビエトで開発された、トランスの原理でプラズマを閉じ込めておく装置とのこと。

これをどう使うのかというと…
発生する熱を使って水蒸気で発電タービンを回して電力を取り出すそうです。

結局タービンなんですね。

ヘリカル方式、レーザー方式も結局、熱エネルギーを電気に変換する際には「お湯を沸かしてタービンを回す」のでしょうか。

核融合のメリットとしては、ウランやプルトニウムなどの希少な放射性物質を使用しないことため資源が枯渇することが無く、核分裂による連鎖反応が無いため、暴走のような深刻な事故は起こりにくいとされています。

タービンを回す以外の発電方法

タービンによる運動エネルギーを介さずに直接、電気エネルギーに変換する方法はどんなものがあるでしょうか。

太陽光発電

太陽からの光エネルギーを直接、電気エネルギーに変換しています。

とはいえ、現時点で普及しているソーラーパネルの変換効率は15%～20%と言われており、
運動エネルギーを介して発電する他の発電方法より効率は低めです。

発電方法	発電効率
太陽光発電	最大20%程度
風力発電	20～40％
水力発電	約80%
木質バイオマス発電	約20%
地熱発電	10～20%

熱電素子による発電

温度差を電気エネルギーに変換する素子。地熱や工場の排熱、宇宙空間における排熱等を熱電変換素子によって発電に利用されています。

圧電素子による発電

水晶やセラミックスに圧力がかかった際に電気が発生することを利用した発電方法ですが、発生する電力はごくわずかなため、100円ライターの着火やセンサー類等の用途で使われる場合が多いようです。

まとめ

エネルギーを直接、電気に変換出来たら効率は良さそうな気がしますが、そういう訳にもいかないようで。

この世はお湯とタービンによって支えられているようです。

色々調べているうちにエネルギーとは何かと哲学的な思考になってしまったので、
この辺で電気でお湯を沸かし、カップラーメンでも食べようと思います。