ロボット教育ブロックIQKEYパーツ図鑑⑨【プロペラ・スクリュー】風をおこせる!電気を作れる!?~私たちの生活を支える発電に仕組み~


ロボット教育ブロックIQKEYパーツ図鑑⑨【プロペラ・スクリュー】風をおこせる!電気を作れる!?~私たちの生活を支える発電について~

IQKEYには、プロペラスクリューが入っています。

風をおこせる!

プロペラは、モーターにつなげると風がおこしたり、水をかいてすすむこともできます。

スクリューは”はね”の角度を変えると、風の強さを変えることができます。

電気を作れる!?

モーターが、電気の力で動くことはみんな知っていることですが、モーターで電気を作れることは、子どもたちはあまり知らないようです。

IQKEYを使えば、簡単に発電の実験ができます。

IQKEYMISSION:ギアライトジェネレーター

では、みなさんが普段使っている電気はどのように作られているのでしょうか。

私たちの生活を支える発電について

発電とは電気を発生させること。私たちの生活を支える電気は火力発電、水力発電、風力発電、太陽光発電、原子力発電など様々な方法で作られています。

問題1:日本で、もっともたくさん電気を作っている発電は何でしょう?

答え:「火力発電」。「火力発電」は日本の電気の約85%を担っています。(選択すると答えが出るよ!)

解説:「火力発電」は化石燃料(石油、石炭、天然ガスなど)を使用します。化石燃料がなくなってしまうのではないか。化石燃料を燃やすときに出る二酸化炭素で地球が温暖化してしまうのではないか。という問題があるそうです。将来的に火力発電の代わりになる再生可能エネルギーの開発が全世界で進んでいます。

でももし、本当は化石燃料が何百年も持つとしたら、本当は二酸化炭素が地球温暖化の原因ではないとしたら。。。というふうに考えたことはありますか?

真実は1つしかありません。誰かが言っているから、テレビが言っているから、ではなく、自ら考え、自ら調べ、自分が納得する結論を探してみてください。

 

問題2:日本で、2番目にたくさん電気を作っている発電は何でしょう?

答え:「水力発電」。「水力発電」は日本の電気の約5%を担っています。(選択すると答えが出るよ!)

解説:「水力発電」は雨が少ない年だと稼動できないので、安定的に電力を供給できないというデメリットがあります。「水力発電」は自然に地球に優しいですか?答えはNo!です。「水力発電」をするために水が勢いよく流れる場所が必要です。そのために人間は大量に水をためて、必要なときに勢いよく水を放出できる場所を作りました。それがダムです。日本には約3,000箇所ものダムがあります。

昔はそのダムを作るために山を切り崩したり、森林を伐採したり、村を追い出された人たちや、森を追い出された動物たちもいました。森を壊して、たくさんの大きな水溜りを作ったのです。

現在では、ダムはほとんど作られていません。その理由がわかりますよね?

参考:電気事業連合会「http://www.fepc.or.jp/enterprise/hatsuden/index.html

それでは、様々な発電の仕組みをみていきましょう。

火力発電

火力発電の基本的なしくみは、燃料を燃やしてお湯を沸かし、その蒸気の力で蒸気タービンを回転させて電力を発生させます。

出典:電気事業連合会「http://www.fepc.or.jp/enterprise/hatsuden/index.html

水力発電

水が高いところから低いところに落ちる高速・高圧の水の流れで水車を回し、発電するのが水力発電です。

出典:電気事業連合会「http://www.fepc.or.jp/enterprise/hatsuden/water/sw_index_01/index.html

原子力発電

原子力発電は、ウランを核分裂させるときに発生する熱エネルギーを利用して原子炉内の水を沸騰させ、その高温・高圧の蒸気の力でタービンを回し発電しています。

出典:東京電力「http://www.tepco.co.jp/ir/kojin/generation/nuclear-j.html

風力発電

風車に風を送ると、風車が回転します。その回転エネルギーを発電機に直接伝えて電気を起こします。

出典:電気事業連合会「http://www.fepc.or.jp/enterprise/hatsuden/new_energy/huuryoku/sw_index_02/index.html

太陽光発電

太陽電池はP型・N型のシリコンを張り合わせた構造で、光が当たることによりプラスとマイナスの「電荷の対」が発生します。それぞれの電荷はP型シリコン(プラス電荷)とN型シリコン(マイナス電荷)に集まり、これにより電気を発生します。むずかしいですね!IQKEYにも太陽光パネルがあります!いつか詳しく解説しますね。

発電の原理

出典:100満ボルト「http://www.100mv.com/solar/how.html

その他にも、発電方法はたくさんあります。自分で調べてみましょう!

ということで世界の4大発電である、火力発電、水力発電、原子力発電、風力発電には、ある共通点があります!それは、

最後は回転させることで電気を作っている

ということですね。

ということでIQKEY発電チャレンジ!

原子力発電!

考え中。。。

風力発電!

実験中!

火力発電!

実験中!

水力発電!

実験中!