地熱発電の仕組み

地面のずっと下には、実はとても高い熱があるって知っていますか？

私たちが立っている地面の下には、マグマと呼ばれるどろどろに溶けた岩石があり、その温度は1000度以上になることもあります。場所によってはさらに高温になることもあり、地球の内部はまさに巨大なエネルギーのかたまりなのです。

そんな大きなエネルギーをうまく利用して電気をつくるのが、地熱発電という方法です。火を燃やさなくても、風が吹かなくても、地球そのものが持っている熱を使う発電方法──それが地熱発電なのです。しかも燃料を運ぶ必要がないという点でも、とても特徴的な発電方法なのですよ。

地面の下の熱はどうやって生まれているのか

まず気になるのは、その熱がどこから来ているのかということですよね。

地球の中には、もともと地球が生まれたときの熱が今も残っています。というのも、地球は約46億年前に誕生したとき、たくさんの岩石がぶつかり合い、そのエネルギーが熱として閉じ込められたからです。

しかもそれだけではありません。地球の内部ではウランなどの放射性物質がゆっくりと分解し、そのときに熱が生まれ続けています。つまり、地球は今もなお、内側からじんわりとあたためられている状態。止まることなく続く内部のエネルギー活動です。

そして、その熱が地下水をあたため、高温の熱水や蒸気をつくります。地熱発電は、この地球の内側の熱をそのまま利用する発電方法なのです。

目に見えない地面の下で、ずっと続いているエネルギーの動き。静かだけれど、とても力強い仕組みです。

あたためられた水が蒸気になってタービンを回す

では、その地下の熱はどのようにして電気づくりに使われるのでしょうか。

地下深くまで井戸のような穴を掘ると、高温の熱水や蒸気が取り出せる場所があります。日本は火山が多い国なので、こうした場所が比較的見つかりやすいのも特徴のひとつです。

取り出された蒸気はとても勢いがあり、その力で「タービン」という大きな羽根車を回します。やかんのふたが蒸気でカタカタ動くのを見たことがありますか？ようするにあの原理を、もっと大きなスケールで利用しているのです。

高温の蒸気の勢いが、タービンをぐるぐる回す力になる──これが地熱発電の大事なポイントです。

しかも、使い終わったお湯は再び地下へ戻され、もう一度あたためられます。水を循環させながら使う工夫があるからこそ、安定して発電を続けられるのです。

回る力が発電機で電気に変わるしくみ

タービンが回るだけでは、まだ電気はできていません。ここからが発電の本番です。

そこで登場するのが発電機。タービンと発電機は軸でつながっていて、タービンが回ると中の磁石やコイルも一緒に回ります。そして磁石とコイルが動き合うことで、電気が生まれるのです。

これは「電磁誘導」という現象で、実は火力発電や水力発電でも同じ仕組みが使われています。発電の最後の部分は、多くの発電方法で共通しているのですね。

回る力を電気に変えるのが、発電機の役割なのです。

つまり、地熱発電は「地球の熱 → 蒸気の力 → タービンの回転 → 電気」という流れで成り立っています。エネルギーが姿を変えながらリレーのようにつながっていき、最終的に私たちの家のコンセントへと届くわけです。

地熱発電は、地球の中の熱という自然の力を利用した発電方法です。

地面の下で生まれた熱が水をあたため、蒸気となり、タービンを回し、その回転が電気へと変わっていく──エネルギーのバトンリレー。

目には見えないけれど、地球の奥深くで続いているダイナミックな仕組みを知ると、足元の大地が少し特別に感じられるはずです。