廃棄物ゼロ

多くの場合、エネルギーを産み出そうとすると、エネルギー以外のものも発生します。それが廃棄物です。二酸化炭素や核燃料廃棄物はその始末が問題になります。

■１【廃棄物】

現在、日本の電力の50％ほどは火力発電でまかなわれています。火力春電の燃料の大半は天然ガスと石炭であり、一部が石油になっています。いずれにしろ化石燃料と呼ばれるものがあり、燃えると廃棄物として二酸化炭素（炭酸ガスCO2）を発生します。

くわしいことは省きますが、化石燃料の反省する二酸化炭素の量は大変なものです。ポリタンク1個（20L、約14kgとしましょう）の石油が燃えると約44kgの二酸化炭素が発生します。石油の重さの約3倍の二酸化炭素が発生します。そしてこの二酸化炭素は地球温暖化を引き起こし、海面が上昇する結果、ツバルのような海抜の低い国は、消滅の危機を迎えています。

原子力発電所からは危険な核燃料廃棄物がでます。この廃棄物をどのように処理するかは、どの国も頭を抱える重要問題です。

■２【廃棄物ゼロの太陽電池

】

これらの発電施設に対して、太陽電池は発電に関していっさいの廃棄物を出しません。廃棄物どころか振動も音を出さず、発熱もしません。その意味では限りなくクリーンな発電施設とはいえるでしょう。

ですから住宅街のど真ん中どころか、住宅そのものに設置することもできるのです。しかし廃棄物に関してはもう少し範囲を広げるべき、との考えもあります。発電施設をつくるときに出る廃棄物をも、考慮するべきだというものです。そのように考えれば、太陽電池といえども廃棄物ゼロとはいえません。

しかしその場合でも、太陽電池つくるときだけ突出して廃棄物がでるわけでもありませんから、太陽電池が廃棄物の少ない発電施設であるということはできるでしょう。

製作資源は無尽蔵

太陽電池のエネルギー源が無尽蔵であるということを説明しましたが、太陽電池の場合にはもう１つ無尽蔵に近いものがあります。それは太陽電池の原料になるシリコンです。

■１【太陽電池の種類】

太陽電池の種類はいろいろあり、今後ますます各種の太陽電池が開発されるものと期待されます。現在、実用化されている太陽電池はシリコン（ケイ素）太陽電池やある種の化合物太陽電池であり、実用化に近いものに有機化合物を用いた有機太陽電池があります。将来的には量子ドット太陽電池が実用化されるものと期待されています。将来には量子ドット太陽電池が実用化されるものと期待されています。しかし現在の汎用太陽電池は、ほとんどすべてがシリコンを用いたシリコン太陽電池です。

■２【無尽蔵のシリコン】

シリコン（日本名：ケイ素、元素記号Si）は砂や岩石の原料として地中に豊富に含まれます。地中にあるシリコンは酸素と化合して二酸化ケイ素Sio2となっています。純粋のSiO2の結晶や石英や水晶です。

これに地中の放射線が当たると色彩が変化して紫水晶になります。ですから、水晶とガラスは成分的に同じものと考えることができます。地球の表面30kmほどの深さまでを地殻といいますが、そこにもっとたくさん含まれている元素は酸素であり、次がシリコンなのです。

その次はアルミニウム、鉄の順番になります。酸素がもっとも多いのは、多くの元素が酸素と化合して、酸化物の形で存在するからです。このような事情ですから太陽電池は資源枯渇を心配する必要のないものということができます。

エネルギー源（燃料）無尽蔵

太陽電池は、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換します。太陽エネルギーは、人間のスケールで考えたら無尽蔵です。

■１【電気エネルギーの原料】

発電は全て、なにかのエネルギーを電気エネルギーを電気エネルギーに換えるものです。つまり、なにかのエネルギーを原料として電気エネルギーを作るのです。

したがって電気エネルギーが産まれるときには、なにかのエネルギーが減っています。それが、「エネルギー（あるいは質量）の総量は不変である。」という熱力学第一法則（「エネルギー保存の法則」）あるいは「質量保存の法則」の教えるところです。

現在問題になっているのは、主になにかが石油や石炭など化石燃料の場合であり、資源の枯渇や二酸化炭素の排出からになります。

■２【無尽蔵の太陽光】

太陽電池の場合には、このなにかのエネルギーが太陽の光エネルギーです。

太陽は恒星の一種であり水素原子を核融してヘリウム原子にすることによってエネルギーを産み出し、それを熱エネルギーや光エネルギーとして宇宙に発散してます。その一部が地球に達し、地球上の全生命体はこの太陽エネルギーを生命エネルギーに転換して生活しているのです。

太陽の核融合エネルギーは膨大ななものです。いつかは消滅する運命にありますが、その刻限は百億年に近いといわれています。

人間の尺度で考えたら無限大です。ですから、太陽電池のエネルギー源となる太陽の光エネルギーは無尽蔵と考えてよいことになります。これは埋蔵量が数十年分しかないと言われ続ける化石燃料とは根本的な違いです。