石炭などの燃料を燃やすと電気エネルギーが発生しますか?

石炭などの化石燃料の燃焼または燃焼は、熱の形で熱エネルギーを直接放出します。この熱エネルギーは、従来の火力発電所の一部である蒸気タービンや発電機などのプロセスを通じて電気エネルギーに変換できます。

ここでは、石炭の燃焼によって電気エネルギーがどのように生成されるかを段階的に説明します。

1. 石炭の燃焼:発電所のボイラーで石炭が燃焼すると、酸素とともに燃焼します。このプロセスでは大量の熱が発生し、高温のガスが発生します。

2. 蒸気の生成:燃焼する石炭からの熱により、ボイラー内のチューブを循環する水が高圧の蒸気に変換されます。蒸気は燃焼によって発生した熱エネルギーを運びます。

3. 蒸気タービン:高圧蒸気は蒸気タービンに送られます。蒸気がタービンのブレードを流れると急速に膨張し、ブレードを回転させる力が発生します。

4. 発電機:回転タービンは発電機に接続されています。タービンが回転すると、発電機内の固定導体 (通常は銅の巻線) と相互作用する磁場が生成されます。このプロセスでは、タービンからの機械エネルギーが電気エネルギーに変換されます。

5. 電圧調整:発電機によって生成される電気エネルギーは通常高電圧であり、直接配電には適していません。安全かつ効率的な伝送を確保するために、必要に応じて電圧を昇圧または降圧する変圧器を介して電圧調整が行われます。

6. 送電と配電:調整された電気エネルギーは、高圧送電線を通じて配電センターまで長距離伝送されます。そこから、地域の送電線や変電所を通じて、住宅、商業、産業の消費者にさらに配送されます。

したがって、石炭の燃焼により熱エネルギーが放出されますが、その後、この熱がタービンを介して機械エネルギーに変換され、さらに発電機を介して電気エネルギーに変換され、最終的にさまざまな目的に使用する電気が生成されます。