#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

燃料

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簡単にいうと…

燃料とは

 燃焼反応を生じさせる基体物質

という自然加工物です。

詳しくいうと…

燃料のある風景

燃料は、台所のガスコンロに火を灯し、栓を捻れば湯を出してくれたり、ピストンを押し下げて自動車のタイヤを回したり、火力発電所のタービンを回転させたりしています。

これらはいずれも、燃料の燃焼反応を利用した働きです。

燃焼反応は、可燃性物質(燃料)と酸素とのあいだで生じる酸化反応の一種です。多くの熱エネルギーを放出しながら、酸素原子が別の原子とひっつきます。

 

ホモ・サピエンスの祖先種たちが、この燃焼反応をコントロールしだしたのは、今から100万年以上前のことのようです。おそらく当時は木の枝などの植物が、彼らの燃焼活動を支えていた燃料だったと考えられます。

熱源として、その焚火に近寄ると暖かく、土器を上にかぶせると調理もできるし湯も沸かせます。そのうち、火のついた枝を持ち上げれば松明(たいまつ)として光源になりました。もっと時代が下ると動力源として、湯を沸かす際に生じる蒸気の圧力によって、機械的な反復運動を引き起こします。

 

これら熱源・光源・動力源というのが、燃料とその燃焼反応の果たしてきた機能です。

燃料、言い換えれば「燃える物」がなければ、火にまつわるこうした出来事は起こりえませんでした。

 

燃料の種類

さて、燃える物としての燃料は、物質形態の観点から以下の通り区分できます:

 ・固体燃料

 ・液体燃料

 ・気体燃料

 

1つひとつ概観してゆきましょう。

固体燃料

固体燃料は、固体の物質状態をとるタイプの燃料です。

保管の容易性がメリットです。

薪・木炭などの植物、化石燃料である石炭、火薬・核燃料などの鉱物、蝋などの化学合成物があります。

 

固体燃料
燃焼反応を生じさせる基体物質のうち、固体状のものだよ

液体燃料

液体燃料は、液体の物質状態をとるタイプの燃料です。

燃焼量を細かく調整できるのがメリットです。

化石燃料である石油を分留させたガソリン・灯油・軽油・重油・アスファルトのほか、植物油、アルコールなどがあります。

 

液体燃料
燃焼反応を生じさせる基体物質のうち、液体状のものだよ

気体燃料

気体燃料は、気体の物質状態をとるタイプの燃料です。

燃焼後に灰・黒煙が残らないため、小回りの利くのがメリットです。

化石燃料である天然ガスや石油ガスが主流ですが、水素やジメチルエーテルといった、天然資源の少ない国でも生産可能な気体燃料も研究されています。

 

気体燃料
燃焼反応を生じさせる基体物質のうち、気体状のものだよ

 

 

・燃料とは、燃焼反応を生じさせる基体物質だよ
・熱源、光源、動力源としての用途があるよ
・固体燃料、液体燃料、気体燃料の種類があるよ
 

さらに知りたいなら…

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燃焼現象に関するさまざまな仕組み(燃料・着火・火炎・発煙など)を、イラスト付きでわかりやすく解説する1冊です。

燃料にかぎらず、”燃える”という事象、そしてその応用例についてさらに理解を深めたい方向けです。

 

つまり…

燃料とは

 燃焼反応を生じさせる基体物質

という自然加工物なわけです。

 

1本の木の枝も、火を灯す燃料だと考えられるんじゃな。ここで挙げた固体・液体・気体燃料の多くが、いずれも生物由来であることを見逃してはならんじゃろう。

歴史のツボっぽくいうと…

【固体燃料】

  • 約30万年前
    炭の利用
    日本の約30万年前の遺跡から炭が発見される

  • 紀元前4世紀
    石炭の利用
    古代ギリシャの哲学者テオプラストスの記録に、石炭が鍛冶屋の燃料として用いられたと記述される

  • 7世紀頃
    火薬の発明
    中国の著作で、硝石・硫黄・炭を混ぜた黒色火薬にかんする記述がなされる

  • 9世紀~12世紀
    日本での木炭の普及
    日本の平安時代に、山林部を中心に炭焼きが広く行なわれる

  • 16世紀
    森林資源の枯渇
    イギリスで、製鉄用途の木炭需要の高まりにより、森林伐採が深刻化する

  • 18世紀
    石炭の工業利用
    産業革命に伴い、石炭の利用が急増する

  • 1942年
    最初の原子炉での実験
    イタリア生まれの物理学者エンリコ・フェルミが、移住先のアメリカで、世界最初の原子炉「シカゴ・パイル1号」を完成させ、原子核分裂の連鎖反応の制御に史上初めて成功する。

  • 1954年
    最初の原子力発電所
    ソビエト連邦(現・ロシア)のオブニンスク原子力発電所が、原子力発電所としては世界で初めて運転を開始する。

 

【液体燃料】

  • 4世紀頃
    石油の採掘
    中国で、石油の採掘にかんする記述が残る

  • 9世紀後半
    荏胡麻油の主流化
    日本で平安時代、離宮八幡宮の宮司が荏胡麻の搾油機を考案し、神事の灯油(ともしびあぶら)として利用される。

  • 12世紀
    エタノールの抽出
    イタリアのサレルヌスが、エタノール蒸留を発案したとされる

  • 17世紀
    菜種油の主流化
    日本で、菜種油や綿実油が灯火用燃料として主流となる。

  • 1859年
    近代油田開発のスタート
    アメリカのエドウィン・ドレークが、機械掘りで油田を開発する

  • 1863年
    石油企業の登場
    アメリカの実業家ジョン・D・ロックフェラーが、スタンダード石油社を設立する

  • 1876年
    ドイツの発明家ニコラウス・オットーが、ガソリンで作動する内燃機関(ガソリンエンジン)を発明する

 

【気体燃料】

  • 1821年
    天然ガス田の発見
    アメリカのウィリアム・ハートが、ニューヨーク州フレドニアで天然ガス田を発見。その後フレドニアガス灯社が設立される

  • 1910年
    石油ガスの精製
    アメリカの化学者ウォルター・O・スネリングが、石油ガスの精製に成功する

 

 

<参考文献>(2019/12/14 visited)

燃料 - Wikipedia
燃焼 - Wikipedia
火 - Wikipedia
初期のヒト属による火の利用 - Wikipedia
燃料とは - コトバンク
ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 - 燃料の用語解説 - 一般的に酸素との燃焼によって光源,熱源または動力源として利用できる物質の総称。主要な燃焼成分元素は炭素と水素。発熱量が大きく,発熱度 (余分な空気を入れずに燃焼させたときにそれが達しうる温度) が高く,使用が簡単で,価格が安く,...
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