エネルギーとは

エネルギーとは一体？

”エネルギー”という言葉、よく耳にしますが、一体なんなんでしょうか？ここではその”エネルギー”について解説します。

Wikipediaには以下のように記載されています。

1.（物理学）仕事をすることのできる能力のこと。物体や系が持っている仕事をする能力の総称。
2.1. の意味から転じて、物事をなしとげる気力・活力のこと。活動の源として体内に保持する力。
3.エネルギー資源のこと。

1.は高校生のときにならったような意味合いですね。2.は私生活で使うような意味合いですね。
3.これが”エネルギー診断.com”で取り上げているエネルギーです。

更に、エネルギーは、様々な分野に必要な動力源のことも意味しています。
エネルギー資源の利用の構成は、何度かのエネルギー革命を経て変わってきています。
最近では、一次エネルギー資源が枯渇性エネルギーと再生可能エネルギーに分けて考えられるようになっており、世界で再生可能エネルギーへの移行が進行してるところです。

”エネルギー”のかたち

エネルギーには様々なかたちが存在し、また見方によって分類方法も多々存在します。
多くは何らかの機器を使用することにより、相互に変換することが可能です。
これをエネルギー変換といいます。

例えば、光エネルギーは太陽電池によって電気エネルギーに変換することができます。（これは太陽光発電に活用されているエネルギー変換です）
また、より狭義な例では、運動中の物体の高さを斜面などで変位させることによって運動エネルギーは位置エネルギーに変換することができます。（これは滑り台で考えると分かりやすいエネルギーです）

また、熱という物理量も熱の仕事当量という概念によってエネルギーへ帰属することが出来る。（少し難しくなってきましたが熱もエネルギーとほぼ同じ考え方です）
20世紀前半に発表された特殊相対性理論においては、エネルギーは質量と等価とされており、質量はエネルギーのひとつの形態だと解釈するようになりました。
このように位置（ポテンシャル）・光・電気・熱（運動）・質量と、さまざまな形態を持って現れているものがエネルギーという概念で形作られたわけです。

”エネルギー”の単位

エネルギーには色々な単位があります。
学校の授業で聞いたことがあるような言葉から、まったく聞いたことのない言葉まであります。

国際単位系におけるエネルギーの単位はジュール (J) でです。
しかし、分野によっては他の単位が用いられることもあります。
例えば、栄養学や食品の世界ではカロリー (cal) が用いられます。
他に以下のような単位がありますが、あまり使いませんね。
エルグ (erg) = 10-7 J
キロワット時 (kWh) = 3.6 MJ
電子ボルト (eV) = 1.602 176 487(40)×10−19 J
英熱量 (Btu)
石油換算トン (toe) = 41.868 GJ

”エネルギー”の種類

産業・運輸・消費生活などに必要な動力の源のことをエネルギー資源と呼んでいます。
18世紀までは主要なエネルギー源は薪、炭、鯨油などでしたが、19世紀の産業革命のころからそれらにかわって石炭、水力、石油が主に用いられるようになり、20世紀には核燃料が登場しました。

わかりやすく言うと、薪等でお湯を沸かす、ものを焼く、程度にしか使用していなかった”エネルギー”を、石炭、石油を燃やしてお湯を蒸気に換え、内燃機関（エンジン）を動かし、動力に変換する（蒸気機関車を動かす、車の動かす）ように”エネルギー”の使いかたが変わりました。
しかし、この化石燃料を使用した”エネルギー”は、需要と供給が不安定（価格が変動する）や大気汚染の原因になるなどの理由から、クリーンなエネルギーとして、核燃料が登場したわけです。

最近では、一次資源が枯渇性エネルギーと再生可能エネルギーに分けて考えられるようになっており、再生可能エネルギーの開発とそれへの移行が進行中です。

エネルギー消費の構成が急激に大きく変化すること、特に第二次世界大戦後の石炭から石油への急激なエネルギー源の転換などを指して、エネルギー革命と言います。