地球表面全てを太陽光発電のパネルで覆ってできた全電力でヒーターを稼動させたら地球の温度はどうなりますか?

地表や海面が太陽で温められるより 太陽パネルでできた電気でヒーター動かした方がなんとなく強そうな気がしますがどうなんでしょう?
それとも効率ロスで温度は下がる? けど、入力されるエネルギー量は同じだから・・・。うーん。うーん・・・。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2011/07/07 12:04:45
  • 終了:2011/07/14 12:05:06

回答(4件)

id:syntaxerror No.1

syntaxerror回答回数354ベストアンサー獲得回数562011/07/07 14:04:44

ポイント34pt

太陽光発電パネルで地球全表面を覆ってしまったら気温は上がります。

理由は、地球には雲や砂漠など反射率の高い場所で太陽からのエネルギーを宇宙に反射して放出していますが、これがぴっちりと黒い太陽光発電パネルで覆うと地球外から見たら黒い天体に見え、太陽光エネルギーはほぼ全部吸収されるからです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E3%81%AE%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC%E5%8F%8E%E6%94%AF

id:suzume_oyado

おぉ。なるほど。

真っ黒な物体とそうでない物体に、単純化して考える事ができるのですね。

ありがとうございました。

2011/07/07 15:29:29
id:suppadv No.2

suppadv回答回数3552ベストアンサー獲得回数2682011/07/07 20:57:54

今のところ、太陽光のエネルギーのうちで利用できるものは、限られています。海上も全て覆うと考えると、使えないエネルギーはそのまま輻射熱として地球外に放出されてしまうと考えられます。

その場合は、温度は下がると思います。

輻射熱を地球外に出さないようにすれば、温度は上がります。

http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/geology/lecture.files/res2b.html

id:suzume_oyado

>太陽光のエネルギーのうちで利用できるものは、限られています。

はい。太陽パネルに当たった光の全てを電力に変換できないです。

>使えないエネルギーはそのまま輻射熱として地球外に放出されてしまうと考えられます。

そうなんだと思います。

>その場合は、温度は下がると思います。

どうして、この結論になるかわかりません・・・。

2011/07/08 18:43:46
id:suppadv No.3

suppadv回答回数3552ベストアンサー獲得回数2682011/07/09 13:05:44

ポイント33pt

>その場合は、温度は下がると思います。

>どうして、この結論になるかわかりません・・・。

判らないですよね。すみません。補足させてください。


太陽光のエネルギーのうちで利用できるものを20%ぐらいに想定しました。

その場合、輻射熱として反射されるように出て行くエネルギーは80%となります。

電気を熱に変える効率を50%としました。

そうすると、太陽光のエネルギーのうち10%が利用できるだけになるとなります。

覆わない状態で吸収できるエネルギーは、地上海上合わせて50%以上はあったはずだという記憶から、先の回答になりました。(記憶では曖昧なので、以下調べました。)

覆わない状態で吸収できるエネルギーは、以下のサイトから、

http://www.s-yamaga.jp/nanimono/taikitoumi/taikitotaiyoenergy.htm

地球を外から見ると、太陽からの入射を100%としたとき、およそ30%が地表や大気で反射されてそのまま宇宙に出て行く。この反射の割合をアルベド(反射能)という。地球のアルベドは0.3である。逆に考えると、70%がいったん地表と大気に吸収されることになり、これが地球の温度を決めるエネルギーとなる。

id:aLisa No.4

aLisa回答回数113ベストアンサー獲得回数32011/07/09 22:56:54

ポイント33pt

地球はあつくなりますね。

太陽電池の効率はたかだか20%ですが、残りの80%は反射しているわけではなくて、太陽電池自体が熱くなるエネルギーとして吸収してます。

先の回答の引用ですが

地球を外から見ると、太陽からの入射を100%としたとき、およそ30%が地表や大気で反射されてそのまま宇宙に出て行く。この反射の割合をアルベド(反射能)という。地球のアルベドは0.3である。逆に考えると、70%がいったん地表と大気に吸収されることになり、これが地球の温度を決めるエネルギーとなる。

これが0.4とか0.5にあがりますね。数値は適当ですが。

ヒーターの効率は100%です。

  • id:taknt
    昼は熱くなるけど夜は 冷える。
  • id:jan8
    [http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E3%81%AE%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC%E5%8F%8E%E6%94%AF:title]

    地球表面(海面、平原、砂漠、コンクリート等)を太陽光パネル(シリコン)に変える事によって、エネルギーの反射率が多少変わってくると思いますが、地球全体の収支~見るとそんなに変わらないのではないでしょうか?

    従って、気温の変化は無視出来ると思います。間違っているかもしれないのでコメントで。
  • id:YAMADAMAY
    やまだまや(真優) 2011/07/07 12:59:32
    確実に下がります。海面を含まない全地表面で考えても、同様。太陽の光エネルギーは一部が電気エネルギーになります。この時点でパネルに熱エネルギーとなるべき光が遮られ、温度が下がり、また、直接の熱もかなり遮られる事になります。(パネルは熱くなりますが、全エネルギーを放出しません)

    屋根や壁に太陽光発電パネルを設置しますと、その裏は温度が下がりますので、空調機は負担が軽減されます。(勿論、発電した電力も利用できます)
    質問のように大面積に太陽光発電パネルを設置しますと、地球の気候は変わります。
  • id:seble
    何かの試算では、サハラ砂漠の数割程度を太陽電池にすれば、それで全世界の電力需要が賄えるそうですけど、、
    何のために全面をおおわなければならないか疑問です。
    もちろん、変換ロスやら何らやらで、全てのエネルギーをきちんと熱や光にする事は不可能だから、単純には平均気温が下がります。
    もっとも、太陽光は赤外線から紫外線、放射線まで何でもありなので、大気圏外にパネルを設置して放射線まで全てのエネルギーを吸収し、それを可視光と熱だけに変換するなら変換ロスを考慮しても有望かもしれません。
    あと5千年ぐらいすれば技術的な目処も立つかもしれません。
  • id:taknt
    地球表面全てを覆ったら植物が成長できないのでCO2だしまくり?になって 温暖化?
  • id:jan8
    やっぱり砂漠や海面とシリコンパネルでは、エネルギーの反射率(吸収率)が相当変わってくるんですかねー
  • id:Newswirl
    陸と海のすべてを太陽光パネルとヒーターで覆い尽くして、地球全土を熱する場合
    極端な話、1時間あたりの1平方メートルあたりのパネルから出る電気エネルギーが毎時1平方メートルあたりのヒーターの消費電力になり、それが熱に変わるわけです。
    したがって、パネルの効率よりもヒーターの運動効率に影響される可能性が高いです。
    仮に高い効率のヒーターで温度を上げることに成功した場合にも、高温時の発電能力に恵まれない太陽光発電ではヒーターの熱出力を低下させる可能性があります。
    ある温度を保ち続けるのに必要なエネルギー量は、1度上がる度に加速度的に上昇しますから、今我々が暮らしている気温よりも極端に高くなるということは無いでしょう。

    統計などはありませんが、おそらく蓄熱材を地表に敷き詰めるのと微々たる気温差になるかそれよりも落ちると思われます
  • id:aLisa
    太陽電池は、電気に変換されるエネルギー以外は、すべて反射されるってのは、おかしいと思いませんか?

この質問への反応(ブックマークコメント)

「あの人に答えてほしい」「この質問はあの人が答えられそう」というときに、回答リクエストを送ってみてましょう。

これ以上回答リクエストを送信することはできません。制限について

絞り込み :
はてなココの「ともだち」を表示します。
回答リクエストを送信したユーザーはいません