クリーンテクノロジー：特性、利点、例 - 環境 - 2025

クリーン技術は、技術の実践環境への影響は通常、すべての人間の活動で生成された最小化しようとするものです。この一連の技術的実践には、さまざまな人間の活動、エネルギー生成、建設、および最も多様な産業プロセスが含まれます。

それらを統合する共通の要因は、環境を保護し、使用する天然資源を最適化するという彼らの目的です。しかし、クリーンテクノロジーは、人間の経済活動によって引き起こされる環境へのダメージを止めるのに完全に効率的ではありませんでした。

図1.ソーラーパネル。Wikimedia CommonsのLito Encinas

クリーンテクノロジーが影響を与えた領域の例として、次のことが挙げられます。

• 再生可能で汚染のないエネルギー源の使用。
• 廃液と有毒な汚染物質の排出を最小限に抑えた産業プロセス。
• 環境への影響を最小限に抑えた、消費財の生産とそのライフサイクル。
• 持続可能な農業慣行の開発。
• 海洋生物を保護する釣り技術の開発。
• とりわけ、持続可能な建設や都市計画において。

クリーンテクノロジーの概要

バックグラウンド

現在の経済発展モデルは、環境に深刻な被害をもたらしています。環境への影響の少ない「クリーンテクノロジー」と呼ばれる技術革新は、経済発展と環境保全を両立させる有望な代替手段として現れています。

クリーンテクノロジーセクターの開発は2000年の初めに生まれ、ミレニアムの最初の10年間、今日まで成長を続けています。クリーンテクノロジーは、テクノロジーと環境管理の革命またはモデルの変更を構成します。

ゴール

クリーンテクノロジーは次の目的を追求します。

• 人間活動の環境への影響を最小限に抑えます。
• 天然資源の使用を最適化し、環境を保護します。
• 発展途上国が持続可能な開発を達成するのを助けます。
• 先進国による汚染の削減に協力する。

クリーンテクノロジーの特徴

クリーンテクノロジーの特徴は、革新的で人間の活動の持続可能性に重点を置き、天然資源（とりわけエネルギーと水）の保護を追求し、その使用を最適化することです。

これらのイノベーションは、地球温暖化の主な原因である温室効果ガスの排出を削減しようとしています。そのため、地球規模の気候変動の緩和と適応には非常に重要な役割を果たしていると言えます。

クリーン技術には、再生可能エネルギー、エネルギー効率、エネルギー貯蔵、新素材など、幅広い環境技術が含まれます。

クリーンテクノロジーの種類

クリーンテクノロジーは、次のようにそのアクションフィールドに従って分類できます。

• 再生可能で汚染のないエネルギー源を使用するためのデバイスの設計に適用される技術。
• 「パイプの端」で適用されるクリーン技術は、排出量と産業用有害廃液を削減しようとします。
• 既存の生産プロセスを変更するクリーンテクノロジー。
• クリーンテクノロジーによる新しい生産プロセス。
• 非汚染、リサイクル可能な製品の設計に適用される、既存の消費モードを変えるクリーンテクノロジー。

クリーンテクノロジーの実装の難しさ

生産プロセスの分析とこれらの新しい、より環境にやさしい技術へのそれらの適応には、現在多くの関心があります。

そのためには、開発されたクリーンテクノロジーが環境問題の解決に十分効果的で信頼できるものであるかどうかを評価する必要があります。

従来のテクノロジーからクリーンテクノロジーへの転換には、次のようないくつかの障害や困難もあります。

• これらのテクノロジーに関する既存の情報の不足。
• その適用のための訓練を受けた要員の不足。
• 必要な投資の高い経済的費用。
• 起業家の恐怖を克服し、必要な経済的投資を引き受けるリスクを克服する。

発電に適用される主なクリーン技術：長所と短所

エネルギー生産に適用されるクリーンテクノロジーには次のものがあります。

-太陽光エネルギー

太陽エネルギーは、地球上の太陽の放射に由来するエネルギーです。このエネルギーは古くから人間に利用されており、ますます洗練されたいわゆるクリーンテクノロジーに進化した原始的な初歩的なテクノロジーを備えています。

現在、太陽の光と熱は、さまざまな捕獲、変換、分配技術を通じて使用されています。

太陽光からのエネルギーが電気を生成する太陽電池やソーラーパネルなどの太陽エネルギーを取得するデバイスと、ヘリオスタットまたはソーラーコレクターと呼ばれる集熱器があります。これら2種類のデバイスは、いわゆる「アクティブソーラーテクノロジー」の基盤を構成します。

対照的に、「パッシブソーラーテクノロジー」とは、家や職場の建築や建設の技術を指します。最大の日射量に最も適した向き、場所の気候に応じて熱を吸収または放出する材料、および/またはまたは、自然換気のある光と内部空間の分散または侵入を可能にします。

これらの技術は、空調（冷房または暖房の空調）のための電気エネルギーの節約に有利です。

太陽エネルギーを使用する利点

• 太陽はクリーンなエネルギー源であり、温室効果ガスを排出しません。
• 太陽エネルギーは安価で無尽蔵です。
• 石油の輸入に依存しないエネルギーです。

太陽エネルギーを使用することの欠点

• ソーラーパネルの製造には、環境に悪影響を与える活動である採掘採掘から生じる金属および非金属が必要です。

-風力

風力エネルギーは、風の動きの力を利用するエネルギーです。このエネルギーは、発電機タービンを使用して電気エネルギーに変換できます。

「エオリア語」という言葉は、ギリシャ神話の風の神の名前であるギリシャ語のAeolusに由来します。

風力エネルギーは、風力発電所の風力タービンと呼ばれる装置によって使用されます。風力タービンには、風と共に動くブレードがあり、電気を生成するタービンに接続されてから、それを分配するネットワークに接続されています。

風力発電所は、化石燃料の燃焼に基づいて、従来の技術で生成されたものよりも安価な電力を生産します。また、配電ネットワークに接続していない遠隔地で役立つ小型風力タービンもあります。

図2.風力発電所。出典：Wikimedia CommonsのVictor SalvadorVilariño

現在、洋上風力発電所が開発されており、風力エネルギーはより強く、一定ですが、維持費はより高くなります。

風は、地球上の特定の場所での年間のほぼ予測可能で安定したイベントですが、重要な変動もあるため、従来のエネルギーのバックアップとして、補助エネルギー源としてのみ使用できます。

風力エネルギーの利点

• 風力エネルギーは再生可能です。
• それは無尽蔵のエネルギーです。
• 経済的です。
• 環境への影響が少ない。

風力エネルギーの欠点

• 風力エネルギーは変動するため、風力エネルギーの生産を一定にすることはできません。
• 風力タービンの建設は高価です。
• 風力タービンは鳥の動物相への脅威となります。風力タービンは衝撃や衝突による死亡の原因となるからです。
• 風力エネルギーは騒音公害を生み出します。

-地熱エネルギー

地熱エネルギーは、地球の内部からの熱を利用するクリーンで再生可能なエネルギーの一種です。この熱は岩や水を通って伝わり、発電に利用できます。

地熱という言葉はギリシャ語の「geo」から来ています：地球と「thermos」：熱。

惑星の内部は、深さとともに増加する高温を持っています。下層土には、水蒸気水と呼ばれる深い地下水があります。これらの水は熱くなり、場所によっては温泉や間欠泉として地表に上がります。

現在、これらの温水を特定、掘削、および揚水する技術があり、地球上のさまざまな場所で地熱エネルギーの使用を促進しています。

地熱エネルギーの利点

• 地熱エネルギーはクリーンなエネルギー源であり、温室効果ガスの排出を削減します。
• これは、石炭や石油などの従来の電源によって生成される電力よりも、廃棄物の量が最小で、環境への影響がはるかに少ないものです。
• 音や騒音を発生させません。
• 比較的安価なエネルギー源です。
• 尽きることのない資源です。
• それは土地の小さな領域を占めています。

地熱エネルギーの欠点

• 地熱エネルギーは、致命的な硫酸ガスの放出を引き起こす可能性があります。
• 掘削は、他の危険な毒素の中でも、ヒ素、アンモニアなどで近隣の地下水を汚染する可能性があります。
• それはすべての地域で利用できるわけではないエネルギーです。
• いわゆる「乾いた貯水池」では、浅い深さに熱い岩だけがあり、水を加熱するために水を注入する必要があるため、岩が破裂して地震が発生する可能性があります。

-潮汐と波のエネルギー

潮汐エネルギーは、海の潮汐の運動エネルギーまたは運動エネルギーを利用します。波エネルギー（波エネルギーとも呼ばれます）は、海の波の動きからのエネルギーを使用して電気を生成します。

図3.波のエネルギー。出典：P123、Wikimedia Commonsから

潮汐エネルギーと波力エネルギーの利点

• それらは再生可能な無尽蔵のエネルギーです。
• どちらのタイプのエネルギーの生産においても、温室効果ガスの排出はありません。
• 波力エネルギーに関しては、他のクリーンな再生可能エネルギー源よりも最適な発電条件を予測する方が簡単です。

潮汐エネルギーと波力エネルギーの欠点

• どちらのエネルギー源も、海洋および沿岸の生態系にマイナスの環境影響を与えます。
• 初期の経済投資は高い。
• その使用は海洋および沿岸地域に制限されています。

-油圧エネルギー

油圧エネルギーは、川、小川、滝、または淡水の滝の水から生成されます。その生成のために、水の運動エネルギーが使用される場所にダムが建設され、タービンを通してこれが電気に変換されます。

水力の利点

• 水力発電は比較的安価で無公害です。

水力発電の欠点

• 水ダムの建設は森林の広い地域の伐採と関連する生態系への深刻な被害を引き起こします。
• インフラストラクチャは経済的に高価です。
• 水力の生成は気候と水の豊富さに依存します。

cleantechアプリケーションの他の例

カーボンナノチューブで生成される電気エネルギー

カーボンナノチューブ（非常に小さな炭素繊維）を介して電子を発射して直流を生成するデバイスが作成されています。

「サーモパワー」と呼ばれるこのタイプのデバイスは、一般的なリチウム電池と同じ量の電気エネルギーを供給することができます。

ソーラータイル

それらは、銅、インジウム、ガリウム、セレンの薄いセルで作られた、ソーラーパネルのように機能するタイルです。ソーラールーフタイルは、ソーラーパネルとは異なり、ソーラーパークの建設に大きなオープンスペースを必要としません。

ゼニスソーラーテクノロジー

この新しい技術は、イスラエルの会社によって考案されました。これは、従来のソーラーパネルの5倍の効率の曲面ミラーで放射を収集することにより、太陽エネルギーを利用します。

垂直農場

農業、家畜、産業、建設、都市計画の活動は、地球の土壌の大部分を占め、劣化させてきました。生産的な土壌の不足に対する解決策は、いわゆる垂直農場です。

都市および工業地域の垂直農場は、土壌の使用や劣化のない栽培地域を提供します。さらに、CO ₂（既知の温室効果ガス）を消費し、光合成によって酸素を生成する植生の領域です。

回転する列の水耕作物

このタイプの水耕作物は、1つの列を他の列の上に回転させて並べることで、各植物に適切な太陽光を照射し、使用する水の量を節約できます。

効率的で経済的な電気モーター

これらは、二酸化炭素CO ₂、二酸化硫黄SO _2、窒素酸化物NO などの温室効果ガス排出量がゼロのエンジンであるため、地球の地球温暖化には寄与しません。

省エネ電球

水銀含有量がなければ、非常に有毒な液体金属と環境を汚染します。

電子機器

環境汚染物質である金属であるスズを含まない素材で作られています。

水の浄化の生物処理

バクテリアなどの微生物を利用した水質浄化。

固形廃棄物管理

有機性廃棄物の堆肥化、紙、ガラス、プラスチック、金属のリサイクル。

スマートウィンドウ

光の進入が自動制御されるため、省エネルギーと部屋の内部温度の制御が可能になります。

バクテリアによる発電

これらは遺伝子操作されており、廃油で育ちます。

エアロゾルソーラーパネル

それらは、太陽光をすばやく効率的に吸収するナノ材料（非常に細かい粉末などの非常に小さな寸法で提供される材料）で製造されています。

バイオレメディエーション

これには、微生物による生物学的処理による、金属、農薬または石油廃棄物およびその派生物で汚染された、地表水、深層水、工業汚泥および土壌の修復（汚染除去）が含まれます。

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