A guide to the energy of the Earth - Joshua M. Sneideman

地球のエネルギーへのガイド －ジョシュア・M・スナイダーマン

翻訳: Takamitsu Hirono 校正: Tomoyuki Suzuki

Energy is all around us,

エネルギーは私たちの周りに存在し

a physical quantity that follows precise natural laws.

精密な自然の法則に従う 物理量です

Our universe has a finite amount of it;

私たちの宇宙のエネルギーは有限です

it's neither created nor destroyed

作られたり壊されたりすることはありません

but can take different forms,

しかし運動エネルギーや位置エネルギーなど

such as kinetic or potential energy,

異なる性質をもち 記憶に値する法則を備えた

with different properties and formulas to remember.

様々な形態をとります

For instance,

たとえば

an LED desk lamp's 6 Watt bulb

LEDデスクランプの6Wの電球は

transfers 6 Joules of light energy per second.

毎秒６ジュールの光エネルギーに変換します

But let's jump back up into space

一度 宇宙に話を戻して

to look at our planet, its systems, and their energy flow.

我が地球とそのシステム そして エネルギーの流れを見てみましょう

Earth's physical systems include

地球の物理的なシステムには

the atmosphere, hydrosphere,

大気圏、水圏

lithosphere, and biosphere.

岩石圏、生物圏があります

Energy moves in and out of these systems,

エネルギーは各システムの間で往来し

and during any energy transfer between them,

このエネルギー変換の過程で

some is lost to the surroundings,

熱、光、音

as heat, light, sound,

振動 そして運動として

vibration, or movement.

周りに失われてしまいます

Our planet's energy comes from internal and external sources.

我が地球のエネルギー源は 内にも外にもあります

Geothermal energy from radioactive isotopes

放射性同位体に由来する 地熱エネルギーや

and rotational energy from the spinning of the Earth

地球の自転の回転エネルギーは

are internal sources of energy,

内部にあるエネルギーです

while the Sun is the major external source,

これに対して太陽光は 主要な外部のエネルギー源であり

driving certain systems, like our weather and climate.

天候や気候のようなシステムを動かしています

Sunlight warms the surface and atmosphere in varying amounts,

日光がいろいろな度合いで 地表と大気を温め

and this causes convection,

これが対流を引き起こし

producing winds and influencing ocean currents.

風を生み出し 海流に影響するのです

Infrared radiation, radiating out from the warmed surface of the Earth,

温められた地表から放射された赤外線は

gets trapped by greenhouse gases and further affects the energy flow.

温室効果ガスによって閉じ込められ エネルギーの流れにさらに影響します

The Sun is also the major source of energy for organisms.

太陽は生命にとっても大きなエネルギー源です

Plants, algae, and cyanobacteria

植物、藻、シアノバクテリアは

use sunlight to produce organic matter

二酸化炭素と水から

from carbon dioxide and water,

有機物を作るために日光を使い

powering the biosphere's food chains.

生物圏の食物連鎖に力を与えます

We release this food energy using chemical reactions,

我々はこれらの食物エネルギーを

like combustion and respiration.

燃焼や呼吸などの化学反応により解放します

At each level in a food chain, some energy is stored

食物連鎖の個々のレベルで 一部のエネルギーは

in newly made chemical structures,

新しく作られる化学構造に貯蔵されますが

but most is lost to the surroundings,

大部分は周囲に失われます ―

as heat, like your body heat,

食物の消化によって発生した

released by your digestion of food.

体温などの熱として放出されるのです

Now, as plants are eaten by primary consumers,

植物が一次消費者に食べられるとき

only about 10% of their total energy is passed on to the next level.

全体エネルギーの10％しか 次のレベルに引き継がれません

Since energy can only flow in one direction in a food chain,

エネルギーは食物連鎖では

from producers on to consumers and decomposers,

生産者から 消費者や分解者へと 一方向にしか流れませんので

an organism that eats lower on the food chain,

食物連鎖の下層の生物を食べたほうが

is more efficient than one higher up.

一つ上の生物を食べるよりも効率的になります

So eating producers is the most efficient level

つまり 動物がエネルギーを得るには

at which an animal can get its energy,

生産者を食べることが最も効率的なのです

but without continual input of energy to those producers,

しかし 主に日光からなされる生産者への

mostly from sunlight,

継続したエネルギー供給がなければ

life on Earth as we know it would cease to exist.

ご理解の通り 地球上の生物は存在できません

We humans, of course, spend our energy doing a lot of things besides eating.

私たち人間は食べること以外にも 多くのエネルギーを使います

We travel, we build, we power all sorts of technology.

旅行し、建設し、いろいろなテクノロジーに エネルギーを使います

To do all this,

これらを行うために

we use sources like fossil fuels:

私たちは化石燃料のような資源を使います

coal, oil, and natural gas,

石炭、石油それに天然ガスなどです

which contain energy

これらは 遠い昔に

that plants captured from sunlight long ago

植物が日光から捕らえ

and stored in the form of carbon.

炭素の形で貯蔵したエネルギーを含んでいます

When we burn fossil fuels in power plants,

発電所で化石燃料を燃やすとき

we release this stored energy

この貯蓄されたエネルギーを解放し

to generate electricity.

電気を生み出しています

To generate electricity,

電気を生み出すために

heat from burning fossil fuels is used to power turbines

化石燃料を燃やして得られた熱は

that rotate magnets,

磁石を回転させるタービンに力を与え

which, in turn, create magnetic field changes

次にワイヤーでできたコイル周りの

relative to a coil of wire,

磁界の変化を生み出し

causing electrons to be induced to flow in the wire.

ワイヤー内の電子の流れが誘導されます

Modern civilization depends on our ability

現代文明は これらの電子の流れを

to keep powering that flow of electrons.

生み続ける能力にかかっています

Fortunately, we aren't limited to burning non-renewable fossil fuels

幸いなことに 私たちが電気を生み出す方法は

to generate electricity.

再生不能な化石燃料を 燃やすだけではありません

Electrons can also be induced to flow

電子は光の粒子との

by direct interaction with light particles,

直接的な相互作用により誘起されます

which is how a solar cell operates.

これが太陽電池の仕組みです

Other renewable energy sources,

その他の再生可能エネルギー源

such as wind, water,

例えば 風力、水力

geothermal, and biofuels

地熱、バイオ燃料なども

can also be used to generate electricity.

電気を作るのに使われます

Global demand for energy is increasing,

世界的にエネルギーの需要は高まっています

but the planet has limited energy resources

しかし 地球のエネルギー資源は有限で

to access through a complex energy infrastructure.

複雑なエネルギーインフラに アクセスする必要があります

As populations rise,

人口が増え

alongside rates of industrialization and development,

工業化や開発が進むに従い

our energy decisions grow more and more important.

エネルギーに関する意思決定は ますます重要になってきます

Access to energy impacts health, education,

エネルギーへのアクセスは

political power, and socioeconomic status.

健康、教育、政治権力や 社会経済的な地位にもかかわります

If we improve our energy efficiency,

私たちがエネルギー効率を改善できれば

we can use our natural resources more responsibly

天然資源を責任を持って使い

and improve quality of life for everyone.

皆の生活の質を高めることができます