日本大百科全書(ニッポニカ) 「MHD発電」の意味・わかりやすい解説
MHD発電
えむえいちでぃーはつでん
磁気流体発電のことで、電気伝導性をもつ流体を磁界に垂直な方向に流し、電磁誘導によって生じる起電力を利用する発電法。MHDは磁気流体力学magnetohydrodynamicsの略。
磁界の中で導体を運動させれば、磁束の変化によって導体に起電力が生じ、電流が発生する。この導体は、通常の発電機では銅線であるが、導体でありさえすれば、液体でも気体でもよい。気体の温度が2000~3000℃になれば、気体の原子から電子が飛び出し、プラズマ(高度に電離し、イオンと電子が一様に分布した状態)となり、気体は導電性を帯びる。とくに電離しやすいセシウムやカリウムを混ぜれば、電気伝導度はいっそう高くなる。プラズマが磁界の中を通過すれば、磁束の変化によって、磁界と垂直に、かつプラズマの運動方向とも垂直な方向に誘導起電力が生じる。プラズマの両わきに電極を置けば、そこに電荷がたまり、電極を導線でつなげば、導線中に電流が流れる。プラズマの温度がいかに高いとはいえ、その電気伝導度は銅などに比べたら桁(けた)違いに小さい。電気伝導度の低さを補うためには、磁束密度やプラズマの流速を思いきって高めることが必要である。そのため、強力な電磁石と秒速数百~1000メートルを超える流速が、MHD発電の欠くことのできない条件である。通常の電磁石では消費電力が大きいので、超電導磁石が不可欠である。MHD発電の熱源は、高温ガス冷却炉のような原子炉に求められるべきである。
[桜井 淳]