４ エネルギー供給の 基本要件:

５ エネルギー資源：

資源分類と化石燃 料: エネルギーは資源面から化石燃料、核燃料、再生可能エネ ルギーに大別できる。化石燃料と核燃料は枯渇性資源である が、再生可能エネルギーは非枯渇性資源である。エネルギー 資源の中で、化石燃料は現在、主要なエネルギー供給源とな っており、その資源の分布や埋蔵量、あるいは可採年数など を理解することが大切である。ここでは、エネルギー資源の 分類方法を説明するとともに、枯渇性資源である化石燃料の 埋蔵量と枯渇問題について解説する。 内山洋司内山洋司

６ エネルギー資源：

再生可能エネルギ ーと原子力: 地球は太陽が発しているエネルギーのわずか22 億分の1 を受けているにすぎないが、そのエネルギー量は現在、世界 が消費しているエネルギー消費量の約１万倍にもなる。太陽 エネルギーは、水力、風力、太陽光などの形でエネルギー源 として利用されているがその利用量はまだわずかである。一 方で、太陽エネルギーを地上で自ら造りだそうと、核反応を 制御する原子力技術が開発されている。ここでは、再生可能 エネルギーと核融合を含めた原子力についてそれぞれの特 徴と資源量を述べる。 同上同上

全世界で潜在量５００ＰＷｈ（理論包蔵水力の１０倍）	７４００ＥＪ　世界潜在エネルギーとして２０倍　温度差７２００ＥＪ　しかし希薄。	潜在エネルギーは６５万ＥＪ　世界のエネルギー消費の１７００倍。 経済性では、４０−５０年の間に採算がある資源は５０００ＥＪ １０年ー２０年の間で５００ＥＪ

開発途上国では、多く、干ばつ材、糞などで世界の１０％	ＣＯ２を固定するには、ピークで伐採して、植樹するのがいい。

利用可能なものは３００ＥＪで世界エネルギー需要の８５％を供給できる	日本の全森林を利用すると　わが国の２６％のエネルギーを使える。 実際には、干ばつと下草しか使えない。 廃棄物からは、ＭＡＸ３．７％	ウラン：海水の中にもあり総量４５億トンある。 トリウム：地殻中にウランの３．７倍あり、多くは花崗岩にふくまれる。

採算がとれる資源 化石燃料にとぼしいアジアはウランではもっとも恵まれている。	２３８もつ変えれば、 ６０倍ー８０倍 海水からとって、さらにプルトニウムに持って行けばほぼ無限	もっとも重いウランの変わりにもっとも軽い水素原子核 Ｄ＝重水素 Ｔ＝３重水素（トリチウム） ＋ヘイウムが一番反応しやすい 原子の電子を剥ぎ取りプラズマという状態にする。 裸の原子核同士をクーロン反応を越えてくっつける為、高い温度が必要。密度も。保温時間もいる 臨界にもって

	一億度をどうやって１秒以上閉じ込めるのか？ 電磁線のかごで閉じ込める。 プラズマの慣性を使う

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７ エネルギー変換と システム分析:

エネルギー資源の多くは、熱、動力、電気など二次エネルギ ーに変換して利用されている。ここでは、エネルギー変換の 基礎的な物理法則と熱力学を学び、各種熱機関の熱サイクル と熱効率の求め方を理解する。また、エネルギー生産技術で ある発電技術について、設備の建設と維持保守に投入される エネルギー量と生産されるエネルギー量を比較するエネル ギー収支分析について説明する。 同上同上

		理論動力
	作動流体

熱力学の第一法則	エントロピー	カルノーサイクル

		オットーサイクル
		理論上５０％、実際２０％

ブレイトンサイクル（単純ガスタービンサイクル）		ランキンサイクル（蒸気サイクル）

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８ 化石燃料技術:

世界のエネルギー消費補の約９割は石炭、石油、天然ガスな どの化石燃料によって供給されている。ここでは、化石燃料 の変換・転換技術について、特徴と開発動向を説明する。ま た、脱硫、脱硝など環境対策技術について解説し、エネルギ ー効率の向上を図る具体的な技術開発について展望する。 同上同上

気体燃料	液体燃料	固体燃料

発熱量	ＴＳ線図	燃料消費量の計算

熱効率の向上	熱効率の推移

	ＰＦＢＣ方式
	熱効率が高く４２％、環境負荷が低い	石炭煤　セメント原料に

石炭ガス複合発電	ＳＯｘ、ＮＯｘ排出量の比較	脱硫装置
灰は、ガラス材になる。

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９ 原子力発電技術:

原子力発電はわが国の電力量の約３割を供給する主要電源 である。ここでは、最初に核分裂について簡単な基本原理を 学ぶ。軽水炉、高温ガス炉、高速増殖炉など各種原子力発電 技術を紹介し、原子力発電の安全対策がどのように行われて いるかを説明する。また、社会における様々なリスクについ て調べ、リスク評価やリスクコミュニケーションのあり方に ついて考えてみる。 同上同上

10 核燃料サイクルと 放射線: 天然ウランの99.3%を占めるウラン(238)を有効に使ってい くためにはプルトニウムの利用が不可欠となる。ここではプ ルトニウムを有効に使うための再処理技術を含めて核燃料 サイクルの仕組みと開発動向について解説する。また放射線 とその取り扱い方法についても解説する。 同上同上

12 エネルギー輸送と 貯蔵:

石炭、石油、ガス、電気、熱といったエネルギーについて輸 送と貯蔵の役割を考えてみる。電力貯蔵については、揚水発 電、圧縮空気貯蔵、蓄電池、フライホイール、超電導の特徴 と開発動向を説明するとともに、貯蔵効率や経済性について 解説する。 内山洋司内山洋司

13 分散型技術の役割:

物質的に成熟化段階に入った先進国においては、将来、エネ ルギー需要が大きく伸びていくことは考えられない。エネル ギー供給において「規模の経済」から「範囲の経済」へ移行 することで、新たなエネルギー産業の創出が望まれている。 分散型技術は、新産業の創出に役立つ新技術としてその普及 が期待されている。ここでは分散型技術についてその種類と 特徴を紹介し、どのような導入方法が望ましいかについて解 説する。 同上同上

14 地球環境問題と温 暖化対策: 化石燃料の大量消費によって二酸化炭素の排出量が増大し、 地球温暖化が問題となっている。ここでは、地球温暖化の現 象と、その防止に向けて制定された京都議定書と京都メカニ ズムについて解説する。また政府の温暖化対策やライフサイ クル分析から対策技術のあり方について説明する。 同上同上