授業科目

エネルギー化学
Energy Chemistry

担当者

教授   引地 史郎
前 月2
教授   松本 太
前 月2

単位

2

到達目標

 本講義の到達目標は、受講生が化石燃料や核エネルギーの有効利用のための化学や新エネルギー源(バイオマス・太陽光・水素・廃熱等)を活用した新エネルギーシステムについて学び、エネルギー問題を解決していくために必要な化学的知識・考え方を身につけることである。
 本講義は、様々な化学的事象の基本原理を理解したうえで、科学技術と社会との関わりを理解するものであり、物質生命化学科のディプロマ・ポリシー、カリキュラム・ポリシーに従って、化学技術者・研究者としての社会的責務や倫理観を涵養するものである。

授業内容

 限られた地球資源を有効に活用しつつ我々の生活をより豊かなものへと導く「持続的発展社会」の実現に向けて、様々な物質・現象について理解するために化学的な視点を養うことの重要性が近年益々増加している。本講義では、我々を取り巻くエネルギー問題の現状がどのようになっており、化学の力がこの解決にどのように役立つかを考える。すなわち、現在我々がエネルギー源としてその大部分を頼っている化石燃料(石油、石炭)や原子力の化学とそれらにまつわる諸問題を学び、これらを今後どのように利用していくべきかを考える。またバイオマス、太陽光、水素などの益々活用が期待される新エネルギー源や省エネルギー型プロセスに関する化学と将来展望について講義する。

授業計画

 以下の1~14の項目について講義する。なお授業項目の順序は状況に応じて変更することがある。
 履修に当たっては、予習・復習を合わせ、各回あたり約4時間の自己学習を行うこと。予習としては、配布資料の内容にあらかじめ目を通し、授業での学修内容を確認しておくこと。講義後には配布資料および講義内容を記録したノートを用いて、授業内容を振り返り復習する。またこの際に理解できなかった内容や語句については各自で調査を行った後、必要があれば担当教員に質問すること。さらに単元毎の学修内容のまとめとして、授業時間内に適宜問題演習を実施するので、復習に活用すること。
 1. シラバスの記載事項の確認,化学とエネルギー,化石燃料の化学(1):石油精製の化学1(熱分解と接触改質)
 2. 化石燃料の化学(2):石油精製の化学2(改質、水素化精製) 
 3. 化石燃料の化学(3):石炭の有効利用のための化学1(石炭のガス化)
 4. 化石燃料の化学(4):石炭の有効利用のための化学2(石炭の液化)
 5. 化石燃料の化学(5):天然ガス(在来型、非在来型、メタンハイドレート)
 6. バイオマスエネルギー
 7. 核エネルギー:核分裂反応とエネルギー、原子力発電
 8. エネルギー変換材料と化学
 9. 太陽光エネルギー(1):太陽電池
10. 太陽光エネルギー(2):光触媒
11. 水素エネルギー(1):燃料電池の化学1(燃料電池の作動原理)
12. 水素エネルギー(2):燃料電池の化学2(電解質の種類に応じた特徴)
13. 蓄電デバイス
14. 省エネルギー型プロセス

授業運営

 配布資料と板書を併用しての講義を行う。上記計画のうち、1~7の項目を引地、8~14の項目を松本が講義する。

評価方法

 定期試験により評価する(定期試験の結果、誤りが多かった内容については、模範解答・解説等を「dotCampus」に掲載するので、今後の学修に活用すること)。

オフィスアワー

 授業終了後の教室および担当教員の研究室(引地: 23号館822号室, 松本: 23号館816号室)において、随時質問を受け付ける。

参考書

世良 力『資源・エネルギー工学要論』第3版[東京化学同人]2013年

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