2019 年度エネルギー工学シラバス

【 2019 年度授業概要】
科　　　目			エネルギー工学 ( Energy Engineering )
担当教員			大淵真一教授【実務経験者担当科目】
対象学年等			応用化学科・5年・後期・選択・2単位 ( 学修単位II )
学習・教育目標			A4-C4(100%)
授業の概要と方針			現在の1次エネルギー総供給量の85%は，実に化石燃料から得ている．しかし，その半分を越える石油の産出がピークを過ぎ，次世代のエネルギーの供給について対応を考えておく必要がある．本授業では，炭素資源の重要性とともに新エネルギーについての研究や開発がどのように進められているかを化学の立場から講義し，応用化学科の学生が知っておくべき知識としてまとめる．本講義は，担当教員の塗料開発の実務経験を踏まえて，省エネルギープロセスについて教授します．
到達目標		1	【A4-C4】さまざまなエネルギーの形態を知り，共通項として単位（ジュールやエレクトロンボルト）の相関性を理解できる．
		2	【A4-C4】石油・石炭・天然ガスの化石燃料は，1次エネルギーとして85%を占めているが，これらはいずれも国の基幹産業を支える物質でもあることを理解できる．
		3	【A4-C4】化石燃料にかわるエネルギー資源(水素燃料，燃料電池)が求められていることが理解できる．
		4	【A4-C4】太陽光がもつエネルギーの有効利用について，(1)太陽熱発電，(2)太陽電池，(3)人工光合成などが提案され，いろいろな方面から研究されていることが理解できる．
		5	【A4-C4】原子力エネルギーの現状と問題点および核融合開発について理解できる．
		6	【A4-C4】化石燃料にかわるエネルギー資源（風力，地熱，バイオマス）が求められていることが理解できる．
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評価方法と基準	到達目標毎	1	熱エネルギーと仕事エネルギーの互換性，運動エネルギーとポテンシャルエネルギーを含む力学エネルギーに対する理解ができているか後期中間試験と小テストとレポートで評価する．
		2	化石燃料は燃焼によるエネルギー獲得だけの物質ではなく，化学工業において重要な物質であることを理解できているか後期中間試験と小テストとレポートで評価する．
		3	クリーンな次世代エネルギーとして水素燃料への期待やそれを使った燃料電池の仕組みを理解できているか後期中間試験と小テストとレポートで評価する．
		4	太陽内部で行われているppチェーン・CNOサイクルによる水素核融合式，光合成をモデルとした光エネルギーの化学的変換方法を理解でき記述できるか後期定期試験と小テストとレポートで評価する．
		5	原子力エネルギーの現状と問題点および核融合開発について理解できているか後期定期試験と小テストとレポートで評価する．
		6	生物資源をエネルギー源とするバイオエネルギーや，再生可能な風力エネルギー，地熱エネルギーについて理解できているか後期定期試験と小テストとレポートで評価する．
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	総合評価		成績は，試験90%　レポート5%　小テスト5%　として評価する．中間試験（到達目標1，2，3）を45%で，定期試験（到達目標4，5，6）を45%で評価する．到達目標1から6についての小テストを5%，レポートを5%で評価する．100点満点で60点以上を合格とする．原則として未提出レポートがあった場合は不合格とする．
テキスト			プリント(資料)
参考書			「日本エネルギー学会誌」：日本エネルギー協会編「太陽エネルギー工学」：浜川圭弘(培風館)
関連科目			C2有機化学I，C3有機化学II，C4有機合成化学，C2無機化学I，C3無機化学II
履修上の注意事項			上記科目の内容を十分に理解しておくことが望ましい．

【授業計画（エネルギー工学）】
週	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	エネルギーの定義
1	さまざまな形態をもつ仕事エネルギー，電気エネルギー，光・熱エネルギーの定義・単位・相互関係について解説する．
2	化石燃料：石炭
2	エネルギー源としての石炭の現状と課題について解説する．
3	化石燃料：石油
3	エネルギー源としての石油の現状と課題について解説する．
4	化石燃料：天然ガス，メタンハイドレート
4	天然ガス，メタンハイドレードの現状と課題について解説する．
5	燃焼の理論
5	炭素燃料の燃焼における熱化学方程式について解説する．
6	水素エネルギー
6	水素エネルギーの特徴，化学的性質，製造法，安全性をふまえた現状と課題について解説する．
7	燃料電池
7	燃料電池のメカニズムと開発の現状について解説する．
8	中間試験
8	1回目から7回目の内容について試験する．
9	中間試験の解答．太陽の本質
9	中間試験の解答を解説する．太陽の本質とその膨大なエネルギーについて解説する．
10	太陽光の利用(1)
10	太陽熱を直接利用したエネルギー獲得について解説する．
11	太陽光の利用(2)
11	光合成のメカニズムとそれを応用した人工光合成を用いたエネルギー獲得について解説する．太陽電池の現状と課題について解説する．
12	バイオマスエネルギー，風力エネルギー，地熱エネルギー
12	バイオマスエネルギー，風力エネルギー，地熱エネルギーの現状と課題について解説する．
13	原子力エネルギー(1)
13	原子力エネルギーの現状と課題について解説する．
14	原子力エネルギー(2)．核融合エネルギー
14	原子力発電について解説する．核融合エネルギーの現状と課題について解説する．
15	定期試験の解答．エネルギー問題のまとめ
15	定期試験解答を解説する．エネルギー全般にかかわる問題をまとめる．
備考	本科目の修得には，30 時間の授業の受講と 60 時間の自己学習が必要である．後期中間試験および後期定期試験を実施する．