HOME 教育状況公表令和4年6月25日

◇ 14.自然との共生―バイオと光－

山形大学工学部化学・バイオ工学科仁科辰夫

◇ エネルギー化学 Web Class syllabus 53209 📆 水 🕥10:30- 🕛12:00 （暦）仮想教室中示範B C1 zero zoom

エネルギーの移動と物質移動

光はほぼ一瞬にしてエネルギーを移動できる。ではほかのエネルギーはどうだろうか？力学エネルギーは質量の移動を伴う。熱や物質の移動の形態は似ている。熱は、放射、拡散、伝熱。物質は、拡散、泳動、対流。

表 1 . エネルギーの変換

	🧪 化学	⚡ 電力	💪 動力	🌟 光	🔥 熱

🧪 化学		◇ 電池	◇ 鉄砲（火薬）	◇ 化学発光	◇ 暖炉
⚡電力	◇ 蓄電池（電解）		◇ モーター 🔊スピーカー	◇ ＬＥＤ	◇ ヒーター `Q`=`I`²`R`
💪動力	◇ 高圧合成	◇ 発電機 🎤マイク		◇応力発光	◇ ヒートポンプ pV=nRT
🌟光	◇ 光合成	◇ 太陽電池	蛍光		◇ 電子レンジ
🔥熱	◇ 加熱合成	◇ 熱電変換	◇ 熱機関 pV=nRT	◇ 白熱電球（黒体放射）

01.エネルギー化学 13.エネルギー化学 15.エネルギー変換特論 0216

電気泳動

イオンや荷電粒子の移動には、対流、拡散のほかに泳動がある。電気泳動現象はＤＮＡの分析などにも応用されている。

図電気泳動

8.2.5. 電気泳動と蛋白質の分離, p.208
山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学 . 丸善,2012-4-1T0:0:0+09:00 （参照 2019-4-3T18:23:36+09:00 ） .

✏ 平常演習 Web Class

イオンの移動度から泳動速度を求めよう . エネルギー化学・工業製品への応用―バイオと光－

光合成

8.4.2. 生体機能に学ぶ, p.215
山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学 . 丸善,2012-4-1T0:0:0+09:00 （参照 2019-7-16T18:21:26+09:00 ） .
9.7.3. 光合成と光電池, p.234
山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学 . 丸善,2012-4-1T0:0:0+09:00 （参照 2019-7-16T18:24:8+09:00 ） .

電気化学的に見た光合成について説明し、チコライド膜の役割について述べなさい。

◇ 光触媒

図光触媒

光触媒の身近な応用例について紹介しなさい。

太陽光発電

ソーラーパネル

図 1 . 住宅の屋根一体型ソーラーパネル（アモルファスシリコン型）
© 2022 K.Tachibana

山形大学の太陽光発電とリチウムイオン電池

図 2 . 山形大学の米沢キャンパスの 2022-6-25の太陽光発電とリチウムイオン電池

米沢キャンパスだけで、 1500kWもの電気を使っています。太陽光発電で賄えるのは、昼間の日光があるときで、せいぜい30kW。再生可能エネルギーの太陽光だけでは、電気が全然足りません。

スマートグリッドでは、センサーを使って電力を計測し、インターネットの通信を使って、発電量を制御します。気候に左右されやすい再生可能エネルギーでは、余剰電力を電池に蓄えます。

XMLでデータ交換することもできます。

ＺＥＨ撤回次世代住宅ポイント制度

図太陽光発電の闇

図 3 . 低炭素住宅とＶ２Ｈ

V2Hとは、電気自動車の電池を、住宅の電池(ESS)のかわりに使うことです。電気自動車の電池容量は、 40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当します。

技術者倫理06.未来へ向けて－地球温暖化と人口爆発－
国土交通省、気象庁二酸化炭素濃度の経年変化 https://ds.data.jma.go.jp/ghg/kanshi/ghgp/co2_trend.html

色素増感湿式太陽電池

迷走する再生可能エネルギー政策の具体例を挙げ、ひとりひとりがどのようにすればよいか提案しなさい。

9.7.3. 光合成と光電池, p.234
山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学 . 丸善,2012-4-1 （参照 2019-7-16 ） .

©2022 Kazuhiro Tachibana

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エネルギー化学

受講にあたって
- 予習報告書
- 05_52255.html
- WebClass
- 成果の公開
- 過去バージョン
◇ 量と単位－自然界を測るものさし－
- 電力と電力量
- エネルギーの単位－ワットアワーとジュール－
- 量の歴史と単位
- 測定値と精度、有効数字と概数
◇ エネルギーと生活－動力と電力－
- ◇ 生活―暖房・給湯と熱量―
- ◇ 自動車と動力（ＨＥＶ・ＥＶ・Ｅ２Ｈ）－燃費から電費へ－
- 情報とエネルギー
◇ 材料と電気－化学結合の種類－
- 電子伝導とイオン伝導－キャリアの種類－
- エネルギーと物質
- 電気を流す固体と流さない固体－金属、半導体、固体電解質－
- 電子伝導とイオン伝導－キャリアの種類－
- 電気を流す液体と気体－溶融金属、溶融塩、電解液、プラズマ－
- 電気の流しやすさ－導電率、濃度、移動度－
◇ 電気と化学―電池と豆電球のつなぎ方と電流・電圧の測り方―
- 電気用図記号と回路図
- 回路計・オシロスコープの基礎知識
- 電流・電圧の測り方（コンセントの電圧は？）
- ポテンショガルバノスタットの使い方
◇ セルの組立―電池式の書き方と電極の呼び方―
- 電池式の書き方と電極の呼び方
- ２極式セルと３極式セル－作用極、対極、参照極－
- 電解液と塩橋
◇ 電気分解とファラデーの法則―銅クーロメーターと電気めっき―
- 銅の電解精錬
- ファラデーの電気分解の法則
- 電流効率
- クーロメーター
◇ 電池の起電力―銀塩化銀電極とネルンストの式―
- ダニエル電池
- 銀塩化銀電極
- ｐＨメーター
- ネルンストの式
◇ 分解電圧―電力効率とターフェルの式―
- 分解電圧
- 過電圧
- 電圧効率
- ターフェルの式
◇ 測定法－ボルタンメトリーと交流インピーダンス法－
- 分極曲線とポテンショガルバノスタット
- サイクリックボルタンメトリー
- 体組成計と塩分計
- 交流インピーダンス法
◇ センサーと情報変換－ｐH電極、参照電極－
- 参照電極
- ｐH電極
- センサー
- イオン選択性電極
◇ 表面処理とアノード酸化―アルマイトと不動態－
- 不動態
- ステンレス
- アルマイト
- アノード酸化
◇ 印刷とフォトリソグラフィー―エッチングと腐食―
- エッチング
- フォトリソグラフィー
- 印刷
- リードフレーム
◇ エネルギー変換と化学―一次電池と二次電池ー－
- 電池と生活
- 電池とエネルギー
- アルカリマンガン電池
- 充電式電池－鉛電池とリチウムイオン電池－
◇ 自然との共生―バイオと光－
- 電気泳動
- 光合成
- 光触媒
- 太陽電池
◇ エネルギーと情報－ディスプレイとエレクトロニクス―
- エレクトロクロミズム
- 液晶ディスプレイ
- 情報とエネルギー
- 生命と情報と物質

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