エネルギー化学

1キロワットアワーで走れる距離

好きな自動車を 紹介しましょう。 その中から、ひとつ選びましょう。そして1キロワットアワーで走れる距離を計算してみましょう。

自動車が1kWhの電力で走れる距離は、電費と呼ばれます。 燃費は、自動車が1Lのガソリンで走れる距離です。 1キロワットアワーで走れる距離を計算するには、燃費を電費に換算すればいいのです。

選んだ車種の電費が計算できたところで、脱炭素社会に向けて、ガソリン車と電気自動車(EV)が、どちらがいいか、政治家の視点ではなく、 エンジニアの視点で議論してみましょう。

例)

たとえば、 燃費ランキング1位のトヨタヤリス(ハイブリッド)の燃費は24km/Lです。

1Lのガソリンの発熱量は35MJです。* 単位換算すると35MJは、約10kWhです。 変換効率を30% とすると、そのうち3kWhが運動エネルギーに使われます。 つまり、ヤリスの燃費24km/Lは、電費に換算して8km/kWhということです。

電費がいいとされる電気自動車のテスラの電費6.4km/kWh。 ガソリン車と電気自動車では、電費はさほど変わりません。

ちなみに 発電用の石油1Lから、火力発電で作られる電力は約3kWh。 こちらもガソリン車と対して変わりません。

温室効果ガスを減らすには、ガソリン車を電気自動車にするだけではほとんど意味はなく、 化石燃料にたよる火力発電を減らさないとならないということです。

  1   自動車 の燃費と電費
区分 * 車種 実燃費 km/L 電費 km/kWh
HV アクア 21 7
EV テスラ 19.2 6.4
PHV/PHEV プリウスPHV
FCV

航続距離は、電費×電池のエネルギー容量です。 たとえば、電費が7km/kWhで、電池が40kWhなら、航続距離は280kmとなります。

リチウムイオン二次電池の理論エネルギー密度は、580mWh/gです。 40kWhの 電池の重量は68kg。 一方21km/Lで280km走ろうとしたら、ガソリンは13L。ガソリンの密度は0.8kg/m3なので、10.4kg。だんぜんガソリンの方が軽くなります。

トヨタコムス(coms)マイクロモビリティ。BEV。でも、充電に使う電気を、火力発電でまかなうとしたら、やっぱり 石炭を燃やし、 熱機関 で動力を得なければなりません。


ワークショップについて

ワークショップを楽しみましょう 1 ) 。 グループ人数は、5〜6名とします。 7名を超えないようにしてください。

初対面の場合は、自己紹介をしましょう。 雑談をして、アイスブレイクしましょう。

リーダー(司会進行)を決めてください。 そのほかのメンバーの役割(記録係、資料作成係、プレゼンター(登壇者))を決めてください。

グループ名を決めてください。

記録係は、試験答案用紙の最上部に、グループ名と、メンバー一覧を記入してください。 登壇者の氏名の前に〇をつけてください。 メンバーは、記録係に従い、学籍番号、氏名、役割を直筆署名してください。 討論を開始したら、記録係は討論の内容を表面に記録してください。

記名だけして、討論に参加しない場合、不正行為として扱うことがありますので、必ず討論に参加してください。 自分から参加できなそうな人には、積極的に声がけをお願いします。 期末の成績評価申請時に、グループ名やメンバー、討論の内容を思い出せるよう、答案用紙を撮影することを推奨します。

ランダムにグループを指名し、壇上で、 プレゼンテーションしてもらいます 2 ) 。 質疑応答の際も、グループを指名しますので、指名されたグループのプレゼンターが質問、コメント、アドバイスをしてください。

資料作成係は、討論の内容をポスターとして、試験答案用紙の裏面にまとめてください。 資料作成係に従って、他のメンバーが代筆してもかまいません。

*

✏ 平常演習

平常演習の配点と取り扱いについて

平常演習の配点は、授業1回ごとに、一律加点です。 平常演習には、ワークショップ、意見交換、発表、質疑応答など授業時間内の学習活動を含みます。 そのほかに授業時間外の0.5時間の学習活動を含みます。 平常点は、期末にWebClassの成績評価申請書に申告していただき集計します。

授業時間外の活動の一助としてWebClassへの提出を推奨します。〆切は講義後1週間です。 ただし平常点の加点は、授業時間内の学習活動も含みますので、 WebClassへの提出のみでの、平常点の申告はご遠慮ください。

WebClassへの平常演習提出は、推奨しますが、必須ではありません。 提出されていなくとも、成績評価申請書に、各回の授業時間以外の0.5時間の取り組みが申告されれば十分です。未提出だからと心配することはありません。

成績評価申請書では、それぞれの授業で何を学び身につけたかを申告してもらいます。 WebClassに提出したかどうかより、身につけることを優先してください。 授業で取り上げたトピックや、グループワークの意見交換の内容は、期末までノート 3 ) などに記録しておくことを推奨します。 逆に授業に参加していないのに、WebClassの出席や提出だけの場合は不正行為として扱うことがあります。 平常の取り組みだけで、「到達目標を最低限達成している。成績区分:C」となります。 評点が60点に満たない場合は、不合格となります。 欠席した場合、課外報告書へ取り組むことで挽回してください。 出席が60%に満たない場合、課外報告書を提出しても、単位認定できません。


参考文献