大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
A.日本の電力事情について。日本の電気化が始まったころは使う場所で電気を生産し使用するという形で火力発電によって電気が賄われていた。送電網の発達や長距離送電技術の獲得によって効率的に大規模な発電ができる発電所から送電線によって必要な場所へ供給するという形に変わっていき大規模な水力発電所が使用された。大規模な水力発電設備に適する土地がなくなったことと電力需要の増加に伴って大規模な火力発電をメインとするようになっていき、今の火力発電中心の形ができていった。オイルショックによって燃料の供給に電力供給が左右されるという状況を変えるために新たなベース電源として原子力発電がおこなわれるようになったが東日本大震災の影響で原子力発電設備が停止され、火力発電に頼る状況となっている。
A.電線。送電線の材料と、電力ロスについて議論した。演習では変電所から自宅までの電力ロスについて調べた。授業の価値を高めるために、銅とアルミニウムの比較を行った。
A.~送電線とその材料の生産~ 送電線の一つに鋼心アルミより線というものがあり、亜鉛メッキ鋼より線と硬アルミより線から成っている。 亜鉛は亜鉛鉱石から不純物を除き、乾式法 (蒸留法) または湿式法 (電気分解法) によって精錬され、アルミニウムはボーキサイトを水酸化ナトリウムで処理したりすることでアルミナを作り、融解塩電解を行うことで得られる。
A.化学工業と電気エネルギーについて。電気エネルギーを使うことで豊かな生活が行われている。電気を作るためにも化石燃料を使わなくてはならないため、再生可能エネルギーなどを使わなければならない。
A.発電機に使われる磁性材料の電磁鋼板を選んだ調べ学習。 軟鋼にケイ素を付加し磁化した時にコイルの鉄心が消費するエネルギーをさげ、効率を上げるものである。 電磁鋼板のサプライチェーンの上流をさかのぼる。電磁鋼板の原料はケイ素と鉄であり、ケイ素はケイ砂(トン)とコークス(トン)である。ケイ砂とコークスは、天然資源である。 まず、ケイ素が含まれた銑鉄を転炉設備にて精錬し、溶けた鋼を連続鋳造設備にて鋼片に加工します。 次に鋼片を金属の強度が高くならない再結晶温度以上の温度で圧延します。熱間圧延した薄板を,特に熱を加えない環境で、薄い鋼板に圧延します。次に高温に保持したのち徐令することにより、圧延による歪を取り除きます。焼鈍すると加工歪みが入った結晶組織は一次再結晶して歪みが解放されます。無方向性電磁鋼板は鋼板面に100の結晶方位がランダムになるように温度条件などが制御されます。最後に素材コイルを所定の幅に切断し製品コイルを作成し、せん断・打抜加工により得た所定の形状の電磁鋼板を積層し製品形状にします。製品コイルを巻き加工により最終形状を得る製造方法もあります。 使い続けられれ廃棄された後は、産業廃棄物の通関処理業者に持ち込まれ、選別や破砕等が行われる。最終的に、金属やガラス等の一部はリサイクルされ、残りは最終処分場に留置される。 今回はサプライチェーンを後ろ側を少し伸ばして廃棄やリサイクルまで調べた。実際にやってみて無機工業化学を学ぶ人はここまで知っているべきだと感じた。私たちは社会の需要を満たすためだけではなく、環境にも留意しなければならないからである。
A.トピックとして、熱サイクルの話を選んだ。このタイトルは「いろいろな熱サイクル」とした。このタイトルに関して、授業時間内での気づきは「蒸気タービンを回す熱サイクルはランキンサイクル、排気ガスでガスタービンを回す熱サイクルはブレイトンサイクルと呼ばれる。実際の発電ではランキンサイクルとブレイトンサイクルを組み合わせて効率を上げており、このようなサイクルを複合サイクルという。」といったことである。学びのきっかけは、授業中に立花先生が、「地球にやさしい電力網を作るとしたら。」という話から、「熱サイクルで電力を作る話」をしてくださったことである。演習では、「太陽電池に使われる半導体材料の水素化アモルファスシリコンの原料はシランガスであり、これはモノシランである。その原料は、粗ケイ素であり、その原料は、ケイ砂(トン)とコークス(トン)である。ケイ砂とコークスは、天然資源である。」ということなどを学んだ。授業の価値を高めるためには、積極的に発言することを心がけた。また、私のわからない質問を先生が投げかけた時は、その都度インターネットを使って調べるようにしたりした。これから、無機工業を学ぶ人には、「電力業界と熱サイクルの話は切って離せない関係性にあるので、電力業界について学ぶなら、様々な熱サイクルを学ぶところから始めてみたら良いですよ。」と伝えたい。
A.自分の選んだトピックのタイトルは[エネルギーとそのチェーン]である。その授業内での課題におけるエピソードとして、自分は大まかにしか知らなかった太陽電池について、詳しく知る事が出来、これから世界がエネルギーの見直しを図る中でそういった知識があることの大切さを感じた。
A.タイトル 「発電方式」 石炭を燃やして大量の二酸化炭素を排出する。 その破壊活動こそが、今、照明のに使われている電気のモトだ。 製鉄にも使われた化石燃料石炭がここでも使われてゆく。
A.電気を取り扱う際に必要な技術と製品 硝子・セラミック製品は絶縁体として重宝される。送電の際に絶縁できなかったりすると雨の日に感電したり、送電線を点検する際にも多くの危険が発生する。そのため、電気を安全に人が取り扱うには電気の流しやすさも大切であるが一方で電気の流しにくさも必要となってくる。
A.「太陽光パネルの普及」 太陽光パネルの寿命は20~30年であると聞き、思っていたより短いことに驚いた。また、再生可能エネルギーとして普及していることから、エネルギーが石炭から石油、電気へと形態の変化が感じられた。
A.送電で用いられる材料について 電気を送るには電気伝導性の高い、アルミニウム合金と銅合金が使われ、高電圧で送るには絶縁のため硝子とセラミック材料が必要であることがわかった。演習で太陽電池に必要な半導体材料であるアモルファスシリコンについて調べ、サプライチェーンを辿った。
A.「抵抗率による分類」 材料は、その抵抗率により良導体、半導体、絶縁体に分類されることを学んだ。 送電線を例にとってみると、送電線は鋼心アルミより線(ACSR)と呼ばれる送配電用電線が用いられている。その名の通り亜鉛メッキ鋼線を中心に、その周辺にこうアルミ線を用いている。電気抵抗の少ない最適な素材と言えば、銅だが、銅は重く引っ張り強度が弱いという欠点があるため、送電線には、アルミが使われていることが多い。
A.授業では太陽光発電について学び、演習では発電機に使われる磁性材料としてネオジム磁石を選び、その特性について調べた。
A.電力業界 このテーマの講義では、電力業界について学ぶことができた。また、電力業界に関しては、より無機工業化学を深く知ることができたと感じた。また、電力業界の分野に関しては、電子機器及び電気機械に関して学ぶことができた。化学というよりは、機械系に関しての講義であったと感じた。また、自分では普段興味も感じなかった分野の講義だったので、今後学びたいと感じた。
A.東京が灼熱の理由 授業での気づきは、東京は4000万キロワットも電気を使っていることと、エアコンは熱の交換なので、室外機の温度が高ければ高いほど効率が良いということである。東京の夏はここに比べて人工的というかなんとも耐え難い暑さがある。それにはこのようなことがかかわっているのではないかと気づけた。東京にはエアコンがたくさんあり、ガンガン室内を冷やしているため、外が蒸し暑く、夜になっても全く涼しくならないという理由の一つではないかと感じた。 学びのきっかけとして、今回の熱交換の話でサイクルの話が少し出たが、この単語がちょうどほかの授業でも現れたため熱サイクルを調べるきっかけとなった。 演習のエピソードとしては、現在は耐熱性のプラスチックが当たり前のようにあるが、プラスチックは熱に弱いというイメージがあるのにも関わらず、耐熱性プラスチックはプラスチックでもこんなに高温まで耐えることができるのかと考えたことである。 授業の価値を高めるために、今回出てきた熱サイクルについて調べた。
A.磁性材料について学んだ。 電力供給源の移り変わりがあると気づいた。これから学ぶ人は電力の歴史を考えることが必要であると考える。
A.電力業界の今後 電力業界は福島原発の事故により、火力発電へのシフトが進んだ。わたしは福島出身なので、原発については講義前からよく知っていた。だが工学部として工業を学習した上で原発をかんがえると、すごくおそろしいものなんだなと痛感できた。
A.・電池について 電池は負極正極があり、さらには電子の移動により電流が流れる。電気分解では水素を製造するンら、プロトンが還元する方向へ行く。燃料電池であれば放電するのならば1.23Vより低い側へ電圧を動かす。電池によって電気が流れる方法が少しづつ変わってくる。
A.選んだトピックはソーラーパネルで,タイトルは「ソーラーパネルに用いられる無機材料と再使用」にしたいと思います。 ソーラーパネルの設置に関して実家で長年話し合いになっていてなかなか設置にまで踏み出せずにいるので,この授業を通してソーラーパネルに関して知識が増えたのはまた話し合いで設置に関して家族と考えるきっかけになりました。ソーラーパネルにもガラスが使われていて,そのガラスはほとんどが再生使用によるものでソーラーパネルを使うことで循環型社会に貢献しているうちのひとつになると初めて知りました。身近なことと関連付けて学習することはより意欲的に取り組めたと思います。
A.トピック:発電 タイトル:様々な発電方式 火力発電で使われるエネルギー資源は個体であると石炭、液体だと石油、気体はLNG(天然ガス)である。しかし、これらの資源による火力発電では二酸化炭素を排出し、環境破壊につながってしまう。 そのため、クリーンな発電方式として、再生可能エネルギーの期待が高まっている。この授業を通して再生可能エネルギーに関して詳しく知りたいと感じた。
A.二酸化炭素と発電 石炭を燃やして二酸化炭素を排出することは、電気生み出すことはできるが、同時に環境を崩壊させる。そのから、カーボンニュートラルという考え方があることを知った。他にも環境に優しい試みは滝さんあるのではないかと思い、学ぶきっかけになった。演習では、サプライチェーンをさかのぼるとどんなものにたどり着くのか知れてよかった。授業の価値を高めるに積極的に発言した。
A.動力の生み出し方 水力発電では位置エネルギーを動力とし、火力発電では熱エネルギーを動力とする。また、原子力発電でも動力を生み出す。人間は過剰なエネルギーを欲してしまっている。永遠にエネルギーは過剰に作られなければいけない世の中になってしまっている。だから、エネルギーをどこから供給するか、またそのエネルギーを作る・使う段階で地球にどれほどの影響を与えるかを考えていく必要があると考える。
A.技術の発展と二酸化炭素 技術の発展によって、大量の電力を取り扱うことが可能になっています。しかし、それには二酸化炭素排出が付きまといます。事実、年々二酸化炭素濃度は上昇し続けています。これを抑制するための取り組みを調べて、自分ができそうなことを実行しました。エアコンの設定温度を見直すことなんかは簡単にできるのでお勧めです。
A.タイトル:太陽電池 太陽電池に使われる半導体材料の水素化アモルファスシリコンを選んだ。水素化アモルファスシリコンはCVD法で製造される。その原料は粗ケイ素であり、その原料は珪砂とコークスである。この珪砂とコークスは天然資源である。CVD法で製造されるアモルファスシリコンは大量生産と低コスト化をはかれる。 授業価値を高めるために、他の太陽電池に使われる半導体材料を調べ比較した。 この無機工業化学は身近な製品について詳しく知れたり、調べるきっかけをくれる講義となっている。
A.タイトル:太陽電池に使われる半導体材料 私は、最新工業化学の教科書に載っていた水素化アモルファスSiについて調べた。サプライチェーンをはうまく調べられなかったがアモルファスSiを用いる太陽電池の変換効率は結晶系Si太陽電池に比べ劣るが安価で量産には適しているのが利点であると分かった。
A.タイトル「磁性材料:鉄」 モーターは電力から電力を生み出しているが、発電機はその逆で、動力から電力を生み出していること、そして、発電機もモーターも磁石が含まれており、磁石を作るためには鉄が必要であるということを学んだ。授業後に、現在問題となっている二酸化炭素の排出量問題に関係したカーボンニュートラルについて調べた。
A.発電による二酸化炭素排出 我々の生活に電力は必要不可欠である。エネルギーの発電方法には、ダムを作って位置エネルギーをそのまま動力として使う水力発電、熱エネルギーとして蒸気タービンを回し動力に使う火力発電、ウランを核分裂させる際に生じる熱エネルギーを利用し蒸気タービンを回転させ発電する原子力発電などがある。現在では、火力発電が全発電量の大部分を占めているが、この発電方式では二酸化炭素を大量に排出しているということに改めて気付かされた。また、石炭などのエネルギー資源には限りがあるため、再生可能エネルギーを利用した効果的な発電方法を編み出す必要があると感じた。特にバイオマス燃料はカーボンニュートラルな燃料であると考えられているため、これを利用して安価に大量にエネルギーを製造する方法を発明することにより、地球温暖化に歯止めをかけることができるのではないかと考えた。演習では、発電や送電に不可欠な機能性材料のサプライチェーンを辿ることにより、大きな発電装置も一つひとつの小さな部品から成ることに気付き、それらの部品を製造する産業の重要性を再確認することができた。
A.「電力と無機材料」 電力という分野について無機工業に絡めてどのような技術があるのかについて学んだ。また、前回の課題を踏まえ、今度は電力に関係する者についてサプライチェーンを理解し、課題として行うことで理解した。 身近なものであっても、化学という視点から見ればまた異なる側面があるという気づき、学びを得た。
A.発電 「絶縁体」 日常的に見かけるガラスについて調べたがサプライチェーンを辿ってみると以外と調べるのが大変で処分方法が複雑であることをしった。
A.トピックの中から電気を選んだ。 発電と送電というタイトルをつけた。 授業時間内で、発電や送電には多くの材料が使われおり、例えば太陽電池に欠かせない半導体材料、 発電機に欠かせない磁性材料、 送電に欠かせない導電材料、 安全に欠かせない絶縁材料などが必要になることに気づいた。また、発電方法にもさまざまな種類があり、石炭を燃焼させて発電する方法は二酸化炭素を大量に排出するため、環境問題となっていることを学んだ。授業の価値を高めるために、無機工業化学のp.79を読み、火力発電における発電プロセスと環境対策を学んだ。
A.タイトル:太陽光パネルについて 太陽光パネルの寿命は、20~30年と言われている。2015年のパネルの排出量は、年間2400トンだが、2040年は約77万トンが廃棄される。最近は、パネルを高くして、パネルの下に稲を植えたりしている。
A.持続可能なエネルギーの利用 太陽光発電は持続可能エネルギーの代表的なものであり、家庭でも設備があればできる身近な持続可能なエネルギーである。このエネルギー
A.導電材料 送電線として使われるのは金属である、アルミニウムと銅である。銅よりもアルミニウムは電気をよく流すため導電率が大きい。しかし電気抵抗は導電率だけでは決まらず、長さと面積が強く関わる。銅について詳しく調べた。銅を送電に利用する場合は電線を絶縁体で作られた被覆で覆われている。絶縁体で覆うことで放電を防ぐことができる。そのため良導体、半導体、絶縁体それぞれをうまく利用することが大切である。電線に利用される銅は純度が高く良質な素材であるため、何度もリサイクルされる。
A.洋上風力の風車を固定するためには海水の中で固まるコンクリートが必要と聞いて、今まで考えたことがなかったので、確かにそうだと思い、今まで気がつかなかったところにも技術が施されていたんだと感じました。地球に優しい電力網にも電気や機械だけでなく、化学や材料など様々な知識から作られているということも学びました。また、その製品がゴミになるところまで、作る時には考えなくてはならないということを知れました。1つ物を作るには、様々な知識と、ゴミになるまでなど、広く考えて作るべきだと思いました。
A.タイトル「優秀な導電材料」 授業では無駄ない導電材料として銅とアルミがあげられた。これらは実際に送電線に使われていることを知ることが出来た。また、アルミは銅よりも電気をよく通す導電率が大きいことを知り、またアルミは低効率が銅より大きいことを知った。これらが電線にどのように使われているか実際に調べ電線だけでも様々な種類があることを知ることができ、理解が深まった。
A. 半導体を選んだ。 半導体と電気 演習から半導体が作られる流れと用途、処分を調べることで、電気を使うためにどれだけの工程が必要なのかが分かった。
A.発電所 さまざまのところで使われる電力を補うための発電所を詳しく学んだ。
A.発電や送電に使用される材料は用途によって様々であるという話がありました。タイトルは「電気を使うために」です。 このタイトルにした理由は、普段使用している電気は、発電するだけでなく、電気を蓄える技術、電気を送る技術の上になり立っていて、さらにそれを支えているのは、この技術を実現する材料だと気づいたからです。 演習では蓄電や送電に使用される材料のサプライチェーンを調べ、普段耳にしないようなベークライトといったものを知りました。 またこれらの材料も元をたどっていくと、天然材料に当たりました。 サプライチェーンを見ると、人が自然に生かされているのがよく分かりました。 電気のつながりで、現代の持続可能エネルギーについて調べて、風力や太陽光は、設置費用の問題や、土地選びの問題、安定性の無さで発電がうまくいってないと知り、授業価値が上がりました。
A.私は授業の価値を高めるために、授業で取り扱った内容について授業後に詳しく調べました。
A. 『電力業界のサプライチェーンをさかのぼると』 太陽電池に用いられる半導体材料のGaAs(ヒ化ガリウム)のサプライチェーンを例に考えた。こういった半導体についてほとんど学んだことがなかったので、サプライチェーンの想像が全くつかず調べてみてもなかなかイメージしにくかった。WebClassに挙がっている講義資料にはYouTubeの関連動画も載せているため、こういったサイトを利用して理解を深める工夫をすると良かったと反省している。
A.ソーラーパネルについて 立花先生と伊藤先生のソーラーパネルに関する対話を読んで、環境のためにはソーラーパネルは役立つが、設置費や土地など、現実問題を考えるとソーラーパネルを使うことは難しいということから、目先の利益だけを考えるのではなく、様々な問題を考慮して考えていかないといけないとわかった。
A.発電や送電に不可欠な機能性材料というトピックを選んだ。ここで、「太陽電池に必要な機能性材料」というタイトルをつける。発電や送電に不可欠な機能性材料があることを授業で知ることができた。また、演習に取り組むことで、太陽電池に使われる半導体材料の水素化アモルファスシリコンの大量生産するメリットや製造法などといったサプライチェーンを知ることができ、太陽電池に必要な機能性材料について学ぶきっかけとなった。
A.選んだトピックとして「太陽光発電」を選んだ。タイトルは「太陽光発電のジレンマ」である。理由として、太陽光発電は環境に良いとされているが問題点も多く、それらの問題が人や環境にとって有害であることがある。従ってこれらの問題点が解決されるまで、太陽光発電が絶対に良いとは言えないと考えるようになった。
A.タイトル:停電と複合サイクル 東京の電力のピークは15~16時ころ(4000万kw)過負荷になるとブレーカーが落ち、どこかが落ちると別の送電網が過負荷になり停電の連鎖が起きる。これを防ぐために発電効率の向上が求められる。この施策の1つとして複合サイクル発電がある。複合サイクル発電は普通の微粉炭火力発電に比べて発電効率がよい。 授業の価値を高めるために、チャットの中で大切なことをノートにメモし、自分なりにまとめました
A.太陽エネルギーの利用 産業革命が起きてから莫大な量の天然資源が消費されてきた。しかし、昨今では天然資源の残存量が危ぶまれている。そこで太陽のエネルギーを用いて、それを熱エネルギーや光エネルギーへ変換することが求められている。太陽エネルギーの供給は不安定であるから、晴天時に大量にエネルギーを変換できる技術を考えることが必要であると考える。
A.エネルギー生産の現状 将来、エネルギー開発関連の職に就きたいと考えているためためになることがたくさんある講義だった。この講義で学んだことをしっかり振り返って将来に活かせるようにしたい。
A.「発電と導電材料」 導電材料には銅やアルミニウムがあり、その導電率の高さゆえに送電線に用いられている。しかしこれらの導電体を用いても、発電所から家庭へ供給する間に、多くの送電ロスが生じている。これは、もっと導電率の高い金属を使えばどのくらいのロスが防げるのか、導電材料以外に送電ロスの原因はないのかということを考えるきっかけとなった。またその課題について考えることは、これからの人とエネルギーの在り方をよりよいものにすることであると気づけた。
A.電気の作り方 電力を生み出すには様々な方法がある。石炭を燃やして大量の二酸化炭素を排出しなくても、これからは風力、太陽光、バイオマスなどの環境に優しい方法で多くの電力を賄えるようになっていくだろう。
A.タイトル:電力業界で使われる材料 電気を送るために使われる送電線に使われる材料としてはアルミニウム合金や銅合金があり、その他にはセラミック材料が必要となる。セラミック材料としてはケイ素があり、ソーラーパネルなどにも用いられており、ソーラーパネルで作られた電力を送るのに送電線を使うのであれば、ケイ素様様であると個人的には思った。
A.機能性材料の圧電セラミック 電力業界について調べてみた。きっかけとなったのは電気の自由化によって、今東北電力を使っているが、他の電力会社に切り替えたほうがお得なのではないかと考えたからである。 実際調べてみると自宅に営業にきた電力会社はお得ではなく、他にも多数の電力会社のシミュレーションを行ってみたが結局東北電力が良かった。 授業内では圧電セラミックのことを調べ、どのように電圧を発生するのかを学んだ。
A. 発電と送電 発電装置は主に2種類あり、タービンを回して発電する火力発電、水力発電、風力発電、原子力発電、と半導体に光を当て発電する太陽光発電がある。 これらの発電機で生成した電気を電線を用いて各家庭などに送電するため、電線には電気を流しやすくなるべく内部抵抗の小さい銅や超合金、アルミニウムなどを用いている。また送電において電気のロスは必ず生じてしまうため、このロスを減らす必要がある。
A.タイトルは「身近な電気線」とする。 テレビ線やコンセントなど、生活に欠かせないものとなっている。電気配線は誰しもが使うものなので、当然知識としても多数に知ってほしいと思った。
A.カーボンニュートラルについて 石炭を燃やすことにより二酸化炭素が排出され、それが与える環境への影響を低減するために、カーボンニュートラルという考えがあることを学んだ。地球温暖化から地球を守るために、発電方法も同時に進化してきていることに気づいた。
A.タイトル:電力はどこから生まれるのか 学びについて:授業の演習で、電力を産むために作られる太陽電池について調べた。その太陽電池も様々な型があり、今回はペロブスカイト型という太陽電池のサプライチェーンを辿った。前回の講義の演習もサプライチェーンを辿るという物なので、サプライチェーンを辿る作業は簡単にできた。しかし、トレイのような単純なものではなく、複雑な工程をへて一つの太陽電池という製品になっていることを、サプライチェーンを辿ることによって理解した。 無機工業化学を学ぶ上で、やはり化学の知識は必要である。今回は電池であったので、代表的な電池とは何か、その発電はどのような機序で行われるのかを考えていくことは重要である。
A.エジソンとテスラ エジソンとテスラは知名度を比べた際にエジソンのほうが有名であると思われる。しかし電気のあふれた現代社会で用いられている電力はテスラの考案した交流である。ここからなぜテスラはエジソンほど有名ではないのかということを調べさせてくれるきっかけとなった。
A.発電所に使われている材料 発電しても発電した電気を使用される場所に移動させないといけない。その移動させるためのケーブルとして銅が用いられる。ソーラーパネルにはシリコンが用いられており、ケイ素などが含まれる。エネルギープラントには様々材料が用いられる。既存のエネルギープラントの材料ももっと効率よく電気を発生し移動させることを可能にさせる材料が他にあるではないかと考えた。
A.エネルギープラントについて エネルギープラントは、私たちが現代的な生活を送るのに欠かせないものであるが、そのサプライチェーンを辿ると、さまざまな工程を辿ってエネルギーが生み出されていることがわかる。膨大なエネルギー需要は、私たち一人一人の小さな需要が集まったものであるから、増え続けるエネルギー需要を減らすためにも、一人一人が省エネルギーの意識を持つことが重要であると思う。
A.導電材料と絶縁体 導電率は、材料の化学結合などによって変わり、材料の導電率や性質によって、使い分けられていることが分かった。
A.タイトル:電気って何? 電気は貯めておけない、送るのは便利
A.アルミニウムと銅 銅とアルミニウムは導電体であるがアルミニウムの方が電気をよく流し、導電率が多いことが理解できた。この授業を受けて他にも導電体の金属を調べたいと考えた。
A.エネルギー 作った電気などのエネルギーを運ぶ時には必ずエネルギーロスが出てくる。これをいかに少なくするかが課題だと感じた。電線などの電気抵抗などを調べ理解が深まった。
A.タイトル「電力と材料」 発電プラントの運転には電気の知識だけではなく、化学や材料の知識が不可欠だということで、さまざまな発電やパワープラント、送電に関わる材料について学んだ。 加えて、パワーエレクトロニクスやマイクロ水力といった単語も取り上げられており、初めて聞く言葉だったので自主的に調査を行うなどした。
A.タイトル:太陽電池 太陽電池に関する半導体材料に関する知識を身につけられた。内容が難しかったので調べ作業を頑張った。
A.タイトル「電力から学ぶ環境問題」 東北の震災後、電力というのはかなり貴重なものだと知った覚えがあります。この講義を受ける際に,いつも何も考えずに使われている電力がどのように作られているのかということを前提に講義をつけました。また、近年では、環境問題がヨーロッパ中心に大きく問題視されるようになり、これから環境に対しての知識をつけなければと思い、ヨーロッパ各国が行っている、環境問題に対しての対策を調べた。その結果、日本の環境問題に対しての理解度はかなり遅れていると同時に対策もあまりされていないと感じた。確かに、プラスチック袋有料化は意味ないし、日本のゴミ問題はそこまで環境対して悪影響を与えてないと感じた。
A.「抵抗率」 材料は抵抗率で導体、半導体、絶縁体に分けられ、これは化学結合の種類によるが、電気抵抗は導電率のみで決まるわけではなく、密度が関わってくることを知った。そこからなぜ送電線には鉄が使われているのかという考えを深めることができた。
A.タイトル:太陽光パネルの寿命 授業では光から電気を生み出す半導体として太陽光パネルについて学んだ。実家には太陽光パネルが設置されているので、身近なテーマに感じた。また、太陽光パネルの寿命は25年であると知り、半永久的に使えると思っていたので驚いた。なぜ25年程度で使えなくなってしまうのか気になったので調べてみると、半導体が熱に弱いことによる劣化や、パネルの表面に鳥のふんや落葉が付着することによる部分的な発電不良が原因であることがわかった。少しでも長く使い、パネルの廃棄量を少なくするには、定期的な検針をすれば良いのではないかと思う。
A.タイトル:送電線 送電線とは送電のために用いられる電線等である。送電線に使われる金属としてはアルミニウム、銅などがある。導電率が大きいアルミニウムは銅より電気を流しやすい。高圧送電で絶縁体は碍子に使われアルミナがよく使われる。
A.ケーブルについてとりあげる。ケーブルは、銅線に絶縁体を保護するための保護被覆を施したものである。小さなところにも様々な工夫がなされていることを知ることができた
A.太陽光エネルギー 太陽が人間にもたらす影響は非常に大きい。大量のエネルギーを与えてくれる。その反面太陽がなくなってしまえば人間は絶対に生きていくことはできない。いわば太陽への依存である。この先自分が生きている間はおそらく太陽がなくなることはないが、太陽がなくなってしまったときのことも可能性に入れていかなけらばならない。演習は楽しかったが自分には非常に難しかった。 授業の価値を高めるためにノートをとり自分の意見をメモした。
A.クリーンエネルギー 太陽光発電 生活に欠かせない電気。この電気を生み出すには発電所で発電する必要があるが現在日本で使用されている電気の多くは火力発電でまかなわれている。ただ火力発電は化石燃料を大量に消費するためCO2を大量に排出するので、太陽光発電などのCO2を出さない新しい環境に優しい発電方法が必要だと学んだ。 授業の価値を高めるため太陽光発電のデメリットについて調べた。 デメリットその1 有害物質の廃棄にコストがかかる デメリットその2 天候に左右される。 デメリットその3 大規模なメガソーラーを作る際森林を伐採してしまい環境が破壊される
A.重要なエネルギー 様々な電子機器の発展・普及によって今や仕事から娯楽、医療まで電気エネルギーは必要である。発電には多くの課題があり、二酸化炭素排出量は電気の重要とともに増加してきた。少しでも効率よく送電できるよう、送電線や絶縁材料にこだわる必要があると考えさせられた。
A.送電線について 送電線の素材は銅やアルミニウムである。これらが使われるのは伝導率が大きく、ロスが少ないからである。しかし、これらは製造するために多くのエネルギーを使うため、リサイクルをしないと非常に勿体ない。
A.~二酸化炭素と電力~ この講義から、戦争が行われてから二酸化炭素濃度が上昇したと学んだ。また、再生可能エネルギーを中心とした発電をしていかなければ、二酸化炭素は増え続けていく一方であることも学んだ。ここで、二酸化炭素を減らすには化石燃料との付き合い方が鍵になると気付いた。なぜなら、化石燃料を使った発電によって多くの二酸化炭素が排出されているからだ。授業で化石燃料について説明があった。いかに再生可能エネルギーを使用した発電に切り替えられることがポイントだと思った。授業の価値を高めるため、自分で再生可能エネルギーの問題点を調べた。やはり、発電量が少ないのが大きな問題であった。
A.(太陽光発電) この授業では電力業界について学んだがその中でも身近な太陽光発電をトピックとして選んだ。 私の実家にもついているソーラーパネルの原料は半導体であるケイ素であり太陽光が当たることで、太陽光パネルの中のシリコンが活性化し電気を生み出すことを学んだ。またこれをきっかけとしてソーラーパネルについて調べると、薄膜シリコン、単結晶シリコン、多結晶シリコンなど様々な種類があることが分かった。
A.ソーラーパネル 授業で半導体について学び、演習で太陽電池について調べた。太陽電池にもアモルファスシリコン薄膜や単結晶シリコン、多結晶シリコンなどの種類が存在していた。それらの何がそれぞれ異なるかをテキストを見たり、図を見たりすることで授業の価値を高めた。
A.電気の始まり 人間が初めて発見した電気は摩擦による静電気であるが、日本で初めてこれを利用したものを作り出したのは平賀源内であり、電気ショックによる医療器具であったがエレキテルと名付けられた。その後も発展が進み、初めての電池であるボルタ電池が生み出された。エジソンは電球や発電機による送電システムを開発し、文明の発展に大きく貢献した。
A.産業革命 産業革命によって世界が発展し、それによってさまざまな環境への影響が出てきてしまった。環境との共生は難しいなと思った。演習では、太陽電池に欠かせないアモルファスシリコンについてまとめた。授業の価値を高めるために、友達と発電について話した。
A.タイトル:ソーラーパネルについて 電力業界における発電の手法の一つとしてソーラーパネルを学習した。自然エネルギーの一つとして注目されている太陽光だが、それに必要なソーラーパネルは将来的に排気量が膨大になるという課題を抱えていることが分かった。演習では電力業界のパワープラントのサプライチェーンについて調査した。
A.今の生活において欠かせないモノ 電気を使うことで成り立つものが家にたくさん存在することに気づいた。電気がなければ生活できないのでは?と思った。授業の価値を高めるために電力を供給している企業を調べた。
A.送電 送電方法は、電柱に送電線を付けたもので地中か、地上である。送電の仕組みについて理解を深めることができた。
A.太陽の恩恵 太陽ってやっぱりすごい存在だなと感心した。ただ、地球に熱を届けているだけでなく、エネルギーも与えているくれている。やはり、すごいなと思った。だが、それを上回る人間のエネルギー消費があることも事実で、本当にこのままの生活を継続していいのかを考えさせられるすごい、奥深い授業だった。
A.タイトル:太陽光パネル 私の周りには太陽光パネルを設置している人がいないので、伊藤先生の設置を見送ったという話は面白かったです。設置するのに膨大な費用が掛かり、元を取り返すのに8年かかるという話があったので難しい話だなと感じた。 地球にエコなエネルギーを使おうという動きは世界中で始まっていて、自分たちもその動きに乗っからないといけないとは思ったものの、初期費用が高くなかなか一歩踏み出せないのが事実であるような気がした。
A.
A.タイトル デジタルとアナログ デジタルとアナログの違いについて考えました。デジタルというのは、完全にアナログの上位互換であると考えていましたが、アナログだけの良さもあることに気付きました。デジタルで表示された数値がバグにより異なっていた場合それを盲信している人間は間違いを信じてしまうというリスクがありますが、手書きではバグは生じません。デジタルに頼りすぎるリスクもあると感じました。
A.ポリ塩化ビニルについて 発電や送電に不可欠な機能性材料としてポリ塩化ビニルについて調べた。発電や送電に使われている材料は身近には無いような特殊なものを使っていると思っていたので塩化ビニルが使われていると知ったとき調べたいと感じた。演習を通して、知っている材料の知らない用途や製法が知れたので授業の価値が高まったと思った。
A.タイトル: 二酸化炭素と電力 授業の価値を高めるために私は、産業革命以降の石炭と石油の燃焼による二酸化炭素の排出量を電力に換算し、現在の火力発電におけるエネルギーを実際に計算することにより理解を深めるよう努力した。
A.電子部品は身の回りのあらゆるもの、家電、自動車、医療機器、インフラ、通信など、多くのモノに何かしらの形で搭載されている必需品である。今現在、電子部品が搭載されていないモノにおいても、センサや通信モジュールなどの電子部品を搭載することで、これまでにないユーザ体験を生むことが期待されている。またIoT・5G・AI・ドローンなど、私たちの生活を豊かにする最新のテクノロジーにも様々な種類の電子部品が関わっている。電子部品の性能はどんどん向上しているが、多くの場合、その製造方法は既存の工法の組み合わせから成り立っている。そのため、日本の得意な高度な技術による差別化がしにくく、人件費の安い中国や台湾などのメーカにおされているのが現状である。日本の電子部品産業が生き残るために、専用装置が無い作業を自動化し、無人化工場を目指すことや、熱や圧縮空気、空調などのロスをなくし、工場の最適化を図るなどの取り組みが必要である。
A.磁性材料の鉄
A.タイトル:太陽の存在 この講義を受けて気づいたことを以下にまとめる。 人や生命が誕生する前から太陽はあった。 今もこれからも太陽は必要不可欠であるが、この太陽は約1.37kW/m^2の恵みを与えてくれている。 しかし人間は太陽エネルギーだけでは満足ができずに薪より石炭などの化石燃料を原料にしたエネルギーを考案してしまった。 それゆえに有限である化石燃料は現在あと数年までしか持たないなどと言われている。 この講義価値を上げるならば、人間が利用してきたエネルギーの遷移を知っておけばいいのかなと思った。
A.「電力と二酸化炭素」 授業では、電力業界について学んだ。発電だけでなく電線などの金属材料の製造にも電気が使用されていることに気づくことができた。それから二酸化炭素問題のつながりを学んだので、課題でもそれを踏まえて機能性材料について記述した。授業の価値を高めるためにわからないことをネットで調べた。
A.バイオマス 自動車業界で電気自動車などが注目されたが、バイオマスを使用した車が注目されていることを授業を通して知った。
A.普段何気なく使っているケーブルだったが、購入するときに長さや太さから抵抗の強さを考えるようになった。
A.半導体材料について 半導体材料が幾つもあることを知り、興味を持ったのが学びのきっかけである。演習を行なって、半導体材料である多結晶シリコンのサプライチェーンを学ぶことができた。授業の価値を高めるために、半導体や絶縁体に興味を持つように心がけるようにした。
A.電力と二酸化炭素の関係 講義を受けたことで電力の関わりに二酸化炭素もかかわっているととらえられるようになったのは自分の中での大きな進歩であると感じた。その認識が当然であることと理解したうえでとらえられたことでは大きく違い、これからの授業に生かしていけると感じた。
A.私が選んだトピックのタイトルは、送電線につかうアルミニウムである。 材料はその抵抗率で良導体、半導体、絶縁体に分類される。アルミニウムは導電体であるが、銅の方がより電気をよく流す。つまりアルミニウムの方が抵抗が大きい。しかし銅の方がアルミニウムより重く、密度が大きい。そのため鉄塔に送電線として用いるのは荷重の関係からアルミが適していると知り、今まで電線の素材にまで気を配っていなかったため驚いた。 演習では、そのアルミニウムについてサプライチェーンをさかのぼっていき、結果として原料であるAl?O?は、ボーキサイトとAlF?(トン), MgF(トン), NaCl(トン)等からなる浴中で, 電解還元する事でアルミニウムを得ている事が分かった。そしてアルミニウムはスクラップする事によって再生地金の原料として再利用している事も分かり、現在では先ほど述べたような電解還元して得ているアルミニウムは殆どなく、エネルギー的にも優しく作られている事が分かった。
A.エアコンについて エアコンは家にいる時は涼しくて気持ちいいがそのせいで外気温が暑くなってしまっている。暑い中扇風機だけでは対策できない。コロナ禍で無ければ多くの人がなるべく外出して家でエアコンを極力使わないようにし、使う人の母体数を減らすことがいいと思った。
A.発電、送電における機能性材料 発電、送電は電気を用いているためとても危険であるため、そのための安全に欠かせない材料として絶縁材料を選んだ。絶縁材料に気体、固体、液体の3種類あることに驚いた、
A.磁性材料・導電材料・絶縁材料 磁性材料・導電材料・絶縁材料それぞれの性質や特徴、用途について理解を深めることができた。また、導電材料について、送電線には銅やアルミニウムが使われるが、電気抵抗は導電率だけでは決まらず、長さや面積という要素も重要になるという気づきを得た。演習では、磁性材料のフェライトについてのサプライチェーンをさかのぼることで環境への影響について考えるきっかけになった。授業の価値を高めるために、演習で扱った磁性材料以外のサプライチェーンもたどった。
A.トピックとして、「エネルギーの生産」を選んだ。 タイトルは、「エネルギーの生産-様々な発電方法-」とした。 この回の授業では、火力発電や太陽光発電についての話題の割合が高かったため、発電やエネルギーをトピックやタイトルにするべきだと判断した。 この回の授業を受けるまで、火力発電における水蒸気は100 ℃以上だと知らなかった。 また、この火力発電の原理や建設環境などを後日調査して、自習報告書としても提出した。 平常演習では、電磁鋼板のサプライチェーンを調査した。 そして、調査の過程で発電や送電には多くの材料が必要なことも学んだ。
A.トピックとしては、送電線を選んだ。タイトルは送電線の材料である。授業時間内の気づきとしては、送電線の材料は低効率の違いによって良導体、半導体、絶縁体に分類され、よく用いられる半導体の材料についても知ることができた。演習では、送電に欠かせない導電材料の銅について調べ、それが生産されるまでのサプライチェーンを学ぶことができた。授業の価値を高める工夫としては、友人と演習内容を共有して他の機能性材料について理解を深めた。
A.太陽から生まれるエネルギー この時間は一つのエネルギー源である太陽が取り上げられた。授業を受けながら、もし太陽がなくなってしまったらどうなるのだろうと考えてしまった。小さい時にもし太陽が地球に近づいてきて地球が燃えてしまったらどうしようと考えたことがあったが、逆になくなってしまうのも怖いものだなと感じた。今やいろいろなところからエネルギーを取り出しては大量消費している人間であるが、永遠に続くものではないと思う。自分たちがいかにエネルギーのとりこになってしまっているのかに改めて気が付いた。学びを深めたのはやはり演習である。人間がエネルギーを利用しやすい形として電気を選んだわけであるが、演習で実際太陽からのエネルギーをどう利用しているのか調べ、太陽電池についての理解を深めることができた。授業で学んだことを授業後に調べるようにした。
A.電気ってためておけないのか 停電のシステムを知ることによって、衝撃をうけたのは電気をためておけないと言われたことだった。
A.タイトル:「圧電セラミックスとは」 発電するのに使用される材料の一種である圧電セラミックスについて調べた。 セラミックスといっても色々な種類があると分かった。 このようにひとつのものから派生して「これは何だろう」や「ここを知りたい」などというように関連性を考えながら調べることはまなびになるだろう。
A.火力発電について取り上げられた。東日本大震災の影響により原子力発電が使われなくなり、火力発電に頼るしかなくなった日本は多くの二酸化炭素を環境へと排出している。二酸化炭素の排出量の約4割を占めるほどだ。私自身福島県出身であるが、人々の生活には原子力発電は必要不可欠であると考える。今の人々に節電は不可能であり、電力を多く必要とする。そのため、環境を守るためには原子力発電など私たちがある程度のリスクを負うほかないと思う。
A.太陽光パネルについて 太陽光パネル設置費以外にも維持費、修理費などそのたもろもろお金が掛かってくるため、あまりオススメしないことがわかった。学びのきっかけは本当に太陽光パネルってメリットがあるのかという疑問をもっていたため。演習は意欲的に取り組んだ。自分も家をたてるときにとても参考になるように工夫した。
A.タイトル 送電線に用いられる材料 東北電力といった電力を扱う企業は各家庭に電力を送る際に送電線を伝って電力を送電する。この送電線は電導性が高い方が当然電力を送る上での効率が良いため送電線にはアルミニウム合金、銅合金が用いられる。また高電圧で送電する際、周りに対する影響も考慮して絶縁が必要である。絶縁で用いられる材料としてセラミックス材料が用いられていることを学んだ。 平常演習は発電機に用いられる材料について調べた。発電機には磁性材料のフェライトが用いられている。
A.「送電線と電気抵抗」 送電線に用いられる金属は、電気抵抗のみならず、価格、重さ等によって色々な種類に分けられていることがわかった。
A.タイトル:抵抗率 電気抵抗が小さいものは導電率が高いことがわかった。 演習では、導電材料であるアルミニウムについて調べた。また、電線の構造やサプライチェーンについても調べ、アルミニウムのリサイクルの仕方などを知ることができた。 授業の価値を高めるために、良導体、半導体、絶縁体についても調べ出てみた。
A.送電線に銅とアルミニウムが使われると、損失が少なく電気を遠くまで運べるようになった
A.電力の消費と闘う人類 DNAの活動であまったエネルギーは気が遠くなるような長くて穏やかな時の流れの中で 石炭や石油の化石燃料として地中深くに蓄えられてきた。石炭を燃やして大量の二酸化炭素を排出する。 その破壊活動こそが、今、照明のに使われている電気のモトだ。 製鉄にも使われた化石燃料石炭がここでも使われてゆく。
A.タイトル:アモルファスシリコンって何? 「アモルファスシリコン」という名前は知っていたが、どのような物か詳しくは知らなかったので、演習で調べてみた。 アモルファスシリコンのサプライチェーンをたどってみると、独特な製法があった。 また、廃棄されたアモルファスシリコンは業者を介して選別や粉砕等が行われていることを知った。 一つの工業製品を作るのにも様々な人が関わっていることを知ることが出来た。
A.電線の材質によってそれぞれ特性が異なり、用途も異なることが分かった。
A. 半導体材料とは 発電や送電にはさまざまな種類の材料が使われているが、その中でも太陽電池に必要な材料が半導体材料である。
A.電力の引き換えに 電力を生成するために石炭を燃焼し二酸化炭素を発生させてしまうという、現在の発電方式について疑問を持ったことが印象的である。また、重要な資源である化石燃料を使用してしまうため、再生可能エネルギーを用いた発電について考えるきっかけとなった授業であった。 また、発電や送電に不可欠な機能性材料について考え、サプライチェーンの上流と下流について調べ、より授業の価値を高めることに邁進した。
A.タイトル:送電に使われる導電材料は何か 前回の授業では身近な製品を取り上げたが、今回は生活を支える大規模なライフラインがどのようなサプライチェーンをたどってできているのかを学ぶことができた。送電線となるとまた規模が大きくなり、使われている原材料の量がけた違いに多く、工業の偉大さを知った。工業が人々の生活を支えていることは普段意識しないと感じないため、学ぶ良い機会となった。大量に製造することにより生じる、強度、精度、環境負荷に関する問題をいかに解決するかが重要であると感じた。
A.アルミの方が電気を通さないけど太くできるから結局電気を送りやすいのは驚いた。(演習)
A.エネルギーとは エネルギーは現代の生活で欠かせないとても重要なものである。これが発見されたことで文明はより進歩し、生活もより良いものとなった。それと比例して環境問題など様々な問題が発生したことも事実である。
A.(ケーブル) 電線やケーブルについての計算を初めて行いました。なかなか難しくて、これを仕事としてやっている人はすごいと感じました。
A.タイトル:太陽電池に欠かせない材料 太陽電池に使われる半導体材料について学ぶことで沢山種類のある材料がそれぞれどのような特徴があるのかを知るきっかけになった。
A. 磁性材料 演習で発電機に使われる磁性材料である電磁銅板について学んだ。廃棄された発電機は産業廃棄物となりリサイクルや処分されることを学んだ。 発電機に寿命があること、処分されることなどを学ぶきっかけとなった。
A.化学半導体系のCIGS 演習でCIGSのサプライチェーンを調べた。 太陽電池に使われているというCIGSは初めて聞いたのでそこから調べた。そのあとCIGSの作り方も調べて理解できた。 CIGSは太陽光発電のエネルギーを使う。太陽光発電で使用されたソーラーパネルはリサイクルされる。CIGSのほかに3種類ほどあったのでそれを次は調べようと思った。
A.人類の発展についていくためにエネルギーは石炭から電気へ形態が変化していったことを知った。授業に積極的に参加するように努めた。
A.次世代の発電 電気を発電するには、相応のコスト、場所、廃棄物などが出てくる。これはとても難しい問題で、一学生が授業時間内に考えていいアイデアが思いつけるような代物ではない。どうすればより私たちが納得できる発電方法が思いつくかは、私たちの努力にかかっている。
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大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。