パワープラントは、生活に必要な電力を生み出すだけでなく、 工業製品を製造するのに必要な電力をも生み出しています。 電気は、工業原料です。
発電や送電には多くの材料が使われる。 発電機や鉄塔に欠かせない鉄を中心とする 磁性材料、 送電の電線に欠かせないアルミニウムや銅を中心とする導電材料、 安全に欠かせない碍子などを構成するアルミナなどの 絶縁材料。 そして太陽電池やパワコンに欠かせない 半導体材料。
電気のサプライチェーンの上流と下流を辿ってみましょう。
電気のサプライチェーンに関連した 磁性材料 導電材料 絶縁材料、 半導体材料なのような機能性材料をひとつ選びましょう。 その機能性材料と材料と物性について議論しましょう。
そして、その製造に使われるエネルギーについても考えてみましょう。
例)
発電、送電にかかわる工業製品として、太陽電池(ソーラーパネル)を選んだ。 ソーラーパネルは、発電を担うセルからなり セルを必要数並べて、樹脂や強化ガラスで保護し、屋外で使用できるようにしたものをパネルと呼ぶ。 これらを銅線などでつなぎ、必要な電圧できるようにしたものをストリングと呼ぶ。 * さらに、自家消費したり、送電したりするのに、パワコン(パワーコンディショナ)などの装置が必要になる。
太陽電池のサプライチェンの上流側で出てくる機能性材料として、 太陽電池のセルに使われる半導体材料の単結晶シリコンを選んだ。 太陽電池のセルの半導体材料については、最新工業化学p.68あるいは、現代の電気化学p.236に記載がある。 ちなみに、現代の電気化学の表紙は、太陽光パネルの素子群の写真である。
単結晶シリコンのサプライチェーンの上流をさらにさかのぼる。 単結晶シリコンは、引き上げ法で最新工業化学p.19図2.11で製造される。
単結晶シリコンの原料の高純度多結晶シリコンは、トリクロロシランから作られる。 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。
単結晶シリコンインゴット(本)をスライスして、ソーラパネルモジュール(枚)とする。 ソーラパネルモジュールは20~30年使い続けられ、住宅の解体などで廃棄される。
廃棄された、ソーラーパネルは、 産業廃棄物の中間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。
https://www.solar-partners.jp/pv-eco-informations-42356.html?utm_campaign=Y_DAS&yclid=YSS.1000010645.EAIaIQobChMIyNXjxIeW8QIVy8EWBR0TFAT4EAAYAiAAEgLYXvD_BwE単結晶シリコンを使った太陽電池は、効率が高いものの、製造に要するエネルギーが大きい。 大量生産と低コスト化のため、CVDによる成膜で作るアモルファスシリコンの太陽電池も検討されている。
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 1 ) 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。