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エネルギー問題を斬る

著:村上 雅人
著:小林 忍

紙版

内容紹介

“エネルギーとはなにか?”この問いにどれだけの人が答えられるでしょうか

ロシアのウクライナ侵攻をきっかけに、再生可能エネルギーの導入を喧伝してきたヨーロッパ諸国が、実は、化石燃料であるロシアの天然ガスに大きく依存していることが分かりました

本書ではその確保が国家戦略ともなるエネルギーの本質を考え、エネルギー問題の解決策、また科学リテラシーを有する若者の教育の重要性を提言しています

再生可能エネルギーの原理と現状を紹介し、エネルギーの“地産地消”の重要性を提言します

電気自動車はいわば、ガソリンが空のガソリン車。積載している2次電池そのものはエネルギー源とはなりません。本書ではエネルギーとは何か、発電の原理、1次、2次エネルギー、リチウムイオン電池などの“化学電池”と太陽電池などの“物理電池”の原理を図解しながら特徴を紹介します

目次

はじめに・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3

第一回ゼミ エネルギーとは・・・・・・・・・・・・・9
1. 1.  仕事とエネルギー 11
1. 2.  運動エネルギーと位置エネルギー 18
1. 3.  気体の状態方程式 20
1. 4.  熱エネルギー 26
1. 5.  熱源 28
1. 6. 化石燃料 31
1. 6. 1. 石油 31
1. 6. 2. 天然ガス 36
1. 7.  1次エネルギーと2次エネルギー 38
1. 8. 電気エネルギー 44
1. 9. 電力(ワット)とは 47
1. 10. 電磁誘導 52
1. 11. 発電手法 56
1. 12. 発電所 58
1. 13. 原子力発電 60
1. 14. 連鎖反応 65
1. 15. 中性子 68
1. 16. 放射能 71
1. 17. 中性子による放射化 78
1. 18. 石炭火力 82
第一回ゼミ補講 電気による力 88
A1. 1. 基本はローレンツ力 89
A1. 2. 電流に働く力 94
A1. 3. モータが動く原理 97
A1. 4. 発電機の原理 100
A1. 5. 電動機器の効率 103
学生自主ゼミ1 106
自主ゼミ1「エネルギーとは」のまとめ 114

第二回ゼミ 再生可能エネルギー・・・・・・・・・・117
2. 1.  水力発電 120
2. 2.  揚水発電 125
2. 3.  マイクロ水力発電 129
2. 4.  風力発電 134
2. 5.  風力発電の出力 140
2. 6.  洋上風力発電 143
2. 7. 地熱発電 146
2. 8.  バイオマス発電 152
2. 9. カーボンニュートラル 157
2. 10. 炭素固定 161
2. 11. バイオ燃料 165
2. 12. 太陽光の応用 167
第二回ゼミ補講 エネルギーと効率 173
A2. 1. エネルギー保存の法則 173
A2. 2. 使えるエネルギーと使えないエネルギー 175
A2. 3. 熱力学 177
A2. 4. 熱と気体 180
A2. 5. 運動の自由度 185
A2. 6. 熱機関の効率 193
学生自主ゼミ2 200
自主ゼミ2「再生可能エネルギー」のまとめ 206

第三回ゼミ 電池 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・208
3. 1. ボルタ電池 210
3. 2.  イオン化傾向 213
3. 3.  ダニエル電池 222
3. 4.  乾電池 226
3. 5.  アルカリ乾電池――電解液がアルカリ性 232
3. 6.  ボタン電池 235
3. 7.  2次電池――充電可能な電池 240
3. 8.  リチウムイオン2次電池 250
3. 9.  太陽光発電――再生可能エネルギー 262
3. 10. ダイオード 266
3. 11. 正孔の移動 269
3. 12. 太陽電池 273
3. 13. 燃料電池 284
3. 14. 電力貯蔵 293
3. 14. 1. ナトリウム硫黄電池 296
3. 14. 2. レドックスフロー電池 299
3. 14. 3. その他の電力貯蔵装置 302
3. 15. 固体電池 304
3. 16. 環境汚染 308
学生自主ゼミ3 312
自主ゼミ3「電池」のまとめ 318

ゼミ指導教員のコメント・・・・・・・・・・・・・・ 322
謝辞 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 327

著者略歴

著:村上 雅人
理⼯数学研究所所⻑、⽇本⼯学アカデミー理事、
芝浦⼯業⼤学名誉教授、⽇本数学検定協会
評議員、岩⼿県DXアドバイザー、
ウニベルシタス研究所顧問、
「なるほどシリーズ」(海鳴社)24冊他、多数の著書
著:小林 忍
理⼯数学研究所主任研究員

ISBN:9784910879017
出版社:飛翔舎
判型:4-6
ページ数:330ページ
価格:1800円(本体)
発行年月日:2022年09月
発売日:2022年09月30日
国際分類コード【Thema(シーマ)】 1:TBC