2024年度 学院等開講科目 環境・社会理工学院 融合理工学系 地球環境共創コース
エネルギー・資源の有効利用技術
- 開講元
- 地球環境共創コース
- 担当教員
- 高橋 史武
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 火3-4 (G5-105 (G511))
- クラス
- -
- 科目コード
- GEG.E404
- 単位数
- 100
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 英語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
本授業では、バイオマスや廃棄物をエネルギー源として有効利用する技術について学習します。エネルギー回収の基礎として、熱効率について熱力学の基礎から学びます。そして、熱プロセスで必須となる排ガス処理や排水処理技術について学びます。最後に、都市代謝（廃棄物処理や水処理）およびエネルギー回収についてシミュレーションを行い、バイオマスや廃棄物をエネルギー源として有効利用する際のメリットとデメリットを理解します。
到達目標
【到達目標】本講義を履修することによって、バイオマスや廃棄物の有効利用におけるメリット、デメリットを包括的に理解できるようになることを目標とします。
【テーマ】本講義では、エネルギー回収の基礎である熱効率について熱力学の基本から学び、熱プロセスで必須となる排ガス処理や排水処理の基礎を学習対象とします。そして、都市代謝をシミュレーションすることで、廃棄物の有効利用におけるメリット、デメリットを理解します。
キーワード
バイオマス、廃棄物、有効利用、エネルギー化
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
- 廃棄物やバイオマスを燃料として評価する能力、燃料から発電するメカニズムとその理論的限界性、そして都市代謝へ応用する能力を習得する。
授業の進め方
授業は前半を講義とし、後半を都市代謝のシミュレーション演習を行う。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | バイオマスのエネルギー資源化：発熱量による評価 | バイオマスのエネルギー資源化について、発熱量による評価方法を理解する。 |
| 第2回 | バイオマスと廃棄物の改質化技術 | バイオマスと廃棄物の改質化の原理と技術について理解する。 |
| 第3回 | 排ガス・排水の処理技術 | 排ガス・排水処理の原理と技術について理解する。 |
| 第4回 | 熱力学の基礎I：熱効率 | 熱力学の基礎を学び、特に熱効率について理解する。 |
| 第5回 | 熱力学の基礎II：エンタルピー、エントロピー、エクセルギー | 熱力学の基礎を引き続き学び、特にエンタルピー、エントロピー、エクセルギーについて理解する。 |
| 第6回 | 都市代謝システムのシミュレーション１：物質フロー | 仮想都市における浄水処理・汚水および廃棄物処理システムについて演習する。 |
| 第7回 | 都市代謝システムのシミュレーション２：コストとエネルギー | 仮想都市における浄水処理・汚水および廃棄物処理システムについて演習する。 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
特になし
参考書、講義資料等
特になし
成績評価の方法及び基準
レポートで成績を評価する。
関連する科目
- GEG.E512 ： 環境のための資源と廃棄物の利用
- GEG.E403 ： 環境浄化・保全技術
履修の条件・注意事項
特になし
その他
履修人数を最大45名とします。