△環境エネルギー工学（Environmental and Energy Engineering）[5L05]

＜授業のねらい＞

環境、経済など学際的な視点も含めたエネルギー変換の化学基礎と応用技術について学ぶ。化学エネルギーを電気エネルギーに変換する燃料電池、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池、熱エネルギーを利用するヒートポンプ、電気エネルギーを化学エネルギーとして蓄える二次電池など、先進社会に必要不可欠なエネルギー変換システムの原理を理解し、環境問題をエネルギー論から洞察する力を養う。

＜受講にあたっての前提条件＞

特になし。

＜具体的な到達目標＞

環境、経済など学際的な視点も含めたエネルギー変換の化学基礎と応用技術について理解し、数式を用いた定量的な評価ができるようになること。また、エネルギーに関する具体的な環境問題の解決策を自ら考え、説明できるようになること。

＜授業計画及び準備学習＞

1. 授業の導入と熱力学の基礎
　準備学習：物理化学に関して復習しておくこと。
2. エネルギー変換のための熱力学と熱効率の計算方法
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
3. 熱化学エネルギーを利用するヒートポンプの原理
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
4. 化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
5. 燃料電池の形態と動作原理
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
6. 燃料電池に利用される材料と機能
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
7. エネルギー貯蔵媒体としての二次電池の原理
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
8. リチウムイオン二次電池の原理
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
9. 太陽光発電：光エネルギーから電気エネルギーへの変換
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
10. 発光デバイスの原理とエネルギー効率
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
11. エネルギー収支からみた地球温暖化
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
12. 環境化学とエネルギー（１）（与えられた課題について解決策をプレゼン、討議する）
　準備学習：前回の講義内容を復習しておくこと。
13. 環境化学とエネルギー（２）（与えられた課題について解決策をプレゼン、討議する）
　準備学習：プレゼン資料を完成させておくこと。
14. 授業の振り返り

＜成績評価方法＞

成績は、期末試験(70%)、プレゼン・討議(30%)により総合的に評価し、到達目標に照らして、6段階のGrade(A+,A,B,C,D,F)で評価し、D以上の者に単位を認める。

＜教科書＞

なし。適宜資料をプリントで配布する。

＜参考書＞

「環境問題の数理科学入門」丸善出版、アトキンス 物理化学〈上〉〈下〉東京化学同人

＜オフィスアワー＞

金曜日１７時３０分〜１８時３０分　場所： 新宿キャンパス　A-1916号室

＜学生へのメッセージ＞

エネルギーという観点から様々な現象を理解することを試みます。講義内容を良く理解し、最後のプレゼンに結び付けられるようできるよう頑張ってください。