前期集中 その他 連講. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 川田 達也. 履修年度: 2024.
英語/English
エネルギー資源学特論/Advanced Energy and Resource Sciences
１．目的
・資源とエネルギーに係わる地下利用と地下工学について学ぶ。
・超高温・超臨界流体を利用する新しい地熱エネルギー利用の科学・技術について理解する。
・太陽光を利用したエネルギー創製デバイスに関して、その概要と社会的および技術的課題を学習し、エネルギーと資源に関わる課題を解決するための素養を習得する。
・エネルギーデバイスの開発・実用化において生じる種々の課題について学ぶ。
２．概要
・資源開発と地球温暖化対策を含めたエネルギーに係わる地下利用の実体ならびに水圧破砕法に代表される主要な地下工学について講述する．
・地熱エネルギーの新しい科学・技術としての超高温・超臨界流体の利用と，貯留層形成，地圏での化学物質の挙動について解説する。
・太陽光を利用したエネルギー創製デバイスの例として太陽電池を取り上げ、その動作原理、効率の決定機構、技術の現状を概観し、その利用拡大に向けた技術的および社会的課題を洗い出し、向かうべき将来の方向性について考える。
・エネルギー変換技術の例として固体酸化物形燃料電池／電解技術を取り上げ，その原理発見から実用化に向けた研究・開発を概観し，エネルギー変換技術の開発の課題について考える。
３．達成目標等
・資源・エネルギーに係わる地下利用の課題と可能性を例示することができる．
・地熱利用の新しい科学・技術について，例示することができる.
・太陽電池の動作原理を理解し，技術的および社会的課題について例示することができる．
・エネルギー関連デバイスの開発における課題と解決策を例示することができる．
1. Purpose
Students will learn the followings.
・Utilization and engineering of underground related to resources and energy
・Science and technology of new geothermal energy utilization using ultra-high temperature and supercritical fluids.
・Principle and technologies of solar cells, latest trend and technical / social issues.
・issues in the development and practical application of energy devices.
2. Outline
・Lectures will be given on the use of underground energy and resources as well as underground engineering technologies such as hydraulic fracturing.
・Science and technology will be explained on unconventional superhot/supercritical geothermal energy and reservoir creation with supercritical fluids/Environmentally friendly chemicals
・Taking solar cells as an example, overview of its operating principles, efficiency, and current status of technology will be explained, and the technical and social issues will be discussed.
・Focusing on solid oxide fuel cell / electrolysis technology, its R&D trials, current status and future prospects will be overviewed to find common issues and solutions in development of energy-related technologies.
3. Performance Goal
・Students will be able to illustrate the challenges and possibilities of underground utilization related to resources and energy.
・Students will be able to give examples of new science and technology of geothermal utilization.
・Students will understand the principles of solar cells and be able to give examples of technical and social issues.
・Students will be able to give examples of issues and solutions in the development of energy-related devices.
1. 地下環境
2. ジオメカニクスと地下開発技術
3. 地震と地熱
4. 地熱エネルギーの新しい科学・技術ー超高温・超臨界地熱エネルギー
5. 地熱エネルギーの新しい科学・技術ー超臨界流体による貯留層形成
6. 地熱エネルギーの新しい科学・技術ー環境調和化学物質
7. レポート課題(1)
8.太陽光利用デバイス-太陽電池の原理と技術動向
9. 太陽光利用デバイス-太陽電池の技術的および社会的課題
10. 太陽光利用デバイス-太陽電池の将来展望
11. 再生可能エネルギーの導入に向けた電池・燃料電池技術
12. 固体酸化物形燃料電池の原理・技術
13. グリーン水素・グリーン燃料
14．レポート課題(2)
15. まとめ
1. Subsurface environment
2. Geomechanics and engineering technique
3. Geothermal energy and earthquake
4. New science and technology for geothermal energy production - Unconventional superhot/supercritical geothermal energy
5. New science and technology for geothermal energy production -Reservoir creation with supercritical fluids
6. New science and technology for geothermal energy production -Environmentally friendly chemicals
7. Report subject(1)
8. Energy generation devices using solar light, focusing on solar cells -Basic principles and current technologies
9. Energy generation devices using solar light, focusing on solar cells -Technological and societal challenges
10. Energy generation devices using solar light, focusing on solar cells -Future prospects
11. Battery and fuel cell technologies to support introduction of renewable energy sources
12. Principle and technology of solid oxide fuel cell/electrolysis
13. Green hydrogen and green fuels
14. Report subject(2)
15. Summary
レポート課題について文献調査を行う．
Students should carry out the literatures survey for report subjects given by 4 professors.
4名の教員から出されるレポート課題に対してレポートを提出し，その点数を総合的に考慮して評価する．
Evaluate with considering 4 reports given by 4 professors
必要なプリントを配布する．
Necessary documents will be provided in the lecture.