海事・交通・水産・気象図書出版の成山堂書店

地球温暖化対策のために、石油・石炭・天然ガスなどの化石燃料からの転換が早期に求められている現在において、それらの代替エネルギーとして利用されそのシェアも伸ばしている再生可能エネルギーや効率の良いエネルギーの作り方、利用の仕方をQ & A式で解説。

【はじめに】より エネルギーや環境に関することで，一般の方々が意外だと思うことは結構多いと思います。一方で，多くの方々が，潤沢にエネルギーを消費した快適な生活を享受しているのも事実です。この40年で日本人の肉摂取量は4 倍，家庭の電気使用量は2倍と豊かになりました。例えば1970年における家庭のエアコンの普及率は7％しかありませんでしたが，2011年には90％に増え，2017年現在も91％程度となっています。この我々が使うエネルギーに伴って排出される二酸化炭素の3 分の1ほどを吸収してくれている海は，急速に酸性化し稚魚や珊瑚等の成育への影響が懸念されています。
その点で，二酸化炭素をほぼ出さない再生可能エネルギーが大いに期待されていますが，発電出力が不安定なものが多いのです。そのため，私たちの都合に合わせて使えるようにするには蓄電池が不可欠です。ただ，蓄電池が高価であるため採算の合わない状態が続いていましたが，最近街でよく見かけるようになってきた電気自動車（EV）の蓄電池をつなげば，再生可能エネルギーをうまく利用できる可能性が急速に高まってきました。近い将来，自動運転もできる人工知能（AI）搭載の電気自動車（EV）に，例えば明朝9 : 00までに90％充電しておくように命令しておくと，その間に電気の売買で儲けているかもしれません。再生可能エネルギーが豊富で安い時間帯に充電し，高い時間帯に売って利益を出すのです。そして指定の9 時に出かけようと車に乗ると，命令通りの充電率90％になっている時代が来るでしょう。
先日，英国のボイラー関連企業から勤務先の大学に求人がきました。グローバル化した企業は，多国籍の技術者を採用するようになっています。また，エネルギー改革も，外断熱住宅，太陽光発電や電気自動車を市民が買うことによって進んでいます。社員や市民の力が試される時代になり，ますます教育が大事になりました。エネルギーについての正しい知識が，高度エネルギー社会である現代を生きる人々に必要かつ重要であることは明らかです。エネルギーを使っている人の協力なくしては，次のエネルギー利用社会は成立しないのです

2018年4月
刑部真弘

【目次】
Section 1　環境問題 Question1　私たちの住む地球ってどんな星？
　地球からの贈り物ってなに？
　地球は意外と小さいの？
Question2　二酸化炭素はどこへ行くの？
Question3　空気や二酸化炭素の量はどうなっているの？
　地球にはどれくらい空気があるの？
　二酸化炭素の放出量，吸収量はどのように求めるの？
Question4　太陽の光はどこに行くの？
Question5　グリーンカーボンは聞いたことがあるけれど，ブルーカーボンってなに？
Question6　ブルーリソース（資源）や海洋再生可能エネルギーってなにがあるの？
Question7　陸電や海水ヒートポンプもブルーリソースなの？
Question8　海が温暖化を防いだことがあるの？

Section2　再生可能エネルギー Question9　再生可能エネルギーはどのくらい不安定なの？
　【コラム】　街の風景に溶け込む太陽光パネルはあるの？
Question10　バイオマス発電も再生可能エネルギーなの？
　燃やした木材と同じだけ木を育てれば大丈夫？
　成長の早い竹を燃料に使えないの？
Question11　地熱発電と違う温泉発電ってなに？
Question12　再生可能エネルギーを電気自動車が助けるって？
Question13　蓄電池以外に電気をためる方法ってあるの？
Question14　電気自動車は増えていくの？
Question15　意外と稼働率の高い太陽熱発電所！ 太陽光でない発電ってなに？
Question16　再生可能エネルギーって増えているの？
Question17　ドイツの再生可能エネルギーはどうなっているの？
Question18　日本の再生可能エネルギー買い取り制度は大丈夫なの？
Question19　再生可能エネルギー比率と電力調達の関係はどうなっているの?
　【コラム】　世界一の産油国ってどこ？

Section3　エネルギーの基本 Question20　燃料にはどんな種類があるの？
Question21　電力やkW，kWh ってなに？
　電力とは？
　 kW とkWh の違いってなに？
Question22　発電ってなに？
　発電所はなぜ海の近くにあるの？
　電力ピークを下げるとなにがいいの？
Question23　一粒で二度おいしい！コンバインドサイクルってなに？
Question24　一台二役！ ヒートポンプってなに？
Question25　発電効率より排熱利用重視！ コージェネレーションってなに？
Question26　分散と集中電源，どっちがお得なの？
Question27　スマートグリッドってなに？
Question28　蓄電池が火力発電の効率を下げるの？
　【コラム】　ヒートポンプやエンジンの効率に限界はあるの？
Question29　燃料電池はどのような仕組みなの？
Question30　ライフサイクル二酸化炭素排出量ってなに？
　Question31 　石油などの地下資源はどうなってるの？
　可採埋蔵量の一番多い燃料ってなに？
　シェールガスってなに？
　石油の可採埋蔵量は，なぜいつも40 年なの？
　どうして多種多様なエネルギー源が必要なの？
Question32　原子力発電ってなに？
　核燃料サイクルってなに？
　電気料金の深夜割引があるのは原発のため？
Question33　福島第一原発事故は，なにを教えてくれたの？
　嘘つきの水位計
　開かない安全弁
　漏れるポンプ
　漏れる非常用タービン

Section4　省エネルギーの極意 Question34　外部電力をほとんど使わない住宅は可能なの？
Question35　給湯器や自動車のエンジンの効率はどうなっているの？
　効率が100% を超える給湯器は可能なの？
　エンジンはやさしく使うと効率低下なの？
　車のターボチャージャーは省エネ機器なの？
　ティータイムはずらして！電気とガスの湯沸しはどちらがお得なの？
Question36　船舶ではどのような省エネルギーが行われているの？
Question37　船でもコンバインドサイクルが使われているの？
Question38　省エネの「見える化」はどのように行われているの？
Question39 　会社ビルでも「見える化」は効果あるの？
　【コラム】　エレベータの節電極意とはなに？

Section 5　身の回りの不思議なこと Question40　家庭のエネルギーの不思議を教えて
　風呂の残り湯は冷ましてから捨てた方が良いの？
　石油やガスストーブは水を出す？エアコンで乾燥するのはなぜ？
　壊れた太陽光パネルって危険なの？
　電気ヒーターとヒートポンプ，どちらがお得なの？
　低温の熱を集めて電気エネルギーの節約ができるの？
　エアコンは付けっ放しの方が節電になるというのは本当なの？
　電気二重層キャパシタってなに？
　エネルギー効率の良いゆで卵のつくり方はあるの？
Question41　交通関係のエネルギーの不思議を教えて
　満タンの車の燃料で二酸化炭素はどのくらい出るの？
　ハイブリッドや電気自動車ってなに？
　どうして昔の電車に比べて今の電車は電力使用量が半分になったの？
　オーバーヒートってなに？
Question42　工場・産業とエネルギーの不思議を教えて
　煙突から出る白煙は省エネのしるしなの？
　蒸気ってまだ使われているの？
　燃料を使わない蒸留方法はあるの？
　【コラム】　蒸気で洗浄できるの？

Section 6　資格，制度および政策 Question43　省エネに関する資格，検定，国際規格はどのようなものがあるの？
Question44　エネルギー政策はどうなっているの？省エネ法とはどういう法律なの？
Question45　地球温暖化防止のクレジットってなに？
Question46 　アメリカがパリ協定から脱退するって，このままで大丈夫なの？

Section7　いろんな人に聞いてみました！ Question47 　大人はエネルギーや環境問題をどう考えているの？
　MITSUMI （ラジオDJ）／光邦（ラジオDJ）／ロブ・ストロークス（日
　本在住オランダ人）／中嶋俊恵（日本ボイラ協会職員）／デマヌ・ジャ
　サ コンスタンス クレル（アフリカ留学生）／山本和美（会社員）／古屋
　正典（弁護士）／刑部真弘（大学院教授）
　　付録：もう少し詳しく知りたい人のために
Question48　エネルギーに種類ってあるの？
Question49　熱力学ってなに？
Question50　可逆プロセスってなに？
Question51　カルノーサイクルってなに？
Question52　エンタルピーってなに？
Question53　エントロピーってなに？
　エントロピーがカルノーサイクルをわかりやすくするの？
Question54　エクセルギーってなに？
Question55　自由エンタルピーってなに？

【著者紹介】 東京商船大学助教授、教授、東京海洋大学副学長を経て現在、同大学院教授。
2016年より、一般社団法人ボイラ協会会長を務める。専門はエネルギー工学。
再生可能エネルギー利用のスマート構想の普及やブルーカーボンの啓蒙活動に取り組む。