みなさんこんにちは。
理科・算数担当のT.H.です。
毎年理科の時事問題の話題になるのが「ノーベル賞」です。
2021年は真鍋叔郎さんがノーベル物理学賞を受賞されました。
今から50年以上前にコンピューターを使って大気や水の流れをシミュレーションする
「気候モデル」を作り上げ、地球温暖化のメカニズムを解明しました。
「二酸化炭素が地球温暖化の原因」という、現在の常識を作り上げたスゴイ人です。
先週の記事でもお伝えしましたが、
時事問題として出題される場合には、関連項目からも出題されると予想しておくべきです。
気象か環境問題として出題されるのが有力と考えていますが、
その中でも注目しているのが「カーボンニュートラル」という考え方です。
カーボンニュートラルとは、二酸化炭素の排出量と吸収量が等しい状態のことです。
この考えを代表するものが、「バイオマス発電」です。
火力発電などの燃料を燃やす発電では二酸化炭素が発生します。
しかし植物から作った燃料であれば、燃やして二酸化炭素が発生しても、
成長途中に光合成で二酸化炭素を吸収しているので、プラスマイナスゼロ！
このような環境を汚さない「燃料」の問題が出題される可能性があります。
燃料で注意したいのは「燃料電池」です。
水素 ＋ 酸素 ⇒ 水 ＋ 電気
燃料電池は水素と酸素が反応して、水になるときに発生する電気で発電します。
発生する物質が水のみで、環境を汚さない発電方法のように見えます。
しかし、そもそも水素はどこから集めてくるのでしょう？
A. 化石燃料（天然ガス、石油など）から取り出す。
B. 水を電気分解して水素と酸素を取り出す。
おもに上の2つの方法ですが、Aは化石燃料から二酸化炭素が出るので論外。
Bは分解に電気が必要なので、火力発電で電気を作っていれば二酸化炭素が出てしまいます。
つまり「燃料電池」は
二酸化炭素を出さない？⇒ 〇
本当にカーボンニュートラルになっている？⇒ ×
とても微妙な存在です。
設問の条件に合っているのか十分に考えてから答えるようにしましょう。
下に二酸化炭素関連の問題を用意しましたので、入試前の力試しに挑んでみて下さい。
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① 二酸化炭素を排出しない発電方法を3つ答えなさい。
② 二酸化炭素以外に地球温暖化の原因とされている気体を1つ答えなさい。
③ 地球温暖化が進むと海水面が上昇するとされていますが、その水はどこにあったものですか。
④ ロケットの燃料などに利用されている、燃焼しても二酸化炭素が発生しない気体を答えなさい。
⑤ 火力発電は、燃料を燃やした熱で（ア）を加熱し、高圧の（イ）に変えてタービンを回し、その力を発電機（モーター）に伝えます。
⑥ 塩酸と石灰石を使わずに、二酸化炭素を発生させる方法を答えなさい。
⑦ 燃料電池自動車の燃料となっている気体の名前を答えなさい。
⑧ 日本の地下にあり、次世代エネルギー源として期待されている「燃える氷」は何という物質ですか。
⑨ ろうそくとガスバーナー、二酸化炭素をたくさん出すのはどちらですか。
⑩ 大気中の二酸化炭素濃度は年々上昇していますが、グラフがギザギザになる理由を答えなさい。
【解答】
① 太陽光発電、風力発電、水力発電、潮力発電、地熱発電、原子力発電など。 （バイオマス発電は×）
② メタンガス （家畜のゲップに多く含まれます。）
③ 南極の氷や氷河 （北極の氷は浮いているので、溶けても水位は上昇しません。）
④ 水素
⑤ ア：水 イ：水蒸気 （水蒸気の力でタービンを回すのは、原子力発電でも同じです。）
⑥ 重曹（炭酸水素ナトリウム）を加熱分解する。炭酸水を加熱する。石灰石を加熱するなど。
⑦ 水素
⑧ メタンハイドレート （燃やしたとき水蒸気が多く発生し、二酸化炭素は少な目です。）
⑨ ろうそく ｟中炎ですす（炭素）が燃えて輝いているので、酸素と化合して二酸化炭素になります。｠
⑩ 夏は植物が盛んに光合成して二酸化炭素を吸収するが、冬は葉を落とすので二酸化炭素が増える。
