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エコライフ検定は、誰でもチャレンジできます！
- 第15回
Q1太陽光発電によって人類の総エネルギーをまかなうとすると、どれくらいの広さが必要？
- 日本列島（約38万km2）程度
- 北海道（約8万km2）と同じくらい
- オーストラリア（約769万km2）程度
- 中国の内蒙古のゴビ砂漠（約130万km2）程度
正解4. 中国の内蒙古のゴビ砂漠（約130万km2）程度
太陽エネルギーは、地球外で1367W／m2、そのうち約3割が大気や雲に反射して宇宙に戻り（アルベドと呼ばれます）、残りが地表に達します。そのエネルギーは、現在人類が使用している総エネルギーの1万倍に達すると試算されます。この太陽エネルギーを用いた太陽光発電は、腕時計から大規模ソーラーパネルまで太陽光の照射さえあれば場所の制約なしに設置でき、例えば中国内蒙古自治区からモンゴルにかけて広がるゴビ砂漠（面積約130万km2）と同じくらいの面積があれば、人類の総エネルギーをまかなうだけの発電量を得ることができるとの試算もあります。
Q2太陽光発電によって日本国内の最終エネルギー消費量を賄うには、どれくらいの広さが必要？
- 岩手、秋田、福島の3県くらいの面積
- 日本列島と同じくらいの面積
- 本州と同じくらいの面積
- オーストラリアと同じくらいの面積
正解1. 岩手、秋田、福島の3県くらいの面積
太陽エネルギーは、地球外で1367W／m2、そのうち約3割が大気や雲に反射して宇宙に戻り(アルベドと呼ばれる)、残りが地表に達する。そのエネルギーは、現在人類が使用している総エネルギーの1万倍に達する。仮に発電効率を10％として、各種損失も考慮すると、太陽光発電1kWで発電できる電力量は年間約1000kWhとなり、試算では、ほぼ岩手、秋田、福島の3県分の面積でわが国の全最終エネルギー消費量を賄えることとなる。
Q32005年度に42.8GJだった家庭部門の世帯当たりエネルギー消費量、2019年度にはどれくらいになった？
- 約15GJ
- 約30GJ
- 約50GJ
- 約75GJ
正解2. 約30GJ
家庭部門エネルギー消費量は、1970年代の2回のオイルショック後に一時的に停滞したものの、1990年代半ばまではハイペースで増加してきました。バブル崩壊後は伸びが緩やかになり、2000年度にピークに達した後、2005年度頃から減少傾向に転換し、2019年度の世帯別エネルギー消費量（家庭部門）は30.8GJになっています。
背景には、省エネ・節電意識の向上や、主要家電製品の高効率化、LED照明や住宅用太陽光発電などの普及拡大などがあげられます。
Q4燃料電池とは何のこと？
- 燃料をためておく装置
- 熱エネルギーを出す電池
- 化学反応を直接電気エネルギーに変換する装置
正解3. 化学反応を直接電気エネルギーに変換する装置
燃料電池は、水素と酸素の化学反応（水の電気分解の逆反応）により、燃料を燃焼させずに直接電気エネルギーに変換する装置。発電段階で排ガスを発生せず、従来の発電よりも高効率で、しかも小規模装置でも一定の効率を達成できるなどのメリットがあります。
1960年代からロケット用のエネルギー源として研究が進められ、90年代以降は環境問題への関心の高まりに伴い、脱炭素社会実現に向けた要の技術としての期待が高まっています。
なお、水素エネルギーは製造方法によって、グリーン水素やブルー水素などの色分けがされます。中でも、再生可能エネルギーを活用して生み出す「グリーン水素」は、利用時だけでなく、製造段階でもCO2排出のないカーボンフリーなエネルギーとなります。
Q5風呂の残り湯などは、捨てずに洗濯や洗車に利用することで上水道使用量を削減することができる。上水道の節約は、省エネに結び付く？
- 省エネになる
- 省エネにならない
- どちらとも言えない
正解1. 省エネになる
汚濁度の低い風呂や洗面の排水などは、比較的簡易な手法で浄化し、トイレの洗浄水や庭への散水といった中水道として再利用することにより、上水道の使用量を削減できます。この場合、中水をつくるための浄化に要するエネルギーが大きくなってしまわないように留意する必要があります。一般家庭では、風呂の残り湯などはそのまま洗濯、掃除、洗車、散水などに使うことで上水の使用量を削減することができます。
Q6自転車で自家発電、LED照明をつけるのに、何台必要？
- 約11台
- 約15台
- 約22台
- 約31台
正解2. 約15台
8～10畳用の家庭用LEDシーリングライトの消費電力は40～50Wなので、ここでは45Wとして計算します。自転車のダイナモの発電容量は約3Wなので、1時間こぎ続けて発電できる電力量は3Whになります。
LEDシーリングライトを1時間点灯させるために必要な消費電力45Whの電力を自転車発電で作るには、45÷3＝15台分の自転車が必要となります。
Q7今日の太陽電池で、その製造に要したエネルギーを発電したエネルギーで回収するのにかかる時間（EPT）は、どのくらい？
- 0.5年未満
- 1～2年ほど
- 3～5年ほど
- 7～10年ほど
正解2. 1～2年ほど
EPTは、再生可能エネルギーの発電設備がどれだけ環境に負荷が少ないかということを図る指標の一つ。発電設備・部品の原料採掘・運搬・建設・製造・運転・廃棄の全ライフサイクルで消費するエネルギーをどれだけの運転期間で作り出すかで表し、短いほど環境への負荷が少ないことを示します。
枯渇性燃料を用いる発電方法（火力発電、原子力発電）では運転中の燃料を加えるとペイバックしないので除外して計算することになりますが、通常は再生可能エネルギー間の評価に用いられます。
平均的なEPTが相対的に低いのは水力発電や風力発電で1年以下。太陽光発電の場合はパネルの種類によっても変わってきますが、1991年に10年かかっていたのが、現在は1～2年ほどになっています。
Q8待機電力って、家庭の全消費電力のどれくらいを占めてる？
- 4.6％
- 7.3％
- 8.7％
- 9.6％
正解2. 7.3％
リモコンをピッと押せば、パッと付くテレビ。でもそのために、テレビはあなたが見ていない間も常にスタンバイ中。この間に消費している電力が「待機電力（待機時消費電力）」と呼ばれます。平均的な家庭の待機電力量は、平成24年の調査で全消費電力量の5.1％に相当すると報告されています。これは、電気料金に換算すると、年間約6,156円となり、案外バカになりません。
Q9アルミサッシ枠からの熱損失は意外に多い。熱損失の少ないとされる木製サッシの熱伝導率は、アルミサッシの熱伝導率と比べてどのくらい？
- 約2分の1
- 約20分の1
- 約200分の1
- 約2000分の1
正解4. 約2000分の1
居室の壁面や床、天井、ガラス面の断熱は進みつつありますが、アルミサッシ枠からの熱損失も決して少なくありません。アルミに比べて熱伝導率が1／1000のプラスチックスや、1／2000の木製のサッシが注目されていますが、廃棄段階まで視野に入れ、再生可能な資源であるという面では木のサッシが最も環境に優しいと言えます。ただし、今はまだ量産されずにコスト高となっています。
Q10同じエネルギーで暖房する場合、人間が最も暖かいと感じるのはどのタイプの暖房？
- あんかや電気毛布など熱伝導タイプ
- エアコンやファンヒーターなど空気暖房タイプ
- ヒートパネルや火鉢など輻射熱タイプ
正解3. ヒートパネルや火鉢など輻射熱タイプ
暖房には、赤外線の当たる面の体が暖まる輻射、熱源に触れている部分が暖まる伝導、部屋の空気全部をあたためる対流の3種類があります。人間が暖かいと感じるのは、赤外線による輻射が最も効率的で、ついで熱源からの伝導、対流する空気からの伝導は最も効率が悪いとされます。そこで、エアコンなどで部屋全体の空気を暖めるよりも、ヒートパネルや火鉢やコタツ、あんかなどの方が効率よく暖まることができます。
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