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基礎科目・エネルギー

CO2排出量の計算

高校

3問H25・H27・R1

エネルギーの量に排出係数を掛けてCO2の量を出し、合計や大小を比べる計算問題です。

よく出る形

  • 燃料ごとのエネルギー量と排出係数から，国全体のエネルギー起源CO2排出量を求める
  • 自動車・鉄道・暖房器具などの使い方から，CO2排出量を計算して比べる
  • 毎回，燃料の数字や比べるものが変わる。計算の手順は同じ

覚えること

  • CO2の量 ＝ 使ったエネルギー（または燃料）の量 × 排出係数
  • エネルギー起源CO2を出すのは，燃やす化石燃料（石炭・石油・天然ガス）だけ。原子力・水力・再エネ・未活用エネルギーは数えない
  • プラスチックの原料など燃やさない使い方（非エネルギー利用）は差し引く
  • 炭素12tが燃えるとCO244t。炭素の量 × 44/12（約3.67倍）＝ CO2の量。逆向き（CO2から炭素）は × 12/44
  • 単位：P（ペタ）は T（テラ）の1000倍で，1PJ ＝ 1,000TJ。M（メガ）は100万
  • 同じ熱量で出るCO2は，石炭 ＞ 石油 ＞ 天然ガス の順。炭素排出係数の目安は，石炭 約24，石油 約19，天然ガス 約14 t－C/TJ
  • メタンの燃焼：CH4 ＋ 2O2 → CO2 ＋ 2H2O。メタン16kgからCO2が44kgできる
  • バイオマスを燃やして出るCO2は，育つ時に吸収した分と差し引きゼロとみなし，国の排出量の合計には入れない（参考の値として別に示す）
  • 電気の排出係数は，発電の方法（石炭・天然ガス・再エネ・原子力など）の組み合わせで変わり，国や年によって違う

解き方

  • 燃料ごとに「エネルギー量（TJ）× 炭素排出係数（t－C/TJ）」で炭素の量を出す
  • 足し合わせて，最後に 44/12 を掛けてCO2に直す
  • 例：石炭 5,044PJ ＝ 5,044,000TJ，× 24 ＝ 約121.1Mt－C
  • 例：石油は 7,831 − 1,600（非エネルギー利用）＝ 6,231PJ，× 19 ＝ 約118.4Mt－C。天然ガスは 4,696PJ × 14 ＝ 約65.7Mt－C
  • 例：合計 約305.2Mt－C × 44/12 ≒ 1,119Mt－CO2 → 約1,100Mt－CO2
  • 自動車などを比べる時は，「1km当たり」など同じものさしにそろえてから比べる

ひっかけ

  • 44/12 を掛け忘れて，炭素換算の値（Mt－C のまま）を選ばない
  • 44/12 と 12/44 を取りちがえない。炭素からCO2に直すと重くなる（× 44/12）
  • 非エネルギー利用を引き忘れない。原子力や再エネまで数えない
  • PJ と TJ の単位の換算をまちがえない
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想定問題：1・2・3

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