技術士の過去問 令和元年度(2019年) 基礎科目「環境・エネルギー・技術に関するもの」 問28
この過去問の解説 (3件)
石炭 5044PJ 24t-C/TJ
石油 7831PJ 19t-C/TJ
※1600PJは未エネルギー
ガス 4696PJ 14t-C/TJ
原子力 279PJ
水力 710PJ
再生可能 938PJ
未活用 596PJ
ここからCO₂分を求めます。
炭素量は
C = 5044 × 24 × 10^3 + ( 7831 - 1600 ) × 19 × 10^3 + 4694 × 14 × 10^3
= 305,161,000 (t-C)
CO₂換算にするために分子量比を考えると
CO₂ = 305.161 (Mt-C) × 44 / 12 = 1118.924 (Mt-CO₂)
この値と最も近い値は、4 です。
計算問題も技術士試験ではよく出題されます。問題文の情報をきちんと整理して、落ち着いて解いていきましょう。
「エネルギー起源二酸化炭素(CO2)排出量は、燃料の燃焼で発生・排出されるCO2であり」とありますので、石炭、石油、天然ガス・都市ガス(以下、ガス)、のみを対象とします。
石炭5,044PJ、石油7,831PJ、ガス4,696PJ、が対象になりますが、「非エネルギー利用由来分を含めない。」と但し書きがありますので、石油のみ、非エネルギー利用分約1,600PJを差し引いて、6,231PJがCO2を排出するエネルギー消費、ということになります。
ここに、それぞれの炭素換算トンを掛けて、まず、炭素の排出量を求めていきます。
炭素換算トンはTJで表されており、それぞれのエネルギー利用量はPJ(TJの1000倍)で表されていることにも注意して、
石炭: 5044 x 24 x 1000 = 121,056,000 t
石油: 6231 x 19 x 1000 = 118,389,000 t
ガス: 4696 x 14 x 1000 = 65,744,000 t
以上を合わせて、炭素の総排出量は 305,189,000 tとなります。
炭素の原子量は12、CO2の分子量は44、と示されていますので、炭素量をCO2量に換算するには、44/12を掛けて、
305,189,000 x 44 / 12 = 1,119,026,330となります。
選択肢では、CO2換算トンはMt(10の6乗)で示されていますので、これを100,000で割って、約1119Mt-CO2、よって、最も近い値は4. の1100Mt-CO2となりますので、正解選択肢は4.となります。
<正解>4
[解説]
総合エネルギー統計を用いた二酸化炭素排出量の計算問題です。
問題文を整理すると
一次エネルギー国内供給 20,095PJ
├石炭 5,044PJ 24t-C/TJ
├石油 7,831PJ※ 19t-C/TJ
│ ※1,600PJは非エネルギー使用分を含む。
├ガス 4,696PJ 14t-C/TJ
├原子力 279PJ
├水力 710PJ
├再生可能 938PJ
└未活用 596PJ
となっています。
これらを基に二酸化炭素排出量を求めます。
ただし、原子力、水力、再生可能、未活用は含めません。
まず、炭素の排出量は、
5,044 × 24 × 1,000 + (7,831 – 1,600) × 19 × 1,000 + 4,696 × 14 × 1,000
= 305,189,000 t-C
これを二酸化炭素に換算すると
305,189,000 t-C × 44 / 12
= 1,119,026,333 t-CO₂
= 1,119 Mt-CO₂
よって、この値と最も近い値は、1,100Mt-CO2となり、
4が正解となります。
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