技術士 過去問
令和4年度（2022年）
問28 (基礎科目「環境・エネルギー・技術に関するもの」 問4)

今後重要となる、水素エネルギーに関する基本的な問題となります。

水素は、−253℃まで冷却すると液体となり、1／800の体積となります（液体水素専用の運搬船などに活用）。また発熱時は、ガソリンより発熱量で有利です。

なお水素と鉄鉱石の反応は吸熱反応となります。

水素に関する問題です。

（-253℃）まで冷やすと液体になる。

液体水素の体積は（1/800）になる。

（重量）あたりの発熱量はガソリンよりも大きい。

水素と鉄鉱石の反応は（吸熱）反応となる。

ア：水素が液体になる温度（−253℃）

水素は常温・常圧で気体ですが、液体になるには非常に低温が必要です。

1気圧下では、水素は約 −253℃ で液体になります。

−162℃ は液化天然ガス（LNG）が液体になる温度であり、水素には該当しません。

イ：液体水素の体積の縮小率（1/800）

液体水素は常温の水素ガスに比べて 約1/800 に体積が縮小します。

1/600 は他の気体（例: LNGなど）に近い数値ですが、水素の場合は 1/800 です。

ウ：発熱量の比較単位（重量）

水素の発熱量は、ガソリンと比べると重量当たりでは非常に大きいですが、体積当たりでは小さくなります。

この問題では重量当たりの発熱量が問われているため、適切な単位は 重量 です。

エ：水素を使った鉄鉱石還元反応の種類（吸熱反応）

水素を利用して鉄鉱石を還元する反応は、エネルギーを吸収する 吸熱反応 です。

コークスを使用した場合の還元反応は発熱反応ですが、水素の場合は吸熱反応となる点が異なります。