#持続可能なエネルギーをつくりたい
海を舞台にした科学技術の世界
担当講師：居駒 知樹 ／ 日本は世界で6番目の広さの海を管理しています。そこでは水産業が営まれていますが，みなさんが思っているほど海という場を使っていません。日本の貿易の99%以上が船で賄われているので，港は驚くほどたくさんあります。しかしながら，海は船が通るだけの場所になっています。世界では海上で石油や天然ガス開発が行われ，洋上風力発電の開発も進みますし，海上基地の構想や海上都市の構想までありま…
再生可能エネルギーから効率的に電気を作り出す技術
担当講師：辻 健太郎 ／ 現在日本では，エネルギーミックスの確実な実現へ向けた取り組みの更なる強化を行うとともに，エネルギー転換・脱炭素社会の実現に向けての作業が進んでいます。そのような状況下において，日本に限らず現在世界中で再生可能エネルギーを用いた発電システムの研究が進んでいます。 本講義では再生可能エネルギーの一種である海洋エネルギーの内，潮流，波力エネルギーを用いた発電システムおいて，効率…
電気と未来のエネルギー
担当講師：直井 和久 ／ 日本国内における電力供給は，東日本大震災以降，原子力発電の停止により海外からの化石燃料に大きく頼ることになり，その依存度は過去最高の水準にあります。 これにより，一次エネルギー（石炭，原油，天然ガス，再生可能エネルギー，原子力，水力）の自給率は大きく低下し，先進国の中で最も低い水準となっています。 また，化石燃料への依存度が高まることにより電気料金は大きく上昇し，諸外国と…
海に浮かぶ未来都市を支える浮体式海洋構造物の世界
担当講師：惠藤 浩朗 ／ 海に浮かぶ未来都市は，気候変動が進むこれからの時代に，人類が新しい暮らし方を切り開くための大きな可能性を秘めています。浮体式海洋構造物は沈まず，津波の力を受け流し，必要に応じて移動できる柔軟さを持ち，陸上では実現できない安全性と自由度を備えています。埋め立てに頼らず海を傷つけないまま都市や港を広げることができ，洋上風力などの再生可能エネルギーの拠点としても活躍します。さら…
直径250mの風力発電システムを浮かべる世界
担当講師：居駒 知樹 ／ 風力発電では大きな風車が使われます。その直径は陸上の場合は130m程度ですが，海に設置される洋上風力発電ではもっと大きくなります。世界で開発が進む最新の洋上風力発電風車の直径は250mにおよびます。このような大きな風車を載せた100m規模の大きな浮体を海に浮かべるのが浮体式洋上風力発電です。 日本でも開発がどんどん進み2040年にはたくさんの風車が沖合に浮いていることでし…
”エンジンとモーター”実は最強タッグ！車のカーボンニュートラル化技術最前線
担当講師：飯島 晃良 ／ 自動車を走らす動力の方式は，「ガソリンエンジン」「ディーゼルエンジン」「電気自動車」，「ハイブリッドカー」「プラグインハイブリッドカー」「燃料電池車」など，実に様々です。これらの方式にはそれぞれに利点と欠点があるため，日々，それらの欠点を解決するための研究が行われています。 この教室では，自動車のエンジンとエコカーの仕組みを学びます。そのうえで，自動車の様々な方式の動力源…
地球環境と人々の暮らしを守る！熱・エネルギー変換技術
担当講師：飯島 晃良 ／ エネルギーと環境に関する話題が世界的にクローズアップされています．地球温暖化，資源の枯渇再生可能エネルギーの有効利用などは，多くの人にとって関心事ではないでしょうか． この講義では，次世代エネルギー革新技術のキーワード，「次世代エンジン・ハイブリッドカー・EVシフト・次世代高効率発電・再生可能エネルギー・シェールガス/オイル，バイオマス」などについて，エネルギーの基礎から…
原子力の基礎と未来：持続可能なエネルギーの可能性
担当講師：渡部 政行 ／ 次世代のエネルギー源として期待されている発電方式の一つに「核融合発電」があります．核融合とは原子力エネルギーの一つであり，太陽などの恒星内部で起こっている核反応です．つまり核融合発電とは，『地球上に小さな人工太陽を創り，そのエネルギーを用いて電気を作ろう』と言う世界的なプロジェクト研究です．講義ではまず，物質の構成とその特性を「結晶」，「原子・分子」，「原子核と電子」の大…
”温度をはかる”仕組みを学ぼう～熱電対の作製を例に～
担当講師：出村 郷志 ／ 温度計は，身近な様々な場所で活躍している。体温を測る，お風呂の温度を測る，オーブンの温度を測る等である。その一方で，温度をどうやって測定しているのか，という部分は表立っていないことが多い。 そこでこの授業では，温度を測る様々な手法を紹介し，その方法を物理的な観点，特に熱力学や物性物理学の観点から学ぶ。その際，二つの異なる金属を用いて温度を測る，熱電対を用いた実演を交えなが…
風のエネルギーの有効利用 ―庭で風力発電できる？―
担当講師：関谷 直樹 ／ 日本でも風力発電所が各地で建設されるようになってきました．その多くは，平原，洋上等の人口の少ない地に建設されており，日本の風力発電の割合は全発電量の1％に過ぎません． この講義では風の持つエネルギーをどの程度電気へ変換できるか試算し，太陽光発電のように各家庭でも風力による発電を利用できるか検証します．
プラズマ実験を体験しよう！－プラズマの性質と応用－
担当講師：小林 大地 ／ 物質を構成する原子が十分なエネルギーを得ると，原子から電子が離れ，イオンと電子が自由に運動する状態となります。この状態をプラズマといい，固体・液体・気体に続く，物質の第四状態とも呼ばれます。宇宙空間に存在し，観測可能な物質のほとんどがこの状態にあり，私たちの身近にも，太陽や稲妻，炎，蛍光灯などプラズマが存在します。プラズマの研究は，原子核同士が融合する反応を利用した新たな…
相対性理論を応用した未来を照らす特殊な光の創成
担当講師：住友 洋介 ／ 近年，ブラックホール連星の衝突合体から放出される重力波や，光を用いたブラックホールの観測が行えるようになってきています。ブラックホールや重力波の放出は相対性理論によりその存在が示唆されており，間接的には様々な方法で検証が行われてきましたが，科学技術の発展により，ついに直接的な観測が行える時代になりました。相対性理論は，身近なものである携帯電話やカーナビで使われているGPS…
ナノテクノロジーを化学する：エネルギー社会・医療技術への貢献に向けて
担当講師：須川 晃資 ／ “ナノテクノロジー”とは，分子ほどの小さなサイズの物質を扱う技術の総称であり，このような非常に小さなサイズの物質をナノ材料と呼びます。通常，我々が目にするありふれた素材でも，ナノサイズまで小さくすることで，これまでにない新しい機能を発現することがあります。そういった点で，ナノ材料に関する研究は私たち研究者にとって魅力的であり，また，我々人類の社会においても新しい技術革新の…