GX検定ベーシック　⑥ 脱炭素技術とイノベーション

脱炭素を実現する技術とイノベーションを学ぶ分野です。再生可能エネルギー（太陽光・風力等）、水素やアンモニア、蓄電池、CCUS（CO2の回収・利用・貯留）、省エネ技術などが幅広く問われます。各技術が脱炭素のどの場面で役立つのか、その特徴や課題を理解することが重要です。技術の進歩が速い領域のため、代表的な技術の名称と概要を結びつけて押さえ、社会実装に向けた動きにも目を向けておくと得点につながります。

この分野の問題80問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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第414問2022年の国際エネルギー機関（IEA）のレポートに基づく、日本の最終消費エネルギーの構成に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A電力が約64％、非電力が約36％を占めている
  2. B電力が約80％、非電力が約20％を占めている
  3. C電力が約36％、非電力が約64％を占めている
  4. D電力が約20％、非電力が約80％を占めている
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正解：C．電力が約36％、非電力が約64％を占めている

日本の最終消費エネルギー全体に占める電力の割合は約36％にすぎず、残りの約64％は非電力分野のエネルギーです。

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第415問非電力分野からの二酸化炭素排出量を削減するアプローチである「高効率化」と「使用抑制」に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A内燃機関の熱効率改善は成熟段階にあり、今後数倍もの劇的な効率向上を期待するのは困難である。
  2. B自動車の利用制限や工場の稼働抑制は、国民生活への影響が小さいため持続可能な解決策である。
  3. C高効率化は排出量を削減する手段であるだけでなく、排出を完全にゼロにする効果も有している。
  4. D燃費を現在の2倍に向上させると、同じ距離を走行する際の二酸化炭素排出量は4分の1に減少する。
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正解：A．内燃機関の熱効率改善は成熟段階にあり、今後数倍もの劇的な効率向上を期待するのは困難である。

自動車の燃費向上などの高効率化は有効ですが、内燃機関の熱効率改善はすでに成熟段階にあり、劇的な向上は困難とされています。

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第416問脱炭素化を進める上での基本戦略として、同時並行で最大限に進めるべき二つのアプローチの組み合わせとして、適切なものはどれか。

  1. A「需要の脱炭素化」と「電源の電化」
  2. B「需要の効率化」と「電源の抑制」
  3. C「需要の抑制」と「電源の高効率化」
  4. D「需要の電化」と「電源の脱炭素化」
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正解：D．「需要の電化」と「電源の脱炭素化」

化石燃料の直接利用を電力に置き換える「需要の電化」と、電力需要をクリーンな電源で賄う「電源の脱炭素化」を両輪で進めることが基本戦略です。

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第417問運輸部門における需要の電化の代表例である電気自動車（EV）の特徴について、適切なものはどれか。

  1. A発電から走行までの一連のプロセスを考慮すると、ガソリン車の方が総合的なエネルギー効率が高い。
  2. B発電から走行までの一連のプロセスを考慮した場合でも、電気自動車はガソリン車を上回る総合的なエネルギー効率を持つ。
  3. C電気モーターのエネルギー変換効率はきわめて低いため、内燃機関よりも多くのエネルギーを熱として損失する。
  4. D電気自動車への転換は排出量の削減には寄与するが、社会全体のエネルギー消費量そのものを増加させる効果を持つ。
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正解：B．発電から走行までの一連のプロセスを考慮した場合でも、電気自動車はガソリン車を上回る総合的なエネルギー効率を持つ。

電気モーターは変換効率が高く、発電からのプロセスを考慮してもEVはガソリン車を上回る総合的なエネルギー効率を持ちます。

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第418問民生部門の電化において導入が進められている「ヒートポンプ技術」の仕組みとして、適切なものはどれか。

  1. A電気エネルギーを使って空気中など外部の熱を汲み上げて利用する技術である。
  2. B化石燃料を直接燃焼させることで大規模な熱エネルギーを発生させる技術である。
  3. C太陽光の熱を直接パネルで吸収し、温水を作り出して各家庭に供給する技術である。
  4. D投入した電気エネルギーをすべて熱エネルギーに変換し、ロスなく利用する技術である。
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正解：A．電気エネルギーを使って空気中など外部の熱を汲み上げて利用する技術である。

ヒートポンプは電気エネルギーを使って外部の熱を汲み上げ、投入した電気の数倍の熱エネルギーを得ることができる高効率なシステムです。

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第419問クリーンな電力の創出を目指す「電源の脱炭素化」の具体的な方法に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A太陽光や風力などの再生可能エネルギーは、発電時に多量の二酸化炭素を排出する。
  2. B原子力発電は発電時に二酸化炭素を排出するため、脱炭素化の選択肢には含まれない。
  3. C火力発電は二酸化炭素を回収・貯留する技術と組み合わせても排出量の削減はできない。
  4. D化石燃料による火力発電に対し、二酸化炭素を回収・貯留する技術を組み合わせる取り組みが期待されている。
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正解：D．化石燃料による火力発電に対し、二酸化炭素を回収・貯留する技術を組み合わせる取り組みが期待されている。

当面の調整力として必要な火力発電に対し、二酸化炭素を回収・貯留するCCS技術などを組み合わせることで排出量を大幅に削減することが期待されています。

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第420問脱炭素化において重要な役割を担う「水素」のエネルギーとしての特徴について、適切なものはどれか。

  1. A水素は自然界に単体で豊富に存在するため、そのまま採掘して利用できる一次エネルギーである。
  2. B水素は自然界に単体で存在しないため、一次エネルギーから製造される二次エネルギーである。
  3. C水素は再生可能エネルギー由来の電気で水を電気分解して製造した場合のみ、一次エネルギーと呼ばれる。
  4. D水素は利用時に二酸化炭素を多量に排出するが、製造過程では一切排出しないエネルギーキャリアである。
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正解：B．水素は自然界に単体で存在しないため、一次エネルギーから製造される二次エネルギーである。

水素は自然界に単体で存在しないため、化石燃料や再生可能エネルギーなどの一次エネルギーから製造される二次エネルギーに位置づけられます。

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第421問2022年6月に公表された「グリーン・トランスフォーメーション技術区分表（GXTI）」の説明として、適切なものはどれか。

  1. A環境省が公表した、気候変動に関する国際的な枠組みを定めた条約の名称である。
  2. B経済産業省が策定した、日本のエネルギー基本計画における具体的な数値目標である。
  3. C特許庁が公表した、GXに関する技術を網羅的にリストアップし体系的に整理した区分表である。
  4. D文部科学省が認定した、環境問題に特化した大学および研究機関の共同プロジェクトである。
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正解：C．特許庁が公表した、GXに関する技術を網羅的にリストアップし体系的に整理した区分表である。

GXTIは、GX関連技術の動向把握や企業の取り組みを客観的に示す手法として、特許庁が技術を網羅的にリストアップし整理したものです。

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第422問グリーン・トランスフォーメーション技術区分表（GXTI）における大区分「gxA（エネルギー供給）」に分類される技術の説明として、適切なものはどれか。

  1. A発電、送配電、熱供給など、エネルギーを供給する段階での脱炭素化に関連する技術
  2. B産業、民生、運輸など、エネルギーを消費する段階での脱炭素化に関連する技術
  3. C生成または回収したエネルギーを貯蔵し、必要に応じて供給するための技術
  4. Dエネルギー利用以外で発生する二酸化炭素排出を削減するためのプロセス技術
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正解：A．発電、送配電、熱供給など、エネルギーを供給する段階での脱炭素化に関連する技術

gxA（エネルギー供給）には、太陽光発電、燃料電池、水素製造技術など、エネルギー供給段階の脱炭素化に関連する技術が含まれます。

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第423問グリーン・トランスフォーメーション技術区分表（GXTI）における大区分「gxE（温室効果ガスの回収・貯留・利用・除去）」の例として、適切なものはどれか。

  1. A建築物の省エネルギー化や電動モビリティなど、エネルギー需要を調整する技術
  2. B二次電池や揚水発電など、エネルギーを長期間にわたって安定的に貯蔵する技術
  3. C製鉄プロセスやセメント製造時など、非エネルギー分野からの排出を削減する技術
  4. D大気中または排出源から温室効果ガスを回収し、貯留、利用、または除去を行う技術
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正解：D．大気中または排出源から温室効果ガスを回収し、貯留、利用、または除去を行う技術

gxEにはCCS、CCUS、DAC、ネガティブエミッション技術など、温室効果ガスを直接的に回収・貯留・利用・除去する技術が分類されます。

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第424問GXTIにおいて横断的な四つの視点の一つとされる「gxY01（制御・調整）」の説明として、適切なものはどれか。

  1. Aエネルギー消費量などを計測・測定し、「見える化」を可能にする技術である。
  2. Bエネルギーシステムや産業プロセスなどを効率的かつ安定的に制御・調整する技術である。
  3. CGX関連技術の社会実装や普及に関わるビジネスモデルやサービスに関する技術である。
  4. D情報通信技術を用いてデータを高速に処理し、遠隔地間の通信を最適化する技術である。
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正解：B．エネルギーシステムや産業プロセスなどを効率的かつ安定的に制御・調整する技術である。

gxY01（制御・調整）は、スマートグリッド制御やプロセス制御技術など、システムを効率的かつ安定的に制御・調整するための技術を指します。

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第425問カーボンニュートラル実現に向けた「水素」の将来的な活用領域に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A水素は巨大なバッテリーを搭載しやすい乗用車において、電気の代わりとして短期的にもっとも普及が進む。
  2. B産業用の高温の熱や長距離輸送などの分野でも、インフラが整備されている電化で全て対応するのが効率的である。
  3. C巨大なバッテリーの搭載が非効率な産業用の高温の熱や長距離輸送などの分野では、水素の活用が不可欠となる。
  4. D電化が不得手な領域は存在しないため、水素はあくまで補助的なエネルギーとして限定的に利用されるにとどまる。
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正解：C．巨大なバッテリーの搭載が非効率な産業用の高温の熱や長距離輸送などの分野では、水素の活用が不可欠となる。

電化が先行する一方で、巨大なバッテリーの搭載が非効率な大型トラックや船舶、産業用の高温熱などの分野では水素の活用が不可欠とされています。

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第426問GXに関する技術間の相互依存関係を示す例として、適切な記述はどれか。

  1. A太陽光発電を大量導入するには、二次電池による貯蔵やICTによる需給管理といった横断的な技術との連携が不可欠である。
  2. B太陽光発電を大量導入するには、従来型の火力発電設備をすべて直ちに廃棄し、再生可能エネルギーのみで系統を維持する。
  3. C太陽光発電を大量導入するには、天候の影響を低減するため、すべての発電施設を完全な屋内型システムへと移行させる。
  4. D太陽光発電を大量導入するには、発電された電力をそのまま海外へ輸出するための国際的な専用送電網の構築が必須となる。
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正解：A．太陽光発電を大量導入するには、二次電池による貯蔵やICTによる需給管理といった横断的な技術との連携が不可欠である。

太陽光のような変動電源を大量導入するには、二次電池による貯蔵やICTによる需給管理など、他技術との連携が不可欠です。

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第427問電源の発電コストを比較する際に一般的に用いられる指標である「LCOE」の日本語訳として、適切なものはどれか。

  1. A統合型発電費用
  2. B均等化発電原価
  3. C限界的削減費用
  4. D投資対効果指標
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正解：B．均等化発電原価

各電源の発電コストや安定性を総合的に比較するための指標として、LCOE（均等化発電原価）が一般的に用いられます。

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第428問太陽光や風力といった再生可能エネルギーを電力系統に導入する際の課題に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A天候に左右されず安定した電力を供給できるが、発電時に微量の二酸化炭素を排出してしまうという課題がある。
  2. B発電時に二酸化炭素を排出しないメリットがある一方で、急な需要変動に対応する調整力が相対的に低い傾向にある。
  3. C火力発電や原子力発電と同様に、送電網の安定性を保つための「同期火力」としての機能を十分に備えすぎている。
  4. D発電コストが他のすべての電源と比較して著しく高いため、蓄電池やスマートグリッドと組み合わせることが困難である。
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正解：B．発電時に二酸化炭素を排出しないメリットがある一方で、急な需要変動に対応する調整力が相対的に低い傾向にある。

太陽光や風力はCO2を排出しない反面、発電量が天候に左右されやすく、急な需要変動に対応する調整力（ΔkW）が相対的に低い傾向があります。

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第429問水力発電の方式のうち、余剰電力を利用して水を高い位置に汲み上げ、電力が必要な時に水を落として発電する仕組みを持つものはどれか。

  1. A流れ込み式発電
  2. B調整池式発電
  3. C貯水池式発電
  4. D揚水式発電
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正解：D．揚水式発電

揚水式は余剰電力で水を汲み上げ、必要な時に発電する仕組みであり、実質的に電力の貯蔵（蓄電池）としての役割を担っています。

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第430問近年再注目されている「小水力発電」の特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A規模が極めて大きいため特定の地域にしか導入できず、長距離の専用送電網の構築が必要となる。
  2. B発電効率を最大化するために海外からの輸入燃料への依存度が高く、燃料価格変動リスクがある。
  3. C規模が小さく地域に分散して導入でき、既存のインフラを活用することでコストを抑えられる。
  4. D天候や降水量の変動による影響を受けないため、いかなる渇水時でも一定の発電量を保てる。
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正解：C．規模が小さく地域に分散して導入でき、既存のインフラを活用することでコストを抑えられる。

小水力発電は規模が小さく地域に分散して導入可能であり、既存のインフラを活用してコストを抑えられ、地産地消のGXに適しています。

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第431問日本における2023年度の太陽光発電の状況に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A再生可能エネルギーの中で最大の電源構成比を占めており、全体の約9.8％に達している。
  2. B2012年の制度導入以降、急速に普及が遅れており、全体の約0.4％にとどまっている。
  3. C電源構成比の過半数を占める主要電源へと成長し、全体の約50.5％に達している。
  4. D水力発電や風力発電を下回る低い導入割合であり、全体の約1.1％にとどまっている。
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正解：A．再生可能エネルギーの中で最大の電源構成比を占めており、全体の約9.8％に達している。

日本の2023年度の電源構成において、太陽光発電は9.8％を占め、再生可能エネルギーの中で最大の比率となっています。

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第432問太陽光発電の導入拡大に伴って顕在化しているマイナス面や課題の記述として、適切なものはどれか。

  1. A発電時に発生する低周波音やバードストライクが、周辺環境に深刻な影響を及ぼしている。
  2. B燃料となるバイオマスの輸入価格が高騰しており、発電事業者の経営を著しく圧迫している。
  3. C土砂災害や景観悪化などの自然環境との調和問題が生じ、独自の規制条例を設ける自治体が増加している。
  4. D設置場所が限られており、住宅の屋根や空き地などの小規模なスペースには導入できない構造になっている。
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正解：C．土砂災害や景観悪化などの自然環境との調和問題が生じ、独自の規制条例を設ける自治体が増加している。

無秩序な開発による土砂災害や景観悪化、パネル廃棄などの問題が指摘されており、独自に規制条例を制定する自治体が増加しています。

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第433問日本における風力発電の主な導入先が、近年「陸上風力」から「洋上風力」へと移行している背景として適切なものはどれか。

  1. A陸上風力は洋上風力に比べて初期コストが極端に高く、採算を取ることが難しいため。
  2. B陸上風力設備の製造に必要な部品の輸入が制限され、国内調達が不可能になったため。
  3. C陸上風力は天候による発電量の変動が大きく、洋上風力は天候変動の影響がないため。
  4. D陸上において風況が良く、かつ開発や設置に適した場所がすでに限られてきているため。
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正解：D．陸上において風況が良く、かつ開発や設置に適した場所がすでに限られてきているため。

日本においてはこれまで陸上風力が主に導入されてきましたが、風況の良い適地が限られてきたため、洋上風力へ主力が移行しています。

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第434問日本沿岸の地形的特徴を踏まえた、洋上風力発電の技術開発に関する記述として適切なものはどれか。

  1. A日本沿岸は水深が深い海域が多いため、海に浮かべる「浮体式」の技術開発が進められている。
  2. B日本沿岸は浅瀬が広範囲に続くため、海底に基礎を固定する「着床式」の開発に限定されている。
  3. C日本沿岸は風速が年間を通じて一定であるため、ブレードを持たない特殊な発電方式が主流となっている。
  4. D日本沿岸は台風の影響を受けやすいため、洋上から陸上への大規模な移設プロジェクトが進行している。
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正解：A．日本沿岸は水深が深い海域が多いため、海に浮かべる「浮体式」の技術開発が進められている。

海底に基礎を固定する「着床式」に加え、水深の深い日本沿岸に適応できる「浮体式」洋上風力の技術開発が進められています。

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第435問日本および世界における風力発電の現状と見通しに関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A日本の2023年度の電源構成比ですでに20％を超えており、今後の追加導入の余地は少ない。
  2. B洋上風力発電はコスト低下が進み、世界的にも見直しや撤退が見られず順調に拡大している。
  3. C日本の2023年度の電源構成比は約1.1％にとどまるが、国として洋上風力発電の導入拡大に注力している。
  4. D太陽光発電と比較して運転コストが非常に高いため、世界的に風力発電設備を廃止する動きが主流である。
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正解：C．日本の2023年度の電源構成比は約1.1％にとどまるが、国として洋上風力発電の導入拡大に注力している。

日本の風力発電の比率は2023年度時点で約1.1％ですが、国は洋上風力を中心に2040年度までに4〜8％程度への拡大を見通しています。

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第436問水力発電の将来の見通しと開発ポテンシャルに関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A大規模な水力発電所の開発ポテンシャルが豊富に残されており、今後は巨大ダムの新規建設が主流となる。
  2. B大規模水力の開発ポテンシャルはほぼ残されておらず、小規模で地域に根差した水力発電の導入が期待されている。
  3. C2040年度には国内の電源構成比の過半数を占める見通しであり、再生可能エネルギーの唯一の主力とされている。
  4. D環境への悪影響が大きいため新規開発は原則として凍結されており、既存の施設も数年以内にすべて稼働停止される。
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正解：B．大規模水力の開発ポテンシャルはほぼ残されておらず、小規模で地域に根差した水力発電の導入が期待されている。

日本において大規模水力発電のポテンシャルはほぼ残されておらず、今後は小規模で地域に根差した水力発電の導入が期待されています。

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第437問太陽光発電が持つ「分散型電源」としての特徴がもたらす利点として、適切なものはどれか。

  1. A一箇所に集中して大規模発電を行うため、全国の送電網を単一の施設で一元管理しやすくなる。
  2. B常に一定の出力を維持できるため、蓄電池やスマートグリッドなどの系統安定化技術が不要となる。
  3. C燃料を海外からの輸入に依存できるため、国内の資源枯渇リスクを根本的に回避することが可能になる。
  4. D住宅や工場などさまざまな場所に設置できる柔軟性があり、災害時のレジリエンス向上に寄与する。
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正解：D．住宅や工場などさまざまな場所に設置できる柔軟性があり、災害時のレジリエンス向上に寄与する。

太陽光発電は住宅や工場の屋根などに設置できる柔軟性があり、地域分散型電源として災害時のレジリエンス向上にも寄与します。

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第438問日本における地熱発電のポテンシャルとその特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A国土面積が広大であるため開発地帯が都市部に集中し、世界第1位の導入量となっている。
  2. B温泉地帯での開発には制約が全くないため、他の再生可能エネルギーよりも急速に普及している。
  3. C火山帯に位置し安定した地熱帯が多く存在するため、世界第3位の巨大な地熱ポテンシャルを有している。
  4. D天候や昼夜の影響を強く受けるため、国産電源としては発電量の変動が極めて大きい。
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正解：C．火山帯に位置し安定した地熱帯が多く存在するため、世界第3位の巨大な地熱ポテンシャルを有している。

日本は安定した地熱帯が多く存在する火山国であり、米国、インドネシアに次ぐ世界第3位の巨大な地熱ポテンシャルを持っています。

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第439問地熱発電の開発におけるマイナス面や課題に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A開発にかかるリスクは低いが、発電設備の耐用年数が著しく短いため長期的運用が困難である。
  2. B調査から運転開始までの期間は平均して1年未満であり、極めて短期間での導入が可能である。
  3. C地下深部の熱水を利用するため、燃料の継続的な輸入が不可欠であり調達コストが高い。
  4. D国立公園内や温泉地帯での開発には法的・地域的な制約が伴うケースが少なくない。
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正解：D．国立公園内や温泉地帯での開発には法的・地域的な制約が伴うケースが少なくない。

地熱資源の多くは国立・国定公園内や温泉地帯に存在するため、法的・地域的な制約が伴い、調査から運転開始まで10年以上の長期間を要することがあります。

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第440問バイオマス発電が「カーボンニュートラル」であるとみなされる基本的な理由として、適切なものはどれか。

  1. A燃料を燃焼させるプロセスにおいて、二酸化炭素を全く排出しない特殊な技術を用いているため。
  2. B燃料となる植物が成長過程で光合成により大気中の二酸化炭素を吸収しており、ライフサイクル全体で相殺されるため。
  3. C生物由来の資源から発生する気体は、二酸化炭素とは異なる温室効果のない物質に変換されるため。
  4. D燃料の燃焼時に排出された二酸化炭素を、発電所内に設置された専用装置で全量回収し地中へ埋めるため。
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正解：B．燃料となる植物が成長過程で光合成により大気中の二酸化炭素を吸収しており、ライフサイクル全体で相殺されるため。

燃料となる植物が成長過程で光合成により二酸化炭素を吸収しているため、燃焼時に二酸化炭素を排出してもライフサイクル全体ではプラスマイナスゼロ（カーボンニュートラル）とみなされます。

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第441問バイオマス発電に関する記述のうち、カーボンニュートラルへの貢献度が失われるリスクとして指摘されているケースはどれか。

  1. A木材の輸送距離が長く、森林伐採が持続的でなく燃料調達が不透明な場合。
  2. B国産の未利用材や農作物の残渣のみを燃料とし、地産地消のエネルギーとして活用した場合。
  3. C燃料となる有機性資源の種類を単一のものから複数種類に増やして混焼発電を行った場合。
  4. D植物の成長過程での二酸化炭素吸収量が、燃焼時に発生する二酸化炭素量を上回っている場合。
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正解：A．木材の輸送距離が長く、森林伐採が持続的でなく燃料調達が不透明な場合。

バイオマス発電は原則カーボンニュートラルですが、長距離輸送による排出増や持続可能でない森林伐採が行われた場合は、その貢献度が失われるリスクがあります。

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第442問気候変動対策において、原子力発電が果たす役割とその利点に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A石炭などの化石燃料と混焼することで、高効率な発電を実現し燃料費を抑えることができる。
  2. B一度の燃料装荷で数年にわたる長期間の運転が可能であり、発電時に二酸化炭素を排出しない。
  3. C稼働時間が極めて短いため、こまめな運転停止が可能で送電網の調整力に優れている。
  4. Dエネルギー密度が極めて低いため、廃棄物の発生量が少なく地層処分の負担が小さい。
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正解：B．一度の燃料装荷で数年にわたる長期間の運転が可能であり、発電時に二酸化炭素を排出しない。

原子力発電は発電時に二酸化炭素を排出せず、一度の燃料装荷で2〜3年という長期間運転できるため燃料調達リスクが小さいのが利点です。

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第443問日本における原子力発電の歴史的背景と現状の課題に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A事故時リスクや放射性物質の管理に高い基準が必要であり、高レベル放射性廃棄物の最終処分場確保が長期課題である。
  2. B1970年代のオイルショックを契機に導入が進んだが、現在ではすべての原子炉の廃炉が決定し稼働しているものはない。
  3. C新規制基準への適合には時間やコストが不要であるため、地域の社会的受容性に関わらず再稼働が進められている。
  4. D安全基準の見直しによって、東日本大震災以前に稼働していた原子炉は当時のままの状態で即座に運転を再開している。
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正解：A．事故時リスクや放射性物質の管理に高い基準が必要であり、高レベル放射性廃棄物の最終処分場確保が長期課題である。

原子力発電は高い安全基準と社会的受容性の確保が必要不可欠であり、高レベル放射性廃棄物の最終処分場確保が国際的な共通認識のもとでの長期課題となっています。

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第444問変動する電力需要に効率的に対応するため、発電コストや使用頻度に応じて分類される「三つの電源種類」の組み合わせとして、適切なものはどれか。

  1. A調整電源、予備電源、非常用電源
  2. B基本電源、中間電源、最大電源
  3. C初期電源、継続電源、最終電源
  4. Dベースロード電源、ミドル電源、ピーク電源
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正解：D．ベースロード電源、ミドル電源、ピーク電源

電力需要に効率的に対応するため、電源は役割に応じて「ベースロード電源」「ミドル電源」「ピーク電源」の三つに分類されます。

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第445問日本における「ベースロード電源」の特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A発電所の運転や停止が随時可能であり、必要に応じて柔軟に電力を供給できる特徴を持つ。
  2. B24時間365日継続的に稼働し、発電単価が安く安定供給が可能な電源である。
  3. C電力需要が最も高まる時間帯に限定して使用され、瞬時に大量の電力を供給する役割を担う。
  4. D太陽光や風力のみで構成されており、気象条件によって供給量が大きく変動する電源である。
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正解：B．24時間365日継続的に稼働し、発電単価が安く安定供給が可能な電源である。

ベースロード電源は、石炭・原子力・水力・地熱などが主力であり、24時間365日継続的に稼働して低コストかつ安定した電力を供給します。

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第446問「ミドル電源」および「ピーク電源」の主なエネルギー源や役割に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. Aピーク電源は主に石炭や原子力を利用し、一日中変わらない定常的な需要を満たすために用いられる。
  2. Bミドル電源は石油や揚水式水力発電を中心とし、深夜帯などの余剰電力を消費する役割を持つ。
  3. Cミドル電源は主に液化天然ガス（LNG）などを使用し、ベースロード電源では不足する中程度の電力需要に対応する。
  4. Dピーク電源は地熱発電を利用しており、発電所の運転・停止を随時行うことが物理的に不可能な電源である。
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正解：C．ミドル電源は主に液化天然ガス（LNG）などを使用し、ベースロード電源では不足する中程度の電力需要に対応する。

ミドル電源は主にLNGなどを利用し、必要に応じて柔軟に発電・停止を行い、ベースロード電源では足りない中程度の需要を満たします。

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第447問火力発電などの二酸化炭素排出を大幅に削減する技術として注目されている「CCS」の説明として、適切なものはどれか。

  1. A排出された二酸化炭素を分離・回収せず、排出源から直接大気圏外へ放出する技術
  2. B排出された二酸化炭素を植物に吸収させ、その植物を燃料として再利用する技術
  3. C発生した二酸化炭素を完全に無害な酸素に変換し、大気中に戻す化学処理技術
  4. D発生した二酸化炭素を分離・回収し、地中深くに圧入して長期的に貯留する技術
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正解：D．発生した二酸化炭素を分離・回収し、地中深くに圧入して長期的に貯留する技術

CCS（二酸化炭素回収・貯留）技術は、火力発電所などから排出される二酸化炭素を分離・回収し、地中深くに圧入して貯留する技術です。

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第448問脱炭素社会の実現に向けて、火力発電にCCS技術を導入することが求められている背景として、適切な記述はどれか。

  1. A安定した電力供給を維持しながら、火力発電が抱える大量の二酸化炭素排出という課題を抜本的に解決するため。
  2. BCCSを導入することで火力発電の燃料である石炭や天然ガスの消費量をゼロに抑え、再生可能エネルギーへと移行するため。
  3. C回収した二酸化炭素を燃焼させることで、従来の火力発電の2倍以上の発電効率を恒久的に得ることが可能になるため。
  4. D二酸化炭素を地中に貯留する過程で生じる地熱エネルギーを利用し、火力発電に頼らない新電源を直ちに確保するため。
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正解：A．安定した電力供給を維持しながら、火力発電が抱える大量の二酸化炭素排出という課題を抜本的に解決するため。

火力発電は安定供給の基盤ですが大量の二酸化炭素を排出するため、CCSを導入することで排出を大幅に削減しつつ安定した電力供給を両立することが期待されています。

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第449問ピーク電源の一つである「揚水式水力発電」が果たす重要な役割に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A深夜帯に不足する電力を他の発電所から調達し、ベースロード電源の不足分を24時間体制で補い続ける。
  2. B常に川の上流から下流へ一定量の水を流し続けることで、時間帯を問わず一定の発電量を提供する。
  3. C余剰電力で水を汲み上げ、電力需要の高い時に放水して発電することで、「蓄電池」のような役割を果たす。
  4. D天然ガスなどの化石燃料と水力を組み合わせることで、渇水時でも通常の2倍の電力を安定して供給する。
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正解：C．余剰電力で水を汲み上げ、電力需要の高い時に放水して発電することで、「蓄電池」のような役割を果たす。

揚水式水力発電は余剰電力を使って水を汲み上げ、需要ピーク時に放水して瞬時に電力を供給するため、「大容量の蓄電池」に相当する役割を果たします。

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第450問火力発電などへの導入が期待されるCCS・CCUS技術のマイナス面や課題に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A分離・回収段階のコストが非常に小さく、すべての火力発電所に容易に適用できる。
  2. B二酸化炭素を地層へ貯留するため、適切な地層の発見や輸送インフラ整備が必要となる。
  3. C導入によって発電効率が大幅に向上するため、既存の発電設備を大幅に改修する必要がない。
  4. D天候や昼夜の影響を強く受けるため、電力供給の安定化には寄与しない技術である。
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正解：B．二酸化炭素を地層へ貯留するため、適切な地層の発見や輸送インフラ整備が必要となる。

CCS・CCUSはCO2削減に有効ですが、分離・回収コストが大きく、適切な貯留地層の確保や輸送インフラ整備が必要といった課題があります。

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第451問次世代エネルギー技術として研究開発が進められている「核融合発電」の特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A燃料となる重水素は海水中に豊富に存在するため、事実上、燃料が枯渇する心配がない。
  2. Bプラズマが不安定になると瞬時に連鎖反応が加速するため、暴走事故のリスクが高い。
  3. C発電時に微量の温室効果ガスを排出するが、従来の火力発電に比べると環境負荷が少ない。
  4. D理論的な確立は済んでおらず、国際的な実験炉プロジェクトへの日本の参加は見送られている。
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正解：A．燃料となる重水素は海水中に豊富に存在するため、事実上、燃料が枯渇する心配がない。

核融合発電の燃料である重水素は海水中に豊富に存在し枯渇の心配がないほか、プラズマが不安定になっても反応が瞬時に停止するため安全性が高いのが特徴です。

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第452問電力網における「蓄電池」の導入が不可欠とされている主要な理由として、適切なものはどれか。

  1. A電気を蓄えるだけでなく自ら大量の電気を創り出し、ベースロード電源として機能するため。
  2. B太陽光や風力などの変動型電源が増加する中、需要と供給のバランスを瞬時に一致させるため。
  3. C直流電流を交流電流に変換するインバーター機能により、すべての家電製品を稼働させるため。
  4. D発電所で生じる送電ロスを大幅に削減し、遠隔地へ高効率に電力を送り届けるため。
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正解：B．太陽光や風力などの変動型電源が増加する中、需要と供給のバランスを瞬時に一致させるため。

電力の需要と供給は瞬時瞬時で一致させる必要があり、変動型電源の増加に伴い、その需給バランスや周波数を調整する蓄電池の重要性が高まっています。

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第453問脱炭素社会の中核を担うとされる「蓄電池」のマイナス面や課題に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A使用可能な容量や寿命に制限はなく、一度設置すれば半永久的に使用し続けることができる。
  2. B災害時などの非常用電源としては機能しないため、別途ディーゼル発電機などを併設する必要がある。
  3. C現在主流のリチウムイオン電池は、外部からの強い衝撃や過充電により発火や発煙のリスクがある。
  4. D電池製造時に環境負荷は発生しないが、廃棄時のリサイクル技術が開発されていない。
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正解：C．現在主流のリチウムイオン電池は、外部からの強い衝撃や過充電により発火や発煙のリスクがある。

主流であるリチウムイオン電池には強い衝撃などによる発火や発煙のリスクが指摘されているほか、コストや寿命、製造時の環境負荷への配慮も課題となっています。

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第454問複数の分散電源や蓄電池などをITで統合し、あたかも一つの発電所のように制御・運用する仕組みを指す用語はどれか。

  1. APPA（電力販売契約）
  2. BFIT（固定価格買取制度）
  3. CLCOE（均等化発電原価）
  4. DVPP（仮想発電所）
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正解：D．VPP（仮想発電所）

VPP（Virtual Power Plant：仮想発電所）は、ITを活用して地域に分散する電源や蓄電池を統合制御し、ひとつの発電所のように機能させる仕組みです。

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第455問水素の製造方法のうち、再生可能エネルギー由来の電力で水を電気分解して製造され、製造段階でも二酸化炭素を排出しないものを何と呼ぶか。

  1. Aグリーン水素
  2. Bグレー水素
  3. Cブルー水素
  4. Dブラウン水素
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正解：A．グリーン水素

再生可能エネルギー由来の電力を用いて水を電気分解することで、製造時にもCO2を排出しない水素を「グリーン水素」と呼びます。

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第456問次世代エネルギーとして期待される「アンモニア」の特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A水素と比べて液化が非常に困難であり、大量輸送するためのインフラ構築が不可能とされている。
  2. B燃焼させても二酸化炭素が発生しないうえ、火力発電所での石炭との混焼など既存インフラを活用できる。
  3. C毒性がないため、万が一漏洩した場合でも周辺環境や人体への影響を考慮する必要がない物質である。
  4. D窒素と酸素から合成される化合物であり、燃焼時には温室効果ガスを排出するがコストが安価である。
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正解：B．燃焼させても二酸化炭素が発生しないうえ、火力発電所での石炭との混焼など既存インフラを活用できる。

アンモニアは燃焼時にCO2を出さず、石炭火力との混焼などに既存インフラを活用できる利点がありますが、毒性があり漏洩時の安全対策が求められます。

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第457問水素やアンモニアが「電化困難分野の脱炭素化」に貢献する具体例として、適切なものはどれか。

  1. A家庭用の照明や冷蔵庫の電源を、すべて家庭内設置の小型アンモニア発電機で直接賄う取り組み。
  2. B都市部の近距離を移動する路線バスにおいて、電気自動車から水素エンジン車へ移行する取り組み。
  3. Cバッテリーによる電化が難しい製鉄や化学などの高温熱を必要とする産業プロセスにおいて、化石燃料を代替する取り組み。
  4. D太陽光発電の余剰電力を、水素ではなくそのまま巨大なリチウムイオン電池に長期間貯蔵する取り組み。
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正解：C．バッテリーによる電化が難しい製鉄や化学などの高温熱を必要とする産業プロセスにおいて、化石燃料を代替する取り組み。

製鉄や化学などの高温の熱を必要とする産業プロセスや長距離輸送など、バッテリーでの電化が難しい分野における化石燃料の代替として水素やアンモニアが重要視されています。

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第458問2024年に成立した「水素社会推進法」に基づき、低炭素水素等の供給と利用を促進するため、既存原燃料との価格差に着目して支援する制度はどれか。

  1. A低炭素水素等と代替される既存原燃料との価格差を支援する「価格差に着目した支援」
  2. B全てのガソリン車を燃料電池車へ買い替えるよう促す「車両更新支援制度」
  3. C水素製造施設にかかる固定資産税を全額免除する「税制優遇支援制度」
  4. D海外からの水素輸入に高い関税をかけることで国内産業を守る「国内産業保護制度」
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正解：A．低炭素水素等と代替される既存原燃料との価格差を支援する「価格差に着目した支援」

水素社会推進法では、低炭素水素等の供給・利用を促進するため、低炭素水素等と代替される既存原燃料との価格差に着目した支援が設けられています。

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第459問バイオマス・代替燃料の代表例である「SAF（持続可能な航空燃料）」の原料や製造に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A主にウランやプルトニウムなどの放射性物質を超高圧で精製して作られる次世代燃料である。
  2. B石炭を高温で蒸し焼きにして不純物を取り除くプロセスを経てのみ製造される燃料である。
  3. C原油の精製過程で発生する重油に、化学的に合成した特殊なガスを添加することで作られる。
  4. D廃食用油、農作物残渣、木質系バイオマス、藻類など、多様な原料と製造プロセスによって作られる。
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正解：D．廃食用油、農作物残渣、木質系バイオマス、藻類など、多様な原料と製造プロセスによって作られる。

SAF（持続可能な航空燃料）は、廃食用油や農作物残渣、藻類など、多様なバイオマス原料や製造プロセスによって作られるカーボンニュートラルに寄与する燃料です。

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第460問完全なゼロエミッション燃料として期待される水素・アンモニアの「マイナス面や課題」に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A水素は低圧ガスとして常温で容易に扱えるため、専用の安全対策やインフラ整備が不要である。
  2. Bアンモニアは無毒であるため、輸送時や貯蔵時に漏洩した際の防護設備を簡略化できる。
  3. C燃焼時に大量の硫黄酸化物が発生するため、排ガス処理に膨大なエネルギーを消費する。
  4. D現時点では製造コストが高く、インフラ整備も未成熟であるため、多大な投資が必要となる。
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正解：D．現時点では製造コストが高く、インフラ整備も未成熟であるため、多大な投資が必要となる。

水素やアンモニアは製造コストの高さやインフラ整備の遅れが課題であり、さらに水素の高圧ガスとしての取り扱いやアンモニアの毒性に対する安全対策も求められます。

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第461問航空業界の脱炭素化において重要な役割を担う「SAF（持続可能な航空燃料）」が持つ、「ドロップイン燃料」としての利点はどれか。

  1. A航空機専用に開発された特殊な固体燃料であり、長期間の保存においても劣化が全く発生しない点。
  2. B燃料の燃焼時に生じる排気ガスをすべて機内の特殊タンクに回収し、大気放出をゼロにできる点。
  3. C既存の航空機エンジンや燃料供給インフラをそのまま利用でき、大規模な改修が必要ない点。
  4. D水素燃料電池と組み合わせることで、従来のジェットエンジンの推力を2倍以上に引き上げる点。
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正解：C．既存の航空機エンジンや燃料供給インフラをそのまま利用でき、大規模な改修が必要ない点。

SAFは「ドロップイン燃料」として、既存の航空機エンジンやインフラをそのまま利用できるため、導入障壁が低いのが利点です。

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第462問バイオマス・代替燃料（SAFなど）のマイナス面や課題に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A既存の航空機エンジンや燃料供給インフラをそのまま利用することができない。
  2. B液体燃料ではなく気体燃料であるため、輸送や貯蔵が極めて困難である。
  3. C成長過程で大気中の酸素を大量に消費するため、生態系への悪影響が大きい。
  4. D燃焼時に二酸化炭素以外の排出物（NOXなど）が発生する可能性がある。
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正解：D．燃焼時に二酸化炭素以外の排出物（NOXなど）が発生する可能性がある。

SAFは二酸化炭素排出をネットで削減できますが、燃焼時に二酸化炭素以外の排出物（NOXなど）が発生する可能性がマイナス面として指摘されています。

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第463問バイオマスプラスチックが「カーボンニュートラル」であるとみなされる基本的な理由として、適切なものはどれか。

  1. A原料の加工段階で特殊な化学薬品を使用し、プラスチック内の炭素成分を完全に除去しているため。
  2. B原料であるバイオマスが成長過程で光合成によって大気中の二酸化炭素を吸収しているため。
  3. C焼却処分する際に発生する熱エネルギーを利用して、発電施設で二酸化炭素を回収・貯留するため。
  4. D土壌中の微生物によって数日で完全に水と炭酸ガスに分解され、大気中には一切放出されないため。
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正解：B．原料であるバイオマスが成長過程で光合成によって大気中の二酸化炭素を吸収しているため。

バイオマスプラスチックは、原料となる植物などが成長過程で光合成により大気中のCO2を吸収しているため、燃焼時の排出と相殺されカーボンニュートラルとみなされます。

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第464問バイオ素材（バイオマスプラスチックなど）の大規模導入時に懸念される課題として、適切なものはどれか。

  1. A原料作物の栽培が食料生産と競合し、土地や水資源の競合懸念が生じる可能性がある。
  2. B生分解性を持つため、製品として使用している最中に空気中の水分で溶けてしまう。
  3. C石油由来のプラスチックと比較して、焼却時に発生する有害物質が極めて多い。
  4. D枯渇性資源である化石燃料の使用量を増加させ、資源の有効利用を阻害する。
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正解：A．原料作物の栽培が食料生産と競合し、土地や水資源の競合懸念が生じる可能性がある。

バイオ素材の大規模導入時には、原料作物の栽培が食料生産と競合し、土地や水資源をめぐる競合懸念が発生することが課題の一つです。

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第465問「カーボンリサイクル技術」の基本的な概念として、適切な記述はどれか。

  1. A大気中の二酸化炭素を宇宙空間へ放出し、地球全体の温室効果ガス総量を削減する技術。
  2. B廃棄されたプラスチック製品を燃焼させず、そのまま細かく粉砕して再度プラスチック製品を作る技術。
  3. C工場などから排出される二酸化炭素を回収し、資源として合成燃料や化学品などに再利用する技術。
  4. D植林によって森林面積を拡大し、自然の力だけで二酸化炭素の吸収量を最大化させる自然環境保護技術。
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正解：C．工場などから排出される二酸化炭素を回収し、資源として合成燃料や化学品などに再利用する技術。

カーボンリサイクル技術とは、工場や発電所などから排出されるCO2を回収し、資源（炭素資源）として再利用する技術の総称です。

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第466問カーボンリサイクル技術における二酸化炭素の再利用用途と、その分類の組み合わせとして適切なものはどれか。

  1. A【化学品】コンクリート製品・コンクリート構造物
  2. B【鉱物】ポリカーボネート・ウレタンなどの合成樹脂
  3. C【その他】微細藻類バイオ燃料・ジェット燃料
  4. D【燃料】メタノール・エタノール・ディーゼルなどの液体
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正解：D．【燃料】メタノール・エタノール・ディーゼルなどの液体

回収されたCO2は、メタノールやディーゼルなどの「燃料」、ポリカーボネートなどの「化学品」、コンクリート製品などの「鉱物」に再利用されます。

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第467問水素と二酸化炭素を反応させて、天然ガスの主成分であるメタンを合成するカーボンリサイクル技術の名称はどれか。

  1. Aメタネーション
  2. Bコージェネレーション
  3. Cバイオレメディエーション
  4. Dガス化複合発電
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正解：A．メタネーション

水素（H2）と二酸化炭素（CO2）を反応させてメタン（CH4）を合成する技術をメタネーションと呼びます。

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第468問メタネーション技術を導入する最大のメリットの一つとして、適切な記述はどれか。

  1. A合成されたメタンは空気より重いため、万が一漏洩しても安全に回収しやすい点。
  2. B合成プロセスにおいて一切の電力を消費せず、常温常圧で自動的に反応が進行する点。
  3. C既存の都市ガスインフラ（導管など）をそのまま利用でき、ガス供給の脱炭素化が図れる点。
  4. D燃焼させても水分しか排出しないため、完全なゼロエミッションが実現できる点。
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正解：C．既存の都市ガスインフラ（導管など）をそのまま利用でき、ガス供給の脱炭素化が図れる点。

メタネーションによって製造された合成メタンは、既存のガスインフラや設備をそのまま利用できるという大きなメリットがあります。

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第469問鉄鋼業などの製造業において、脱炭素化が非常に難しいとされている主な理由として、適切なものはどれか。

  1. A再生可能エネルギーを導入するための広大な敷地面積が根本的に不足しているため。
  2. B従業員の通勤に伴う二酸化炭素排出量が他産業に比べて圧倒的に多いため。
  3. C鉄鉱石の採掘段階で、特殊な温室効果ガスが大量に自然発生し続けるため。
  4. D大量のエネルギーを消費し、製造プロセスそのものから温室効果ガスを排出するため。
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正解：D．大量のエネルギーを消費し、製造プロセスそのものから温室効果ガスを排出するため。

鉄鋼や化学などの製造業は、大量のエネルギー消費に加えて製造プロセスそのものからCO2を排出するため、脱炭素化が非常に難しいとされています。

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第470問鉄鋼業の脱炭素化に向けた「水素還元製鉄」の仕組みと効果に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A鉄鉱石から酸素を取り除く還元剤として石炭を使用し、二酸化炭素の発生量を従来の半分に抑える。
  2. B鉄鉱石から酸素を取り除く還元剤として水素を使用し、二酸化炭素の代わりに水（H2O）を発生させる。
  3. C鉄鉱石を水素の炎で直接溶かすことで、製造工程にかかる時間を短縮しエネルギー消費を削減する。
  4. D鉄鉱石の表面に水素ガスの膜をコーティングし、空気中の酸素と反応しないように保護する。
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正解：B．鉄鉱石から酸素を取り除く還元剤として水素を使用し、二酸化炭素の代わりに水（H2O）を発生させる。

従来の石炭（コークス）に代わり水素を還元剤として使用することで、反応生成物がCO2ではなく水（H2O）となり、排出量を大幅に削減できます。

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第471問バイオマスプラスチックなどの普及において、将来的に求められている「LCA（ライフサイクルアセスメント）」の視点とはどのようなものか。

  1. A素材の輸入から国内の製造工場に到着するまでの輸送距離のみを定量的に評価する視点。
  2. B石油由来の素材をすべて排除し、自然界に存在する天然素材のみで製品を構成する視点。
  3. C一つの製品を使い捨てることで、新たな製品の製造ラインを活性化させる経済的な視点。
  4. D素材単体だけでなく、製品設計からリサイクル・再資源化までを一体的に考慮する視点。
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正解：D．素材単体だけでなく、製品設計からリサイクル・再資源化までを一体的に考慮する視点。

製品の環境負荷を評価する際、素材単体だけでなく、製品設計からリサイクル・再資源化に至るまでのライフサイクル全体を一体的に考慮するLCAの視点が求められています。

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第472問鉄鋼業の脱炭素化技術である「水素還元製鉄」の課題として、適切な記述はどれか。

  1. A安価なグリーン水素の大量供給網の構築や、既存設備を転換するための大規模な投資が必要な点。
  2. B製造時に排出される二酸化炭素を完全に回収するための専用の巨大な地下貯留施設が必須となる点。
  3. C水素を還元剤として使用すると、発生する水分が鉄を即座に酸化させ、製品強度が著しく低下する点。
  4. D鉄鉱石から酸素を奪う還元プロセスにおいて、大量の一酸化炭素が発生してしまう点。
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正解：A．安価なグリーン水素の大量供給網の構築や、既存設備を転換するための大規模な投資が必要な点。

水素還元製鉄の実用化には、安価なグリーン水素の大規模なサプライチェーン構築や、既存設備の転換に向けた莫大な投資が課題となります。

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第473問太陽光エネルギーを利用して、二酸化炭素と水からオレフィンなどの化学品を合成する革新的な脱炭素技術の名称はどれか。

  1. Aメタネーション
  2. Bコージェネレーション
  3. C人工光合成
  4. Dバイオレメディエーション
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正解：C．人工光合成

植物の光合成を模倣し、太陽光エネルギーを使って二酸化炭素と水から化学品を合成する技術を「人工光合成」と呼びます。

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第474問人工光合成技術が実用化された場合にもたらされる主な効果として、適切な記述はどれか。

  1. A製造プロセスで発生する熱を近隣の住居地域の暖房に転用し、地域全体のエネルギー効率を飛躍的に高められる。
  2. B化石燃料を原料とせずクリーンなエネルギー源を利用するため、化学産業からの二酸化炭素排出量を大幅に削減できる。
  3. C植物の光合成を完全に代替することで、農作物の収穫量を天候に左右されずに従来の数倍に増加させることができる。
  4. D大気中の二酸化炭素を直接回収し、永久に地中深くに貯留することで地球全体の温室効果ガス濃度を低減できる。
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正解：B．化石燃料を原料とせずクリーンなエネルギー源を利用するため、化学産業からの二酸化炭素排出量を大幅に削減できる。

人工光合成が実用化されれば、太陽光というクリーンなエネルギーで化学品を製造でき、化学産業からの二酸化炭素排出量を大幅に削減できます。

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第475問水素還元製鉄や人工光合成など、製造プロセスそのものを変革する脱炭素化技術のマイナス面に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A短期間での開発が可能だが、稼働後のメンテナンスに高度な専門知識が求められる。
  2. B温室効果ガスの排出量が少ない産業分野にしか適用できず、削減効果が限定的である。
  3. Cサプライチェーン全体の脱炭素化には寄与せず、一企業の枠内に効果がとどまる。
  4. D既存設備の転換に伴うコストや、一時的な生産効率の低下といったリスクが存在する。
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正解：D．既存設備の転換に伴うコストや、一時的な生産効率の低下といったリスクが存在する。

製造プロセスの抜本的な転換には多額の投資と長期間の開発が必要であり、既存設備の転換に伴うコストや生産効率の低下リスクがマイナス面として挙げられます。

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第476問すでに大気中に存在している二酸化炭素を直接的に除去し、貯留または再利用することで排出量を「実質マイナス」にする技術群の総称はどれか。

  1. Aネガティブエミッション技術
  2. Bトランジションテクノロジー
  3. Cスマートグリッド技術
  4. Dゼロエミッション技術
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正解：A．ネガティブエミッション技術

大気中から直接CO2を除去し、排出量を実質マイナス（マイナスの排出）にする技術群をネガティブエミッション技術（NETs）と呼びます。

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第477問ジオエンジニアリング（気候工学）のアプローチである「二酸化炭素除去（CDR）」と「太陽放射管理（SRM）」の違いについて、適切な記述はどれか。

  1. ACDRは温室効果ガスの濃度そのものを削減するが、SRMは宇宙空間での太陽光発電によりクリーンな電力を地上に供給する技術である。
  2. BCDRは海水をアルカリ化して海洋生態系を保護する技術であり、SRMは地表の熱を赤外線として宇宙空間へ効率的に逃がす技術である。
  3. CCDRは大気中の二酸化炭素を集めて貯留する技術であり、SRMは大気中への微粒子散布などで地球が受け取る太陽エネルギーを少なくする技術である。
  4. DCDRは人為的に雲を発生させて降水量を増やす技術であり、SRMは太陽光パネルの反射率を高めて発電効率を向上させる技術である。
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正解：C．CDRは大気中の二酸化炭素を集めて貯留する技術であり、SRMは大気中への微粒子散布などで地球が受け取る太陽エネルギーを少なくする技術である。

CDRはCO2を直接集めて貯留する技術であり、SRMはエアロゾル散布などで太陽のエネルギーを人為的に少なくして地球を冷却する技術です。

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第478問ジオエンジニアリング技術を地球規模で実施する際の懸念点や課題として指摘されているものはどれか。

  1. A既存の排出削減努力と完全に競合するため、再生可能エネルギーの普及を著しく妨げること。
  2. B気候変動の緊急リスクに対する応急対応としては全く効果がなく、実用性が乏しいこと。
  3. C温室効果ガスの排出源を特定し、特定の国家に対して経済的な制裁を課すことが困難なこと。
  4. D自然の気候システムに対する予測不能な影響が懸念され、倫理的・国際的な課題が多いこと。
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正解：D．自然の気候システムに対する予測不能な影響が懸念され、倫理的・国際的な課題が多いこと。

ジオエンジニアリングは緊急時のオプションとして期待される一方で、自然の気候システムへの予測不能な影響や、倫理的・国際的なルール形成の遅れが課題とされています。

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第479問ネガティブエミッション技術のうち、自然界が持つ二酸化炭素吸収能力を強化・加速させる手法の例として、適切なものはどれか。

  1. A工場などの排気ガスから化学吸収液を用いて二酸化炭素を分離し、地中へ圧入する手法。
  2. Bバイオマスを炭化させたバイオ炭を土壌に投入し、炭素を固定化して土壌改良も図る手法。
  3. Cバイオマス発電所に排出ガス回収装置を設置し、燃焼時に発生した二酸化炭素を貯留する手法。
  4. D大気中の空気を巨大なファンで吸い込み、特殊なフィルターで二酸化炭素だけを直接回収する手法。
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正解：B．バイオマスを炭化させたバイオ炭を土壌に投入し、炭素を固定化して土壌改良も図る手法。

バイオ炭（バイオマスを炭化させて土壌に投入する手法）は、自然プロセスを活用・加速させて炭素を固定化する手法に分類されます。

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第480問沿岸生態系の炭素貯留能力を活用し、単位面積当たりの貯留能力が陸上の森林よりも高いとされるネガティブエミッションの手法はどれか。

  1. Aブルーカーボン管理
  2. Bブラウンカーボン管理
  3. Cグリーンカーボン管理
  4. Dブラックカーボン管理
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正解：A．ブルーカーボン管理

沿岸生態系の炭素貯留能力を活用する手法は「ブルーカーボン管理」と呼ばれ、単位面積当たりの貯留能力が陸上森林よりも高いのが特徴です。

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第481問ネガティブエミッション技術の一つである「DACCS」の特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. Aバイオマス燃料の燃焼に伴う二酸化炭素を回収するため、広大な農地が隣接している場所にしか建設できない。
  2. B太陽光を反射するエアロゾルを成層圏に散布することで、地球温暖化を直接的に抑制しつつ二酸化炭素を宇宙へ放出する。
  3. C大気中から二酸化炭素を直接回収するため、特定の排出源に依存せず設置場所の制約が少ないがコストが高い。
  4. D岩石の風化プロセスを人工的に加速させることで、数千年かかる二酸化炭素の吸収を数日に短縮する低コストな技術である。
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正解：C．大気中から二酸化炭素を直接回収するため、特定の排出源に依存せず設置場所の制約が少ないがコストが高い。

DACCSは大気中のCO2を直接回収して地中貯留する技術であり、設置場所を選ばない利点がありますが、分離・回収にかかるコストの高さが課題です。

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第482問DACCSにおいて、大気中から分離・回収された高濃度の二酸化炭素の一般的な処理方法として、適切な記述はどれか。

  1. A圧縮されて固体のドライアイスに加工された後、人工降雨の材料として成層圏に散布される。
  2. B専用の浄化施設に集められ、海洋深層水と混合されることで無害なミネラル成分として海に排出される。
  3. C超高温で加熱処理されることで完全に無害な酸素と炭素に分解され、そのまま大気中に放出される。
  4. Dパイプラインなどを通じて適した場所へ輸送され、地中深部へ圧入・貯留されて安定的に隔離される。
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正解：D．パイプラインなどを通じて適した場所へ輸送され、地中深部へ圧入・貯留されて安定的に隔離される。

DACCSなどで回収された高濃度のCO2は、パイプラインなどを通じて輸送され、地中深部へ圧入・貯留されることで数千年以上安定的に隔離されます。

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第483問ネガティブエミッション技術の一つである「BECCS」の仕組みとして、適切な記述はどれか。

  1. A大気中の二酸化炭素を直接回収し、化学反応でバイオマス燃料を合成する技術。
  2. B海洋の炭素吸収能力を高めるため、細かく砕いたバイオマスを海に散布する技術。
  3. Cバイオマス燃料で発電し、発生する二酸化炭素を回収して地中に貯留する技術。
  4. D地中深部に存在する化石燃料を、微生物の力で分解して完全に無害化する技術。
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正解：C．バイオマス燃料で発電し、発生する二酸化炭素を回収して地中に貯留する技術。

BECCS（Biomass Energy with Carbon dioxide Capture and Storage）は、バイオマスを燃料として発電し、その際に発生するCO2を回収して地中深部に貯留する技術です。

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第484問BECCSが、大気中の二酸化炭素を正味で減少させる「ネガティブエミッション」を実現できる理由として、適切なものはどれか。

  1. A燃焼時に発生する排気ガスをすべて冷却して液化し、そのまま農業用の肥料として土壌に還元するため。
  2. B発電時に特殊な化学薬品を添加することで、発生する二酸化炭素を酸素と炭素に分解し大気放出を防ぐため。
  3. C従来の火力発電と比較して燃焼効率が極めて高く、同じ電力量での二酸化炭素排出量を半分以下に抑えられるため。
  4. D燃料の植物が成長過程で二酸化炭素を吸収しており、燃焼時の排出を回収・貯留することで正味の減少となるため。
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正解：D．燃料の植物が成長過程で二酸化炭素を吸収しており、燃焼時の排出を回収・貯留することで正味の減少となるため。

バイオマスは成長過程で大気中のCO2を吸収するため、燃焼時に発生するCO2を回収・貯留すれば、大気中に戻さず固定化でき正味でマイナスとなります。

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第485問BECCSを導入・拡大していく上での課題やマイナス面として、適切な記述はどれか。

  1. A大量かつ持続可能なバイオマスの安定供給が必要であり、土地利用や食料との競合といった課題がある。
  2. B気象条件によって発電量が大きく左右されるため、ベースロード電源としての安定的な活用が極めて難しい。
  3. C回収した二酸化炭素を長期間貯留する技術が確立されておらず、世界的に実証実験の目処が立っていない。
  4. D燃焼時に二酸化炭素以外の有害物質が多量に発生するため、排ガス処理インフラの整備に莫大な時間を要する。
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正解：A．大量かつ持続可能なバイオマスの安定供給が必要であり、土地利用や食料との競合といった課題がある。

BECCSには大量かつ持続可能なバイオマスの安定供給が不可欠であり、それに伴う土地利用や輸送コスト、食料との調達競合などが課題とされています。

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第486問もっとも古くから行われてきたネガティブエミッション手法である「植林・再生林」のプラス面として、適切なものはどれか。

  1. A植林後は数日で成木となるため、長期間の継続的な管理を一切必要としない。
  2. B二酸化炭素の吸収に加えて、生物多様性の保全や水源涵養などの副次的効果が期待できる。
  3. C樹木が成長して樹齢が高くなればなるほど、二酸化炭素の吸収量は際限なく増加していく。
  4. D極めて狭い面積の土地であっても、最新技術を用いれば世界全体の排出量を相殺できる。
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正解：B．二酸化炭素の吸収に加えて、生物多様性の保全や水源涵養などの副次的効果が期待できる。

植林・再生林は低コストで実施でき、CO2吸収に加えて生物多様性の保全や水源涵養（水資源の安定供給）などの副次的な効果が期待できます。

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第487問森林による二酸化炭素吸収能力の特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  1. A樹齢にかかわらず、1ヘクタールあたりの二酸化炭素吸収量は常に一定の値を保ち続ける。
  2. B植林直後の数年間は全く吸収せず、樹齢が50年を超えた時点から急激に吸収を開始する。
  3. C樹木が成長して樹齢が高くなるにつれて、二酸化炭素の吸収量は年々大幅に増加していく。
  4. D樹木が成長して樹齢が高くなると、二酸化炭素の吸収量は徐々に低下していく傾向がある。
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正解：D．樹木が成長して樹齢が高くなると、二酸化炭素の吸収量は徐々に低下していく傾向がある。

森林の炭素吸収量は樹齢によって変化し、一般的に若齢期にピークを迎え、樹齢が高くなると吸収量は徐々に低下していく傾向があります。

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第488問ネガティブエミッション技術の一つである「バイオ炭」の説明として、適切な記述はどれか。

  1. A廃棄されたプラスチック製品を細かく砕き、土壌の保水力を高めるために農地へ散布される固体のこと。
  2. B海底に堆積したプランクトンの死骸が、長年の地圧によって自然に炭素の塊へと変化した固体のこと。
  3. Cバイオマスを酸素が少ない条件下で加熱・炭化して生成される、多孔質で炭素を多く含む固体のこと。
  4. D工場から排出される二酸化炭素を直接回収し、特殊な冷却装置を用いて人工的に凍結させた固体のこと。
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正解：C．バイオマスを酸素が少ない条件下で加熱・炭化して生成される、多孔質で炭素を多く含む固体のこと。

バイオ炭は、間伐材やもみ殻などのバイオマスを、酸素が少ない条件で加熱・炭化（熱分解）することで生成される、多孔質で炭素を多く含む固体です。

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第489問バイオ炭を農地などの土壌に投入することで期待される効果として、適切な記述はどれか。

  1. A周辺の大気中に浮遊している温室効果ガスを磁石のように強力に吸着し、土壌内部へ自動的に引き込む。
  2. B土壌の物理性や化学性が改善され、農作物の生育や農業生産性の向上といった副次的効果をもたらす。
  3. C土壌中の水分を極限まで吸収して乾燥させることで、湿地帯を強固な工業用地へと転換することができる。
  4. Dバイオマスに含まれていた炭素が微生物によって速やかに分解され、数日以内に大気中へと還元される。
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正解：B．土壌の物理性や化学性が改善され、農作物の生育や農業生産性の向上といった副次的効果をもたらす。

バイオ炭の土壌投入は炭素を長期間固定化するだけでなく、土壌の物理性・化学性・生物性を改善し、農作物の生育や農業生産性の向上に寄与します。

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第490問バイオ炭による「炭素固定量」を算定する際に、基本となる計算式の構成要素として適切な組み合わせはどれか。

  1. A投入量 × 炭素含有率 × 長期炭素残存率
  2. B投入量 × 水分含有率 × 長期炭素残存率
  3. C投入量 × 炭素含有率 × 土壌の平均温度
  4. D投入量 × 酸素含有率 × 土壌の平均温度
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正解：A．投入量 × 炭素含有率 × 長期炭素残存率

バイオ炭による炭素固定量は、基本として「バイオ炭の投入量 × 炭素含有率 × 長期炭素残存率」で算出されます。

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第491問「ブルーカーボン」が指し示す内容として、適切な記述はどれか。

  1. A陸上の針葉樹林が光合成によって吸収し、樹木の幹や根などに長期間にわたって蓄積した炭素のこと。
  2. B工場や発電所から排出された二酸化炭素を機械的に回収し、深海底へ人工的に圧入して貯留した炭素のこと。
  3. Cマングローブや海草藻場などの沿岸生態系が光合成で吸収し、主に土壌中に貯留した炭素のこと。
  4. D大気中の二酸化炭素が雨水に溶け込み、河川の激しい流れを経由して最終的に海へ流れ込んだ炭素のこと。
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正解：C．マングローブや海草藻場などの沿岸生態系が光合成で吸収し、主に土壌中に貯留した炭素のこと。

ブルーカーボンは、マングローブや海草藻場などの沿岸生態系がCO2を吸収し、主に土壌（海底堆積物）中に貯留した炭素のことを指します。

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第492問ブルーカーボン生態系が、陸上生態系と比較して炭素を土壌中に貯留する能力が非常に高いとされる主な理由はどれか。

  1. A海洋植物は陸上植物に比べて寿命が非常に短く、数日単位で世代交代を繰り返すため。
  2. B海水に含まれる塩分が触媒となり、植物の光合成速度を陸上の数十倍に加速させるため。
  3. C海底に生息する特殊なバクテリアが、海水中の二酸化炭素を直接固体の岩石に変換するため。
  4. D二酸化炭素を吸収した植物が枯れて堆積しても、酸素の少ない海底では分解されにくいため。
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正解：D．二酸化炭素を吸収した植物が枯れて堆積しても、酸素の少ない海底では分解されにくいため。

二酸化炭素を吸収した植物が枯れて堆積した際、酸素の少ない海底環境では微生物による分解が進みにくいため、長期間にわたって炭素が貯留されます。

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第493問ネガティブエミッション技術のアプローチのうち、「工学的なプロセスを用いる手法」に分類されるものの組み合わせとして、適切なものはどれか。

  1. A「バイオ炭」と「植林・再生林」
  2. B「DACCS」と「BECCS」
  3. C「ブルーカーボン管理」と「DACCS」
  4. D「BECCS」と「風化促進」
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正解：B．「DACCS」と「BECCS」

ネガティブエミッション技術において、大気中からCO2を直接回収・貯留する技術（工学的なプロセス）の代表例がDACCSとBECCSです。

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