「科学技術と人間」についてのまとめです。最近、主題が目立ってきた単元の1つです。新傾向として発光ダイオードなどの新素材の特徴を述べる問題や地球環境の悪化につながる二酸化炭素の温室効果などを出題が多くなっています。
そのあたりの勉強もおろそかにせずに頑張っていきたいものです。それでは、「科学技術と人間」についてのまとめです。
科学技術と人間
化石燃料のエネルギー資源には限りがある。
- 化石燃料：石油、石炭、天然ガスなど昔の生物が地層の中で長い間に変化して出来たもの。現在の主なエネルギー資源は、化学燃料、ウラン、水など。
エネルギー資源の問題点
- 化学燃料の燃焼によって発生する二酸化炭素は地球温暖化の原因となる。また窒素酸化物なども発生して酸性雨の原因となる。
- 原子力発電で使われてる核燃料（ウラン）や使用済みの核燃料から有害な放射線が出る。事故が起こると被害が大きい。
- 化石燃料はウランの埋蔵量には限度がある。
新しいエネルギー
化石燃料に代わる新しいエネルギー資源が開発されている。
クリーンなエネルギー資源は、地球環境を悪化させる二酸化炭素や窒素酸化物を出さないエネルギー。
- 太陽光発電（太陽電池）：太陽光を利用して電気を蓄える仕組み。クリーンで枯渇しない。
- 風力発電：風の力でタービンを回して電気エネルギーを得る仕組み。
- ごみ発電：化石燃料の代わりにゴミを燃やす火力発電。
- 燃料電池：水素と酸素の化学反応から電気を取り出す仕組み。発生する物質が水だけなのでクリーンである。
- バイオマス発電：さとうきびやとうもろこしなどを発酵させて作ったエタノールなどのバイオマス（生物資源）を利用して発電する方法。
- 地熱発電：地下のマグマの熱エネルギーを利用する発電方法。
再生可能エネルギー
太陽光や風力、地熱などいつまでも利用できるエネルギー資源。
新素材開発
新素材の開発とコンピューターの発達は目覚ましい。
科学技術と生活において、我々の生活は新素材の開発やコンピューターの発達など科学技術の進歩によって便利になった。
新素材
天然になり優れた性質を持つ材料
- 形状記憶合金：ある温度にあんると元の形に戻る合金。
- ファインセラミックス：熱や摩擦に強く、エンジンの部品や人工の骨に使われている。
- 炭素繊維：炭素からできている繊維で、軽く、弾性が強いのでスポーツ用品などに使われている。
- 吸水性ポリマー：多くの水を吸収するので紙おむつなどに使われている。
- 導電性高分子：電流が流れるプラスチック。薄型の電池や液晶ディスプレーに使われる。
- 発光ダイオード（LED）：小さい電気でも光るため、省エネルギーで長持ちする。信号機や照明に使われている。
コンピュータの発達
真空管→トランジスタ→ID→ISIと発達していく過程でコンピューターが小型化され、普及した。
環境を守る技術
ハイブリッド自動車など、環境を守る技術が実用化されている。今までのような大量生産、大量消費を続けていくと、化石燃料や鉱物・生物などの資源は確実に枯渇してしまう。また、ごみの問題も深刻になっている。
一度使った資源は廃棄して終わりではなく、リサイクルして活用する循環型の社会を築かなければいけない。
金属のリサイクル
日本は鉱物資源がとぼしく、多くの金属製品の原材料を外国からの輸入にたよっている。それだけに、資源の使い捨ては見直さなければならない。たとえば、アルミニウムは、ジュースのかんや建材など、多方面に使われている。
アルミニウムの原料であるボーキサイト鉱石は、ほぼ100%近くが海外からの輸入である。また、ボーキサイト鉱石からアルミニウムをとり出すときには大量にエネルギーが必要である。しかし、一度つくられたアルミニウムかんをリサイクルすれば、鉱石から新しくつくるときの約3%のエネルギーですむ。
紙のリサイクル
日本は、紙の原料である木材の多くも輸入にたよっている。この木材は熱帯地方からのものが多く、熱帯林の伐採が進むと、地球温暖化への影響や貴重な生物種の絶滅などが大きな問題となる。
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