技術士試験（化学部門‐化学プロセス）②_令和3年_必須I-2復元解答例

判定結果は“A”です。つまり60～100点です。
以下、復元解答例を見ていただくにあたっての留意点は、

①正解は一つじゃない、この解答例は、小職の例であって、貴殿の場合は全く別の視点で論じられる可能性が高いです。あくまで参考の位置づけとしてみてください。

②職務上の守秘に係る記載は基本的にありませんが、自分自身でグレーゾーン？と躊躇した部分は、修正させていただいています。

③文字数制限はあまり気にせず復元しています、また実際には下線等使って重要事項をハイライトしたりもしています。実際とは多少異なる可能性がある点は、ご容赦ください。

お題：化石燃料に頼らない脱炭素社会への転換

設問の詳細は以下アドレスを参照ください。https://www.engineer.or.jp/c_topics/007/attached/attach_7917_1.pdf

設問(1)：
「エネルギー源の安定確保」と「脱炭素社会化に伴うシーズ・ニーズの変化」などを多角的に分析して3つの課題を抽出し、説明せよ。

復元解答：
①エネルギーセキュリティ
国内の再エネ開発を基本として、エネルギー自給率の改善が求められるが、わが国の現状一次エネルギー消費量を鑑みると、海外からの再エネ輸入が必要となると考えられる。再エネ資源の賦存地域、即ちサンベルト地域、良好な風環境等は、必ずしも化石資源の賦存地域とは一致しないため、新たな資源国との外交強化は元より、独自技術の開発などによりエネルギーを買い負けない仕組みづくりが課題となる。
②新たなインフラの整備とコスト
上述の通り、海外からの再エネ輸入が想定される。この時、送電網によるグリッド接続は高コストとなり非現実的なため、水素をキャリアとして、エネルギーを貯蔵・輸送する方法が検討されている。大規模な水素サプライチェーン構築は、新たな社会インフラの構築を必要とし、その投資額が巨大化することも想定される。
③既存事業者の廃業
例えば電気自動車の社会実装に伴う新興メーカーの台頭、FIT制度による新規再エネ事業者の参入において、相対的に既存事業者の競争力が低下し、雇用環境が破綻することがリスクとなりえる。新エネルギー導入に関する制度設計においては、既存事業者を巻き込み、被害者を出さない仕組みづくりが必要となる。

設問(2)：
抽出した課題のうち要求事項と影響の重要度を考慮した上で課題を１つ挙げ、その課題に対する3つの解決策を示せ。

復元解答：
エネルギー輸入スポットである我が国にとって、再エネの大規模輸入にはエネルギーシステムの変更を伴う新たな技術の社会実装が必要であることから、新たなインフラの整備とコストが最も重要な課題である。以下に、その解決策を3つ述べる。
①有機ケミカルハイドライド法による水素サプライチェーン構築
現在、水素キャリアとして液体水素（LH2）、有機ケミカルハイドライド（MCH）、アンモニア（NH3)が検討されているが、特にMCHはタンクやタンカーなど既存インフラの一部転用が可能で、小規模実施においてもその効率が担保されると言われており、初期投資額を抑えた、スモールスタートが可能となる。このことから、特にインフラ導入開始時においてはMCHによる水素サプライチェーンの構築が有望と考えられる。
②制度設計による導入加速
例えば自動車燃費ラベリングの様に、CO2排出に関する評価手法を確立し、製品個別にラベリング、そのCO2削減効果に応じて税制的なインセンティブを設ける事でその導入を加速する。
③継続的な技術開発による効率改善
CO2削減の実効性向上、コスト競争力の強化を目的に、水素サプライチェーンに関して継続的な技術開発を行う。例えば、LH2は液化効率改善、MCHは水とトルエンからのMCH直接電解合成、NH3は低温・低圧合成技術の開発が期待される。

設問(3)：
解決策を実行した際に新たに生じるリスクを示し、それへの対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。

復元解答：
新しい水素インフラの稼働において、技術成熟度、小規模実施の観点で効率性が低くなる懸念があり、さらに、ユーティリティの再エネ化が十分でないと、LC-CO2原単位の改善が限定的、あるいは改悪することが想定される。設備計画におけるLCAの観点から対策について以下に述べる。
①社会的なコンセンサス形成
中長期的な視点でロードマップを作成する。その時、LCAの視点で、現状技術のブリッジテクノロジーとしての位置づけを明らかにし、継続的な技術開発により達成される将来のあるべき姿を明らかにして、社会的コンセンサスを形成する。効果が限定的であても、制度設計などを活用し、インフラ導入を止めないことが重要である。
②LCAの活用によるシステム評価と技術開発
LCAの手法により、技術やシステムをディダクティブに評価し、システムの完全性、ホットスポットの有無を評価する。これにより、目標との乖離を明らかにし、重点的な改良が必要な技術の特定を行うことで、効率的かつ抜け目のない技術開発を可能にし、CO2排出削減の実効性を担保する。

設問(4)：
前問の業務遂行において、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から留意点を述べよ。

復元解答：
過渡期においては制度設計による補助金の導入が想定される。この点、脱炭素社会化の道筋を分かりやすくステイクホルダーに説明することが、技術者倫理における説明責任に該当する。新たな技術実装をシステムとして評価し、LC-CO2も示す。
持続可能性の点では、制度設計において被害者を出さない仕組みづくり、既存事業者の取り込みが重要である。また、再エネ導入の加速が社会全体の持続可能性を高めることになるが、このパラダイムシフトの中で、マテリアルリサイクルなど波及的広がりにも留意して、技術革新・産業変革に対応する。

以上