重油専焼火力発電所が出力1000MWで運転しており、発電端効率が41%、重油発熱量が44000 kJ/kgであるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、重油の化学成分(重量比)は炭素85%、水素15%、炭素の原子量は12、酸素の原子量は16とする。
1日に発生する二酸化炭素の重量の値 \([\mathrm{t}]\) として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(3)。重油中の炭素量に \(44/12\) を掛ければ、生成する \(\mathrm{CO_2}\) 量が求まります。(a) の燃料消費量を使って1日分へ換算する問題です。
詳細解説
炭素の燃焼反応式から、燃料消費量を \(\mathrm{CO_2}\) 排出量へ換算する問題です。
重油中の炭素(C)は85%。
炭素 \(\mathrm{C} + \mathrm{O}_2 \to \mathrm{CO}_2\) の反応において、
C(原子量12) 1kg から \(\mathrm{CO}_2\)(分子量44) は \(44/12\) kg 生成されます。
1時間あたりの \(\mathrm{CO}_2\) 発生量は、
\[ 200 \ [\mathrm{t/h}] \times 0.85 \times \dfrac{44}{12} \approx 623.3 \ [\mathrm{t/h}] \]
1日(24時間)では、
\[ 623.3 \times 24 \approx 14960 \ [\mathrm{t}] \approx 15.0 \times 10^3 \ [\mathrm{t}] \]
よって(3)が正解。