科学大好き!アイラブサイエンス!このブログでは、最新科学の?をなるべくわかりやすくコメントします。
新エネルギーの研究がなかなか進んでいない。風力発電では大きな風車は高価すぎて一般の人には手が出ない。燃料電池も電極部分に安価な材料が見つからず一般化が進んでいないように思う。半導体技術の優れている我が国では、太陽電池が一番進んでいるようだ。
 
その他には火力発電や工場の廃熱やエアコン、暖房器具などの廃熱。この熱エネルギーを何とか有効に利用できないかと研究が続けられていた。

それが「温度差を利用したエネルギー」である。今回、「温泉」を熱源として温度差を利用して動く「水素吸収合金アクチュエーター」が函館で実証実験された。

「水素吸収合金アクチュエーター」とは何だろう?今日は「水素吸収合金」と「水素吸収合金アクチュエーター」「温度差を利用したエネルギー」について調べる。

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水素駆動機:温度差利用で動力引き出す 函館で実証実験

温冷水の温度差を利用して動力エネルギーを引き出す「水素吸蔵合金アクチュエータ(駆動機)」の実証試験が北海道函館市の函館港旧函館ドック岸壁の建屋で始まった。温水で加熱した合金から放出された高圧水素をシリンダーに送り込み、ピストン駆動させる仕組みで、排ガスが出ない画期的な実験装置。世界で実用化した例はなく、研究グループは揚水や発電などへの応用を目指す。

開発したのは独立行政法人寒地土木研究所▽NPO法人「環境パートナーin北海道」(札幌市)の吉田静男理事(元北海道大助教授)▽財団法人「函館地域産業振興財団工業技術センター」の3者。10年前に研究を始め、豊富な温泉があり、温度差を生かしやすい函館を実験場所に選んだ。

函館では昨年7月、研究グループ「水素吸着合金アクチュエータ活用研究会」(会長、長谷川淳函館高専校長)が発足。函館港内の海水を浄化する揚水ポンプなどへの実用化を図る。

実験装置は長さ6メートル、幅3メートル。1個825グラムの水素吸着合金を24個(計約20キロ)使い、それぞれステンレス容器に密閉。温水に浸して加熱する。40度以上の温度差が生じると、合金に吸着した水素が高圧で放出され、シリンダー内のピストンを押し出す。逆に合金を海水で冷やすと水素が固体となって合金に吸い付くため、シリンダーの反対側が低圧になり、ピストンが引き戻される。この相反する動きを組み合わせて連続駆動させる。

装置は重さ100キロのダンベルを水平に回転させている。温水はヒーターで温めているが、岸壁直下の温泉を生かせば外部エネルギーを全く使わず、稼働できるという。

研究会副会長を兼ねる吉田理事は「温度差の自然エネルギーだけで自律でき、環境への負荷はゼロだ。合金の性能の改良や容器の熱伝導向上など課題はあるが、実用化したい」と話している。(毎日新聞 2007年2月24日)

水素吸蔵合金とは何か?


ニッケル、マンガンなどをさまざまに組み合わせた合金で、水素を固体として貯蔵できる。高温になると水素を気体として放出し、低温では水素を固体にして合金の内部に取り込む。燃料電池などへの応用が注目されている。

水素吸収合金アクチュエーターとは?


アクチュエーターとはさまざまなエネルギーを変換して、運動エネルギーに変えるしくみを言います。水素吸収合金アクチュエーターとは、低温で水素を吸収し、高温で水素を放出する水素吸収合金の性質を利用してピストンを動かすしくみだ。

熱源には温泉以外にも、太陽熱、廃棄熱などさまざまなものが考えられる。

温度差を利用したエネルギーとは何か?


まだまだ未利用の熱源として期待されているものに次のようなものがある。(社会法人 日本熱供給事業協会 より引用)

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