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2013年11月29日 (金)

しなやかな材料による温度差発電

2013/11/27
奈良先端科学技術大学院大学
プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 奈良先端科学技術大学院大学
(奈良先端大、学長:小笠原直毅)
物質創成科学研究科光情報分子科学研究室
の河合 壯(かわいつよし)教授、
野々口斐之(ののぐちよしゆき)助教らは、
配管やホースなどの曲面にぴったりと実装
でき、排熱の温度差により発電する高性能
の熱電発電シートの開発に世界で初めて
成功しました。
 
 この技術を使い試作した
熱電発電デバイス(装置)は、柔軟で、
熱源に貼るだけで発電できることから、
工業プラントの配管や複雑な形状をもつ
ラップトップコンピューター等の排熱を
利用して電力を再生する方法や、体温を
利用した健康モニター用電源など、
省エネや地球温暖化の抑制に貢献する
アプリケーションが期待されます。
 
 今日、消費されるエネルギーのうち
約3分の2が未利用のまま環境中に
出されています。
 
 その排熱の80%以上は200℃以下
であり、また、持ち運びする排熱環境での
使用が多いため、従来のタービンなどの
大規模設備に用いることはできません
でした。
 
 そこで、熱回収と電力再生が効率的な
柔らかい熱電発電デバイスが望まれて
います。
 
 これまでにフレキシブルなプラス型
(p型、低温側がプラスに帯電)の
熱電材料には導電性ポリマーや
カーボンナノチューブなどが提案されて
きましたが、マイナス型(n型、低温側が
マイナスに帯電)の熱電材料を
組み合わせて理想的な双極型熱電発電シート
を開発することが高効率の熱電変換には
必要とされてきました。
 
 しかし、フレキシブルなマイナス型の
熱電変換材料はこれまで開発されておらず、
世界中の研究者が検討してきました。
 
 河合教授らは、軽くて丈夫な
カーボンナノチューブに着目し、
その熱電発電特性について研究を重ね
ました。
 
 その結果、通常はp型を示す
カーボンナノチューブを安定なn型に
変える一連の薬剤(ドープ材料)を発見し、
非常に困難とされていたフレキシブルな
n型熱電変換材料の開発に成功しました。
 
 さらに、この材料を使ってプラス型にも
マイナス型にも変えられるフレキシブルな
熱電発電シートを試作し、これが曲面上
でも発電し、十分な電力を回収できること
を実証しました。
 
 この成果は、英国ネイチャー・
パブリッシング・グループのオンライン
総合科学雑誌「Scientific Reports
(サイエンティフィック・リポーツ誌)」
に掲載される予定です
(プレス解禁日時:日本時間
平成25年11月26日(火)午後7時)。
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 素晴らしいですね。
 
>今日、消費されるエネルギーのうち
>約3分の2が未利用のまま環境中に
>出されています。
 すごい量です。
 
 しかしながら
>その排熱の80%以上は200℃以下
>であり、また、持ち運びする排熱環境
>での使用が多いため、従来のタービン
>などの大規模設備に用いることは
>できませんでした。
 ということです。
 
 なんとももったいない話しです。
 
 それが今回の開発で利用可能となる
可能性が出て来ました。
 
 関連記事です。
2013/11/27 日本経済新聞
 
 なかなかの発電量です。
 工夫次第でかなり有効に使えそう
です。
 
 大いに期待したい。
 
 地熱も温泉だけではもったいない。
 もっと有効利用すべきです。
 バイナリ発電など、やり方はあるはず。
 
 熱は貴重なんです。
 有効利用しない手はない。

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