Category Archives: エネルギー技術

●モノづくりを支援するGarage Sumida(ガレージスミダ)

精密板金加工やプレス加工を生業とする浜野製作所

浜野製作所が作った施設:Garage Sumida(ガレージスミダ)

モノ造りのアイデアはあるものの技術が無い人たちの相談を受ける施設

浜野製作所が中心となり墨田区内の町工場と連携、必要な技術を支援する

相談に行くと浜野製作所の技術者が相談に乗ってくれる

 

このガレージスミダを利用して製品を開発しているチャレナジー

●台風でも発電する垂直軸型マグナス風力発電機

垂直軸型マグナス風力発電機

最大の特徴は、プロペラがないこと

円筒翼と呼ぶ3本の棒を内臓モーターで回転させる

そこに風が当たると風車全体が回り出し、発電する仕組み

マグナス効果という原理を利用した 一般的なプロペラ型 風車は、微風では回転しづらく十分に発電できない

一方 強風では過剰に回転してしまい倒壊事故につながる危険もある

そのため強風の時は、プロペラが回らないように停止させる

垂直軸型マグナス風力発電機は、微風でも強風でも発電できる

 

 

製品化に向けてチャレナジーの挑戦は続く (502)

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東海大学:長谷川真也の研究

熱エネルギーが音エネルギーに変わる熱音響現象

試験官に入れたスチールウールに熱を加えると

加えられていない部分と温度差が生まれる

熱い空気は冷たい方へ、冷たい空気は熱い方へと移動

温度差が大きくなるとこの移動が激しくなり

試験官全体の空気が振動し、音が発生する

 

●熱音響エンジン

穴が無数に空いた蓄熱器の片側に

熱を加えて温度差をつけると音を生み出す

密閉しているため音は聞こえないが、

中では離陸するジェット機の1000倍以上の音波が出ている

その先に蓄熱器を設ける

蓄熱器に温度差を与えると音が発生する

逆に音を発生させると温度差が生まれる

熱音響エンジンを設置したバーベキューのコンロで

物を冷やせるようになる

 

さらにスピーカーやリニアモーターなど

音の振動を電気に変えられる発電機を

取り付ければ電気を作ることもできる

 

熱から音を発生させ、音から発電する熱音響システム

 

●車のエンジンや、調理中の鍋から発生する排熱

熱を音に変える仕組みで排熱のリサイクルに挑んでいる (566)

開発したのは、スフェラーパワー株式会社と

福井県工業技術センターの増田敦士

 

直径1.2㎜ほどの黒い粒々の1つ1つが

太陽光発電する素子になっている

その粒々を2本の電気が流れる導電糸で挟み込んだ糸

 

太陽光電池が作った小さな電気を

たくさん溜め込んで大きな電気にしている

 

その太陽光電池糸を横糸にして織り込んだ布が、太陽光発電テキスタイル

 

布なので薄くて軽くて自由に曲げられる

 

将来的にはテント、カーテン、帆船の帆など、太陽が当たる布に使われる (292)

開発したのは、家族経営の三嶋電子株式会社

 

「水電池 懐中電灯」2000円

水に水電池を浸すだけで光る懐中電灯

 

水が乾いてなくなるまでライトは5日間 点き続ける

ライトが点かなくなったら、もう一度水に浸けると復活する優れもの

 

これまで電力の弱い水電池は実用的ではなかった

2010年から壇浦社長は仲間と共に水電池の研究を開始

2013年、今までよりも高い電圧を生み出す

金属と薬品の組み合わせを発見

 

水電池で乾電池とほぼ同じ電圧1.4ボルトを出すことに成功した (196)

太陽光発電は天候に左右されやすく発電量が不安定

電力会社は発電量に合わせて需要と供給のバランスを調整する

 

●デジタルグリッドルーター

 

東京大学大学院:阿部力也 特任教授が開発

 

インターネットで情報をやり取りするように

指定した量の電気を送り、受け取ることができる

 

太陽光発電と蓄電池を設置した住宅や企業が

ルーターでつながれば電気を自由に分け合うことができる

 

例えば平日の昼間は電力使用が少ない家庭から企業におすそ分け

休日は会社で作った電気を家庭におすそ分け

 

電気を蓄電池に貯め、お互いに融通しあうことで

自然エネルギーの不安定さをカバーできる

 

阿部は新たな電力ネットワーク作りを目指している (293)

夢の扉+で紹介

薄さ0.1㎜のプラズマアクチュエイタを

貼るだけで空調機器の性能が上がり、

風通しの悪い部屋にも心地よい風が吹き抜けていく

 

電車が通過する際は、強い風圧を弱めてくれる 飛行機が飛ぶとき、翼に沿って気流が流れないと

十分な揚力を得られず失速してしまう

 

翼にプラズマアクチュエイタをつければ

飛行機はより揚力を得てもっと安定して跳べる 原理は、1960年代にロシアの研究者が基礎を提言

JAXA宇宙科学研究所 工学博士:藤井孝臧は、

この基礎を実用化しようとしている

 

●プラズマアクチュエイタのメカニズム

薄い2枚の電極に電圧をかけるとプラズマが発生

そのプラズマが、イオンが動いて乱れた空気を吸い寄せる

 

●プラズマアクチュエイタの応用

・風力発電

風向きや風の強さに影響され、安定した電力を供給しにくい風力発電

風車の羽根にプラズマアクチュエイタをとりつけるだけで

回転数が10倍以上に跳ね上がる

 

・電車通過時の強風も制御する

電車にプラズマアクチュエイタをつければ、

そばに立っていても風を弱くすることが出来る (233)

夢の扉+で紹介

ビルにぶつかった風は下降流を生む

ぶつかった風が建物の角に集まる剥離流

風の密度が一気に高まり、スピードは3割も速くなる

都会ではこれらのビル風が複雑に入り組み、

威力を増しながら襲いかかる

●風速を1/10に減らし発電する減風装置

開発したのは、東北工業大学:野澤壽一 助教

その風車は、四角い骨組みだけの枠組み

強風が吹いても4つの風車の風下では、そよ風になる

一般のプロペラ型の減風率は5割程度

野澤の風車は9割も風を減らす事が出来る

 

飛行機の翼は正面から風を受けると翼を上へと押し上げる揚力が発生する

これにより飛行機は離陸し空を飛ぶことができる

野澤の風車は、この揚力が回転する力となり、

風のエネルギーをより多く風車の回転に変えることができる

さらにその回転で発電までしてしまうという

 

風車を橋や高速道路の脇に取り付ければ

横風によりハンドルを取られる事も無くなり

さらには発電した電気を街灯に生かす事もできる

 

ビルの屋上やヘリにこの風車を取り付け、

危険なビル風を生み出す原因を排除する (1225)

ワールドビジネスサテライトで紹介

●赤外線や紫外線でも発電する人工水晶を用いた新型光発電素子

開発したのは、IFTL-Solar

普通、太陽光で発電させるためには500ルックス必要だが、

新型パネルは薄暗い20ルックスの室内でも

LEDのランプを点灯させる事が出来る

 

その理由は、発電する光の種類

光には目に見える可視光線と目に見えない赤外線や紫外線がある

従来の太陽光パネルは主に可視光線で発電しているのだが、

新型パネルは赤外線や紫外線でも発電できる

 

パネルには人工水晶を細かく砕いた粉末が入っている

人工水晶の粉末が

目に見えない赤外線や紫外線を集めて電気に変換している

しかし太陽のような強い可視光線では、

従来のシリコン太陽電池の方が発電量が高い

現在、スマホの裏側にパネルを付け室内で充電させるものを開発中 (1485)

●ゴミを原子レベルで分解し消し去る水プラズマ

 

九州大学大学院 工学博士:渡辺隆行の開発

 

●水プラズマ

水100ccと電子レンジが消費するほどの電力で作り出すプラズマ

電気を通し雷のような放電を起こす

そこに水を送り込むと、原子核と電子までバラバラに分解

その状態をプラズマという

水から作るプラズマの温度は10000℃以上

鉄がプラズマに触れると原子レベルでバラバラに分解され、

一部は酸素と結びつき空気中に拡散し、消し去ってしまう

 

●ゴミ処理

日本国内で出る産業廃棄物と一般ごみの量は、年間4億2千万トン以上

中には処理が困難な有害物質もある

渡辺はプラズマで、この問題の解決を目指している

ゴミを消し去ると同時に水素が発生する、渡辺は

それを回収しエネルギーとして利用する構想している (1242)

●ガソリンの代わりになる未来の燃料粉

 

東京理科大学工学部電気電子情報工学科:星伸一 教授

 

それは、水素を作る粉:水素ホウ素ナトリウム

 

粉と水を混ぜる事で水素を発生させ、

水素燃料電池自動車の実現を目指している

 

1gの粉に対し、約2.4リットルの水素が発生する

 

圧縮した気体の水素をタンクに入れて酸素との化学反応によって発電

そのエネルギーでモーターを回す水素燃料電池自動車

 

しかし水素を溜めておくタンクが大きいことと、

水素を補給するステーション建設にお金がかかる

さらに水素はとても燃えやすく保存が大変

 

しかし星教授の粉末を使うとその問題が全て解決する (898)

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