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2012年3月5日月曜日

マグネシム燃料電池 低コストで無害なエネルギーの燃料物質をつくる



東北大学未来科学技術共同センター教授の小濱泰昭氏が
2012年1月26日に発表した「Mg燃料電池」は、再生可能であるところに特長がある。
「太陽エネルギーを使ってMgを精錬するめどがついており、効率よく量産可能な燃料電池が実現する」(小濱氏)。
Mgは地球上で8番目に多い元素であり、海水にもMgCl(塩化マグネシウム、にがりの成分)として大量に含まれている。 レアメタル問題を起こすこともなく、人体にも無害だ。

マグネシウムが変えるか、日本のエネルギー問題


マグネシム燃料電池はどのような点で優れているか

電池としてのエネルギー密度が高く、小型化に向く

小セルでの実験値は1464mAh/gであり、これはリチウムイオン二次電池の5倍以上に当たる。 今回開発したMg燃料電池はまだ小型化の取り組みが十分進んでいないが、鉛蓄電池(35Wh/kg)や、ニッケル水素二次電池(60Wh/kg)を既に上回っており、リチウムイオン二次電池(120Wh/kg)がすぐ目の前に見えている性能だ)。


低コスト化が可能

。原料金属が安価であることなどから「電池の実装について協力を求めた古河電池によれば、60Ah、12Vという開発品と同じ容量のPb電池(2万円)を示して、この半分にはできる」(同氏)という。つまり1万円が目標になる。


「寿命」が長い

ここで言う寿命とは、いわゆるサイクル寿命ではない。電池内部にエネルギーを蓄えたまま、どの程度の時間、放置できるかという意味での寿命だ。二次電池は自己放電を起こすため、満充電状態にしても数カ月単位でエネルギーを失ってしまう。「Mg燃料電池は電解液を入れない状態で放置すれば50年、100年持つと考えている。このような性質は非常用電源として優れている」(小濱氏)*4)。


マグネシム燃料電池はエネルギー問題に対してどのような意味を持つのか

小濱氏
これまでは経済発展のために原子力発電は仕方がないことだ、というのが国全体の方針だった。このような方針の前提は、電気は貯められないものだという主張である。だが、私のMg燃料電池は、太陽エネルギーをMgの形に貯めることができる。Mgはモノだから、輸送も可能だ。送電線で長距離送電する場合と異なり、効率低下もない。

これからは「燃料を作る時代」に入ったということを主張したい。化石燃料や原子力はもう50年もたない。その後は燃料物質を作るしかない。ちょうど食料を調達するために、当初は直接採取だったものが生産(農業)に変わっていったようなものだ。  燃料を作る際、太陽エネルギーを利用すれば、Mgを作り出して消費しても、元のMgに復元できる。このようなサイクルを成り立たせる研究を続ける。


エネルギー物質をくることができ、 かつ、それを利用できるような未来になってほしいとおもう。

参考リンク

2012年3月1日木曜日

「海をダムに見立て海中で水力発電」 実現すれば原発1000基分の発電も可能



原発事故に伴う電力不足が懸念される中、神戸大学大学院海事科学研究科の西岡俊久教授(63)が「海洋エネルギーを活用した大規模発電装置の仕組みを発明した」と発表した。海を巨大ダムに見立て、海中で水力発電を行うという独創的なアイデア。理論的には原子力をはるかに上回る発電が可能といい、国際特許を申請している。(今泉欣也)  西岡教授は、破壊動力学の第一人者。物体に亀裂ができるメカニズムを解明するなどし、文部科学大臣科学技術賞、兵庫県科学賞などを受賞している。  海洋発電を考えたきっかけは、英スコットランド行政府が2008年に創設した「サルタイヤ賞」。海洋エネルギーだけを利用した革新的発電技術の開発者に賞金1000万ポンド(約12億円)を贈る賞で、西岡教授は地球の端が滝になっている「地球平面説」の絵からヒントを得たという。  海洋発電装置は、大型船のような海上浮遊物と海中の発電機2基、海中の配管で構成される。  まず、海水が海上浮遊物に付設した配管に入り、水の勢いでタービンを回して発電。海水はその後、潜水艦のような耐圧容器に入った海中に向けて配管内を落下し、発電機のタービンを回す。電気は海底ケーブルなどから陸上に送電し、海水はモーターを使って容器外に排出する。  配管の素材として用いる「スペクトラ繊維」は、鉄の10倍の強度。「金属疲労が生じず、かつ軟らかいので巻いて収納できる」と西岡教授。発電量は水の流量と落下の高低差で決まり、「例えば、海中の発電機が深さ千メートルであれば原発千基分(1基分の発電量約100万キロワット)の電気を作り出すことも可能だ」と強調する。  西岡教授は「ばかげた話と思うかもしれないが、実現すればクリーンな自然エネルギーで国全体の必要量を賄える。兵庫県内の企業など日本の英知を結集し、可能性を探りたい」と話している。


実現すれば夢のような話です。

こちらにもアイデア

海洋エネルギーを活用した大規模発電の簡略化


いずれにせよ、暗いニュースより明るく希望がもてることがたくさんでるほうがいい。


関連リンク



西脇 文男¥ 903


2012年2月16日木曜日

実現したら既得権益なんかまもってられないほど強烈な新エネルギー資源


震災以降、エネルギーの問題にとても関心が向くようになりました。
こちらの本を読み、心が躍りました。
4569775616
マグネシウム文明論 (PHP新書) [新書]

東京工業大学教授の矢部孝さんが
研究・開発を進めている新しいエネルギー
マグネシウムがキーとなります。
要約すると

太陽光を集めてレーザーエネルギーに変換
酸化マグネシウム(MgO)をマグネシウム金属(Mg)へと精錬し
このマグネシウム金属が水と反応するときに発生する熱と水素をエネルギー源として使おうという発想。

エネルギー取り出し後にはマグネシウム金属は再び酸化マグネシウムへと変化しているので、 再度レーザーで処理すればマグネシウム金属へと戻せるためマグネシウムの資源循環が可能

マグネシウムは海水に多く含まれる元素でその量は1800兆トン(石油10万年分)。
海水を効率的に蒸発できれば容易に集めることができる。
海水を霧状に噴霧し、そこに太陽熱を作用させれば水が効率的に蒸発する。
この原理を応用したのがペガサス浄水システムであり、多くの用途が期待されていると。
マグネシウムは水と反応させて水素を取り出すことで、直接燃料として利用もできるし、
マグネシウム-空気電池として利用すると効率のよい電気自動車用の電池とすることができる。


エネルギーを生み出す仕組み

ちょっとむずかしいので、自分で理解できるように整理すると。
1. 淡水化技術(太陽光で蒸留)によって海水からマグネシウム化合物を取り出す。
海水をりようすることで、水不足の問題もにも対応する。
2. 太陽光から直接レーザーを作り(太陽光励起レーザー)、によって高効率・低コストで、マグネシウム化合物から純粋な金属マグネシウムを精錬する。
3. 火力発電所の燃料として、石炭・石油の代わりにマグネシウムを使う(マグネシウムと酸素の反応ではCO2は発生しない)。
4. 使用したマグネシウムは酸化マグネシウムになるので、回収して再び太陽光励起レーザーで精錬して、マグネシウムに戻す。

実験設備は稼働していて、淡水化技術については製品化もされています。

すべて実現可能なのことなのか、わかりませんが。
ほんとうに実現してほしいと思える新しいエネルギー資源であり技術です。

可能なら多くの人に知ってもらって、認知されて実現できる可能性を高めて欲しい。

関連サイト



4569775616
マグネシウム文明論 (PHP新書) [新書]

2012年2月14日火曜日

日本を救う可能性のあるメタンハイドレート


メタンハドレートの採掘の実験が2012年2月に始まりました。

 海底に眠る天然ガスの一種「メタンハイドレート」の採掘試験が今月中旬から愛知県沖で始まるのを前に、試験用の井戸を掘削する海洋研究開発機構(JAMSTEC)の調査船「ちきゅう」が10日、停泊地の清水港(静岡市)で報道陣に公開された。  調査船は、全長210メートル、約5万6700トン。高さ約100メートルの「やぐら」が船上に組まれ、ドリルを取り付けるクレーンがつり下げられている。水深約1000メートルの海底から深さ300メートル程度の井戸を4本掘る。このうちの1本を使い、来年1月からガスを産出する。残り3本には温度計を埋設し、メタンガスと水が結晶化してメタンハイドレートができる際に起こる温度の変化を調べる。
(2012年2月13日15時32分 読売新聞)


次世代のエネルギーとされるメタンハイドレート

個人的に気になることは
1.クリーンなエネルギーなのかどうか?
2.日本にとって何かプラスとなるエネルギーなのかどうか?

ちょっと調べてみると。

メタンハイドレートはクリーンなエネルギーなのか?

温室効果が高いエネルギーでないほうがいいにきまっています。

下記サイトのよると
メタン量は石油、石炭よりも少なく、エネルギー単位当たりの二酸化炭素放出量は減少します。 全体としての温室効果は石油の場合に比べて約2/3になります。
メタンハイドレート入門
とあることから。
二酸化炭素は出すが、石油と同じエネルギーを使う場合は排出量は 少なくなるようです。

メタンハドレートの日本近郊の埋蔵量

Wikipediaによると
日本近海は世界有数のメタンハイドレートの埋蔵量を誇っており
日本で消費される天然ガスの96年分以上があるとされている。


2008年現在、日本近海は世界有数のメタンハイドレート埋蔵量を誇っている。本州、四国、九州といった西日本地方の南側の南海トラフに最大の推定埋蔵域を持ち、北海道周辺と新潟県沖、南西諸島沖にも存在する[3]。また、日本海側にも存在していることが独立総合研究所の調査よりわかっている。

日本のメタンハイドレートの資源量は、1996年の時点でわかっているだけでも、天然ガス換算で7.35兆m3(日本で消費される天然ガスの約96年分)以上と推計されている。もし将来、石油や天然ガスが枯渇するか異常に価格が高騰し、海底のメタンハイドレートが低コストで採掘が可能となれば、日本は自国で消費するエネルギー量を賄える自主資源の持つ国になるという意見があり[7]、尖閣諸島近海の海底にあるとされている天然ガスなどを含めると日本は世界有数のエネルギー資源大国になれる可能性があるという意見もある。

Wikipedia

Wikipediaの情報によるとこれだけの埋蔵量があり
採掘コストがさがれば
資源を輸入している日本にとっては
かなりのプラスになるのではないかと思えます。

メタンハイドレートが実用化されたら、日本はエネルギーを輸入に頼る国から
エネルギーを自給できるようになり さらにはメタンハイドレートを輸出するエネルギー資源大国になるかもしれません。

自国でエネルギーを調達できれば、石油の高騰などで経済が不安定なったりする現状の 要素も解消されたりもするかもしれませんし。

採掘実験は始まったばかりですが。
ぜひとも、成功して実用化してもらいたいと思います。

関連リンク


有賀 訓¥ 1,680


石井 彰¥ 777


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