クリーンエネルギー 2021年3月号

クリーンエネルギー 2021年3月号
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E2103

クリーンエネルギー 2021年3月号

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■テクニカルレポート
○低炭素社会実現に向けた都市ガス・水素混焼エンジンの基礎研究を開始
/東邦ガス(株)/紺野大統・薮下雅崇・田村守淑
ガスエンジンの水素専焼に関しては予てより、研究がなされているが、エンジンの抜本的改造を伴うため、2050年頃を見据えた脱炭素社会に向けた技術であると推測する。当社では、2050年頃の脱炭素社会と2030年頃の低炭素社会を繋ぐ、トランジション技術として都市ガス・水素混焼ガスエンジンの基礎研究を開始した。本稿では、取り組みの内容、課題および今後の展望などについて紹介する。

○パナソニックの最新ナチュラルチラー
/パナソニック(株)/田村朋一郎
蒸発器や吸収器の伝熱促進技術により、従来機に対して大幅な小型軽量化を実現し、業界初の非常用エレベータ一による真空部一体搬入が可能な「モジュール型ナチュラルチラー(エルーラミニ)」を発売した。

○LNGトラック向け小型充填設備の開発
/エア・ウォーター(株)/和田彩香
LNGトラック・充填設備の普及を促進すべく、利便性の向上、および設備導入に係る負担軽減をコンセプトとして、インラインでの充填方式を採用した可搬式LNG充填設備を開発した。本装置では設置面積・設備コストの低減、および短時間充填が可能である。

○SDGs、ESG視点から見た次世代のエアコンの開発
/(株)GF技研/梅津健児・大捕雅彦・永田富資・桑原永治
現在の空調機は冷暖房機として普及しているが、SDGs視点で捉え直してみると、(1)地球温暖化防止、カーボンゼロ社会、(2)コロナ感染症で露見した健康促進に真に貢献する空気調和の実現という目標が見えてくる、そのため開発した新空調技術を活かし商品化、事業化を進めていく。

○世界最大6.2kWの無電力熱エネルギーを輸送できるループヒートパイプの開発
/名古屋大学/長野方星・渡邉紀志・上野 藍
近年、自動車の排熱などの未利用熱エネルギーの有効活用が注目されており、熱源から利用先まで熱を高効率に運ぶ技術が期待されている。著者らは、大熱輸送が可能なループヒートパイプの研究開発に取り組み、電力を用いずに6.2kWの世界最大の熱輸送を達成した。

○ハイエントロピー合金ナノ粒子を用いた水素発生反応電極触媒開発
/京都大学/草田康平・呉 冬霜・北川 宏
近年、5種以上の構成元素が等モル量程度で固溶したハイエントロピー合金と呼ばれる、新しい種類の合金が着目されている。本稿では、単純な液相還元法によるIrPdPtRhRuハイエントロピー合金ナノ粒子の合成を紹介し、その電子状態とその水素発生反応触媒特性に関して紹介する。

○振動発電用環境適応型圧電体の低温作製と評価
/東京工業大学/伊東良晴・舘山明紀・舟窪 浩
圧電膜による振動発電技術は、IoTに向けたバッテリーフリーのセンサ活用のため注目されている。水熱合成法で作製した圧電膜は、自己分極性を有し、厚膜作製が容易であるということが見出され、特性向上につながる知見を得られたので紹介する。

○磁性強誘電体における熱の整流効果の観測
/東北大学金属材料研究所/小野瀬佳文
熱の整流効果は、熱流方向の正負によって熱伝導度が異なる現象である。大きな熱整流を持つ素子は熱の有効利用に有用である。我々は、磁性を持つ強誘電体(マルチフェロイクス)において熱の整流を観測することに成功した。整流の方向は磁化と電気分極の外積の方向に表れており、磁化か分極のいずれかが反転すると整流方向も反転することが観測された。このような外場制御可能な熱の整流効果は、将来のスマートな熱マネージメントに資する可能性がある。

○過去最高の室温熱電変換性能指数を示す酸化物の実現
/北海道大学/太田裕道
層状コバルト酸化物のナトリウムイオンを様々な金属イオンに置き換えて熱電変換性能指数を調べた。金属イオン層が重くなるにつれて熱伝導率だけが減少することを突き止め、最終的にバリウムイオンに置き換えたとき、室温の熱電変換性能指数ZTが金属酸化物としては過去最高の0.11に達した。

○国際ガス連盟(IGU)による水素の利用拡大に向けた報告
/LNG経済研究会/大先一正
温室効果ガス(GHG)排出量ネットゼロの実現に向けては、電化が難しい分野でのエネルギー源としての水素利用の拡大が不可欠なことが明らかとなっているが、そのためには、生産・供給コストの引き下げや供給安定性の向上を可能とする革新的な技術開発、およびその果実を生かす投資の促進が求められている。

■エネルギー事情
○小水力発電の現状と展望
/茨城大学/小林 久
固定価格制度(FIT)導入後の小水力発電開発の実態を明らかにするとともに、小水力発電分野における技術開発の概要を整理した。さらに、詳細設計が進んでいるFIP(フィード・イン・プレミアム)制度下、および脱炭素化に向かう未来社会における小水力発電の役割・位置づけについて、所見を取りまとめた。

■フィールドレポート
○宮崎市郡医師会病院へのエネルギーサービスの導入
/東京ガスエンジニアリングソリューションズ(株)/片山敬英
TGESと宮崎ガスは2020年8月に移転新築した宮崎市郡医師会病院にてエネルギーサービスを共同で開始した。大幅な省エネと防災性向上を同時達成すべく、高効率CGSや独自の最適制御を導入し、高度な運用管理を実施中である。

○ビール工場排水副生メタンガスを用いたSOFC発電実証
/アサヒクオリティーアンドイノベーションズ(株)/川村公人
当社はCO2排出削減を目指し、ビール工場の嫌気性排水処理工程から副生されるカーボンニュートラルなメタンガスを精製し、燃料電池で発電する研究を進め、実用規模の試験を開始した。本稿では、技術課題と解決策、昨年10月に実証プラントで得られた結果を紹介する。

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