【技術】あらゆる熱を電気に変換する新技術

　アメリカの新興ハイテク企業が、数十年の歴史を持つコージェネレーション技術の進歩を加速
させるかもしれない。カリフォルニア州サンフランシスコの設立間もないベンチャー企業アルファ
ベット・エナジーは、廃熱からダイレクトに発電するという数十年来の方法をナノテクノロジーや半
導体技術で改良し、安価かつ大規模に展開しようとしている。

　アルファベット社が開発しているのは、排気管やエンジンに挿入し、熱を電力に変換する熱電
素子。同社の立ち上げにも関わった最高経営責任者（CEO）のマット・スカリン氏は、「廃熱利用
業界のインテル」を目指していると話す。創業わずか1年だが、「廃熱回収システムの中核を成す
技術で世界一になる」という野心的な目標を掲げる。同社はこの技術の全世界での市場規模を
2000億ドルと見積もっている。

　工場や発電所、車、ノートパソコンからも捨てられている熱エネルギーの活用法を探る取り組
みは、研究者、起業家、業界団体の間でも広がっている。

　この分野には大きな可能性がある。オークリッジ国立研究所が2008年に公表した報告書によ
ると、アメリカ国内の発電所では、使用する燃料の3分の2以上が熱として失われているという。

　イリノイ州ウェストモントにあるリサイクルド・エナジー・ディベロップメント（RED）社の創業者で
会長を務めるトム・キャステン氏は、廃熱を回収する技術自体は1世紀以上前から存在すると話
す。RED社が目を付けているのは大規模な工場だ。工場の装置を改良し、廃熱から生み出した
電気や有益な熱エネルギー（蒸気、温水など）を電力会社や近隣の施設に売却することを目指
している。

　一例として、熱エネルギーが必要な施設でコージェネレーション（熱電併給）システムを導入す
れば、電力や動力と同時に有用な熱も生み出すことができる。また、無駄なエネルギーを施設
内で電力や動力に変換することも可能だ。

　アルファベット社は、比較的手に入りやすい低コストの材料を使用し、大幅な低価格化を実現
できると主張している。熱電素子には適さないとされてきた材料だが、ローレンス・バークレー国
立研究所が開発した技術を取り入れ、熱伝導率を低くすることに成功。少ない熱から多くの電気
を生むことができるようになった。

　この技術はまず工場などに導入される予定だ。廃熱利用のプロジェクトは、大規模で高温にな
る工場や発電所に限定されるのが一般的だ。しかし、アルファベット社の計画が順調に進めば、
携帯電話から車まで、さまざまな環境でエネルギーの安価な再利用が実現する可能性もある。
ただし、同社のスカリン氏は、この技術を工場や発電所以外で実用化する計画はまだ始まった
ばかりだと述べている。

　アルファベット社の熱電素子は電子機器のマイクロチップと同様の方法で製造されるという。
大量生産が実現すれば、「1ワットあたり1ドルをはるかに下回るコストでシステム導入が可能に
なる」とスカリン氏は胸を張る。競合するシステムと比べて2分の1から3分の1の初期投資で済み、
利用する排気熱の流量や化学組成、温度によって条件は異なるが、2〜4年で回収可能だという。

ソース：ナショナルジオグラフィック
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20100824001

http://www.nationalgeographic.co.jp/news/bigphotos/images/energy-waste-heat-recaptured_24788_big.jpg
　アメリカ、ウェストバージニア州チャールストン近郊にあるウェストバージニア・アロイ社の工場。

チンコの熱も

体温で携帯の充電とか

これは金だけ集めてトンズラしそう

>あらゆる熱

情熱

スレタイいまいちだな

温度差発電だろ

>>7

あーわかるわかる、「俺と彼女の温度差」だろ？

とりあえず都市のAC廃熱だけでも処理できたならヒートアイランド現象も解決できるのにね！
せめて温水変換利用とかできんのかね !?

この世の最高の温度と最低の温度は何度ですか？
大学生以上の人教えてください。

僕は物は本来最低の温度なのであって、
それより高い温度は全て温まった状態であると思います。
どうですか？
大学生以上の人教えてください。

>この分野には大きな可能性がある。オークリッジ国立研究所が2008年に公表した報告書によ
>ると、アメリカ国内の発電所では、使用する燃料の3分の2以上が熱として失われているという。

つうか何やっても最後は結局（回収の困難な）熱になって捨てられるだろ…だから温暖化ガスとか関係なく人類が活動すりゃ地球は温まるんだよ

熱電変換素子はそんなに効率の良いのは無いからな…

これ熱電対の原理を利用するんだろ？
伝導熱であったまったらもうダメじゃん・・・

Clausius の原理によれば『ひとつの系がサイクルを行って、低温の物質から熱を受け取り、高温の物
体にこれを与える以外に何の変化も残さないようにすることはできない。』

またThomson の原理によれば『仕事が熱に変わる現象は、それ以外に何の変化も残らないなら不可逆であ
る。あるいは、温度の一様なひとつの物体から奪った熱を全部仕事に変え、
それ以外に何の変化も残さないことは不可能である。』

つまり力学的エネルギーや電気エネルギーなどの高級なエネルギーは１００％他のエネルギーに変換できるが、
低級なエネルギー、つまり熱エネルギーは１００％他のエネルギーに変換できない。

温度変化のない熱源から熱を取り出し、これに相当する正の仕事を外に向かって行うサイクルは存在しない。
高温の熱機関から熱をもらって、何かのサイクルを動かして仕事を取り出し、低温の熱
機関に熱を捨てながら仕事を加えて、元の状態にサイクルを戻すことは可能。

外気との温度差が大きければ採算がとれるかもしれない。

やろうとしてるだけで実績はないのか。
金だけつかんでトンズラパターンだな。
最近は永久機関に引っかかる奴も
いなくなったからなぁ。

ペルチェ素子だろ？あれはそんなに効率いいとは思えん。
スターリングエンジンにしたって百年くらいいろんな研究がなされているが、
馬力のいいものはなかなかない。

砂漠に置けばすごい発電量に？

>>16
スターリングエンジンの効率は熱機関としては最高でしょ
出力重量比がウンコってだけで

>>10
現在の理論では下限こそあるものの、温度の上限がないため
理論上温度差は無限に広がる。まぁ無限に温度差を広げ続けるなんてのは実質不可能だけどな。

ちょっとでも熱力学の知識があったらこのスレタイみたいなタイトルにはしない。
ばーかばーか

>>20
ではプーリングの絶対差異を簡単に説明してみてください。

>>18
スターリングで連想するもの
・スターリン（あなたは共産主義者ですか？）
・SF作家（あなたは空想と現実の区別がついていません！）
・星と輪（残念、すこし違います）

温度の上限は存在する。
加熱するエネルギーが全てニュートリノに変換されてしまう
のが上限。

　　　　　　　　　　　　＿＿＿＿＿＿
　　　　　　　　　　　　　　　| 　 _, , -― '／￣￣￣￣￣
　　　　　　　　　　　　　　　|　 |::.　　　　|　共同開発ﾆﾀﾞ　
　三 |　　　 , ィ' 　 　 　 　 ∧_|::::..　　／＼＿＿＿＿＿
,三._ | 　 , 三 l 　　 　 　 <｀∀|:::::::...　　　　|
三三L／三 . l 　　　 　 　 ゝi"/^)::::::..　 　 |
三三三三　　l、 　　　　　 i、´ン:::::::::: . . 　|
三 三 三 　 　 ヽ.　　　　　lヽ |::::::::: :: :....　 |
三三三　　　ｕ　l　　　　 　| 　|:::::::::::.. .. . .. |
三 三　 　ｕ　　 厂￣￣￣ 　 L:::: -一 ' " ´￣￣￣￣
三三 　 　 　 ／　　　　　　ｶﾞﾁｬ

対称性の自発的破れがあるなら

熱も自発的にエントロピ減少する条件があるはず

つまり見えない11次元を使えば物体から熱を奪い去って絶対0度にするだけでなくそれを電気に変換する技術があるはず

つまり結晶化とか相変化にヒントがあるかもしれない

大風呂敷を広げているのに、原理に関する具体的情報が無い。
具体的情報が出たら、「これじゃ第２種永久機関じゃねえかｗｗｗ」
と突っ込まれる種類の��新技術�≠ﾈんじゃないかという気がする。

>>19
マイクロブラックホールしかないな。

そんな事よりうちの研究室のダクトの水もれ直してくれよ

多分蒸気ヒーターから漏れてんだよな

>>29
アルミテープでも巻いとけば？

×あらゆる熱
○あらゆる温度差

絶対零度より高い温度にある物質の熱エネルギーをすべて発電に使う夢のエネルギーかと思ったのに期待して損した。

巨大ミラーを宇宙に打ち上げ
24時間日本をまぶしくすればおｋ
ピカピカウチュウ略してピカチュウ

ヒートポンプを併用すれば少しは効率上がるんじゃないか？

サブマリン狙いで特許出てるから実現させてないって機構だったらある
金無いのと、多分発電量がしょぼい

この新技術に対する一般人と専門家の関心の温度差でも発電できますか？

ぺるちぇ素子が効率よくなったって話か？

熱電素子って、一本の棒の両端の温度差が300℃以上ある時にやっと発電する代物じゃなかったかな。
それで発電しても、チップコンデンサ１つ分ほどの電力しかできなかったはず。
もっと違う所に労力を割いた方が良いよ…。

>>19
いや、温度にも上限があるんだって。物体が光速を超えられないのと同じです。

光速を超えようとしても、運動エネルギーが質量に変換されるばかりになってしまうでしょ？
同じように、熱エネルギーが質量に変換されるだけになる『限界温度』があるんだよ。

>>37
しょぼい大学の研究室の研究ネタが無くなってしまうがな

＞22
あらいぐまラスカル

記録上の上限はゼットンの一兆度、下限はバルタン星人のマイナス20万度ですが何か？ｗ

いや、特にこれといって何も

>>10
最低の温度は、絶対零度と言って　マイナス２７３．１５℃だよ。

ただ、絶対零度まで温度を下げるのは難しく、すごくエネルギーが要る。
と考えてＯＫだ。

最高の温度は何度なんですかね？

ビグバン直後は宇宙の温度は1兆度以上あったんだっけ

熱を電気に変換なんて簡単だ、熱で湯を沸かして蒸気でタービンを回して・・・

この猛暑を電気に変えてくれ

タマキン袋のウラ…(´･ω･`)

>>37
確かに研究テーマが減ってしまうね…。
あと、チップコンデンサが動作する上限の温度が行っても120℃ほどだったはず。
つまり、-200℃ほどに冷やさないと発電しないのよ。
空想の世界の産物に近いね。

おまえらの自家発電も有意義に活かせられれば…

ゆくゆくはダイソン球を目指すわけですね

真夏のアスファルトにヒートパイプ敷いて
電柱内でタービン回して、電柱の上にくっついてる
でかいコンデンサに充電した方が現実的だな

どっかのお土産に砂時計みたいなガラスに液体が入ってて片方握る（下側）と
ボコボコと上に液体があがったりってのがあったな。

振動発電より効率いいんだろうかねぇ？

>>16
＞ペルチェ素子だろ？

違う、発電に使うのはゼーベック素子だ。
「ペルチェと何が違うんだw」と言いたいなら、
ペルチェ素子と言わずに「熱電対」と言え。

ペルチェとゼーベックを一緒にするのは、
電動機と発電機を一緒だと言うようなもんだ。

日本のメーカーだってやってるしサンプル出荷もしているんだけどなぁ。

>>54
電動機も手で回せば発電するし、
発電機も電気流せばタービンが回るんじゃね？

>>56
そうだよ。
でも使用目的が違うから通常はごっちゃにしない。
「○○は××にも使えるから○○と××は同じ物」は暴論。

　　　　 /: : : : : __: :/: : ::/: : :／/: : :/l::|: : :i: :l: : :ヽ: : :丶: : 丶ヾ　　　　＿＿＿
　　 　 /;,, : : : //::/: : 7l,;:≠-::/: : / .l::|: : :l: :|;,,;!: : :!l: : :i: : : :|: : ::､　 ／　　　　 ヽ
　　　 /ヽヽ: ://: :!:,X~::|: /;,,;,/: :／　 ﾘ!: ::/ﾉ　 l｀ヽl !: : |: : : :l: :l: ﾘ /　そ　そ　お　＼
　　　/: : ヽヾ/: : l/::l |／|||llllヾ,､　　/ |: :/ , -==､　l＼:::|: : : :|i: |　/ 　 う　う　 前　　|
.　　 /: : : //ヾ ; :|!: ｲ､||ll|||||::||　　　 ﾉノ　 ｲ|||||||ヾ､ |: ::|!: : ｲ: ::|/　 　な　思　が
　　 /: : ://: : :ヽｿ::ヽl |{ i||ll"ﾝ　　　 ´　　　i| l|||l"l　｀|: /|: : /'!/l 　 　 ん　う
　∠: : : ~: : : : : : : :丶ゝ-―-　　　　　 , 　ｰ=z_ｿ　　 |/ ﾊﾒ;, :: ::|.　　　だ　ん
　　 i|::ﾊ: : : : : : : : : : : ､ﾍﾍﾍﾍ　　　　 ､　　ﾍﾍﾍﾍﾍ /: : : : : ＼,|.　　　ろ　な
　　 |!l　|: : : : : : : : :､: ::＼　　　　､-―-,　　　　　　/ : : :丶;,,;,:ミヽ　　 う　 ら
　　　　　丶: :ﾊ､lヽ: :ヽ: : ::＼__　　｀~　"　　　　　 /: : ﾄ; lヽ）　　　ゝ
　　　　　　 ﾚ　｀|　｀､l｀､＞=ﾆ´　　　　　　　 ,　　_´ : :}　｀　　　／
　　　　　　　　 ,,､r"^~´"''''"t-｀r､ _　　-､　´ヽノ　＼ﾉ　　　／　　　　お ・
　　　　　　　,;'~　　_r-- ､__　　　　　~f､_>'､_　　　　　　　　 |　　で　　前 ・
　　　　　　f~　　,;"　　　　　~"t___　　　　ﾐ､ ^'t　 　 　 　 　|　　は　　ん ・
　　　　　 ,"　　,~　　　　　　　　　ヾ~'-､__　ﾐ_ξ丶　　　　　|　　な　　中 ・
　　　　　;'　　,ｲ　.. 　　　　　　　　　ヽ_　　 ヾ､0ヽ丶　　　　l　　　　　　　　　/
　　　　 （　;":: |:　:: ..　　　　　　　　　 .｀,　　 ヾ　丶 !　　　　＼＿＿＿＿／
　　　　　;;;; :: 入:: :: :: 　 　　　l｀ｰ-､　　 ）l　　 ヾ　丶
　　　　　"~､ｿ:: :い:: :　　　　　＼_　　ノ　,　　　 ヾ　丶

暑いところに取り付けて、その背面を十分に冷やせば
そりゃ発電は出来るだろうが

その分、冷やしたいところが冷えなくもなるんだな。

そして、そういう廃熱は車程度ならそう高温でもないので
発電量はわずかしかない。

コストと放熱と発電量の兼ね合いがいろいろとねえ。

ただの熱電対

あらゆるあほを電気に変えてほしいよ。

　特に鳩山とか・・・・。せめてそれぐらいの役に立ってほしい。

>>38
電子ガスとか考えてみたが、温度に上限があるてのは納得できないな。

電子間の相互作用は距離に依存している。高温になると、
低温ではほとんど到達しなかったような互いに近い距離まで
近づく機会が増える。つまりより高いポテンシャルエネルギーを持つ
電子の割合が増える。電子の大きさを点とみなして相互作用を
1/rと考えるならポテンシャルエネルギーに上限はない。

ほぼ光速に至っても電子の”運動”はどこまでも異なる状態に変化できる

それにだな、光子ガスの温度に上限があるとしたら何度なんだ？

>>1
＞「廃熱利用業界のインテル」を目指していると話す。

なにも世界最悪、一番汚い企業を目指さなくても・・・
google　<　Intel　独禁法

これが衣料に使えれば
夏なんかは暑さを充電器に溜め込めるし
その分涼しく感じられるんじゃないか？

ペルチェの延長みたいなもん？

セグウェイ以来の大型詐欺臭がする
同様に多額の金を集められれば、詐欺ではなくなるからガンバレ

エントロピーの法則に反するんじゃね

遂に人間発電所が現実になるの？
できれば発電したその電気で自分の運転する車を動かしてみたい。

ゼーベック効果かなんか？

超高効率な熱電対ってこと？
ttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BC%E3%83%BC%E3%83%99%E3%83%83%E3%82%AF%E5%8A%B9%E6%9E%9C
ttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E9%9B%BB%E5%A4%89%E6%8F%9B%E7%B4%A0%E5%AD%90
無理やろ！

スターリンエンジンはどうなの

>>71
スターリングエンジンなら潜水艦で使ってる

じゃ、俺、毎日体温売るよ
買ってくれーーーー

スターリングエンジンのコージェネレーションユニットなら数多くの会社が開発してるだろ
作動ガス温度測るのに熱電素子使ってもらえるよ。よかったね

日本は海流を使い発電。

日本も負けるな。

ゼーベック素子の高効率なのを東芝が発表してた。
２００度差で、熱効率は良くて５％程度位？

安価で、実用化は出来るかもしれないが、９５％の熱は捨てることになる？

コマツもやってんのね

株式会社KELK > 世界最高効率の熱電発電モジュールを開発・発売
http://www.kelk.co.jp/news/090128.html

この新技術とやらはネタだろうが、温度に上限があるとしたらプランク温度だろJK

ちなみにゼットンも裸足で逃げ出す

熱平衡はあらゆる熱に含まれるのか

>>67
だからエントロピー増大法則の破れがあるはず
それを利用していると思う

>>69 懐かしー。修論のテーマだ。
発電効率が足りなさすぎで無理。
タービン回した方がずっと効率いいぞー。

逆のぺルティエ効果の応用なら、振動がない特長が生きて
ワインセラーとかでヒット商品になってたなー。

>>62

理論上はともかく世界のエネルギーが有限だとすると最高の温度は全ての質量を
エネルギーに変換してたった一つの水素原子に与えた場合って感じになるのでは。

発生させた電気を使ったときにまた熱が発生するから無意味

太陽の熱でいいんじゃね

>>83
その使える電気がry

>>77
ここ数年で、技術革新が進んでいるようですね。
２００度差で熱効率１０％も間近かも。

集光式太陽光発電で、熱効率２５％。
熱電素子を併用して、熱効率１０％
太陽熱温水器併用で、熱回収４０％
太陽エネルギー利用７５％なら、素晴らしいですね。

あらゆる熱をエネルギーに変換って熱力学なんちゃらの法則は覆しちゃうの？

>>87
あらゆる温度差、なら熱力学云々の法則は守られてる
というかそういうもの

50%が上限だった希ガス。
ただし温水とかの熱そのものの利用は除いて。

これからの十年は新エネルギーラッシュが始まり
淘汰されて落ち着くまで
経済が動くよ。

２００度差ってさ、何と何の差でそこまでいくの？
って思ったら車のエンジンで部位によって１０００度近く行くのか…。

>>10
宇宙誕生直後がこの宇宙上での最高温度になるんじゃないのか？

大同特殊鋼が既に集光式太陽光発電設備を稼働させていますね。
熱効率２５％程度で稼働出来ているようです。

発電素子の裏にコマツの熱電素子を貼り、水道水で冷却すれば完成ですね。

>10 >92
>78　のプランク温度がそのことらしい。
ビッグバンからプランク時間（5.4x10^(-44)秒）後の温度が
だいたいプランク温度（1.4x10^32 ケルビン）くらい
それよりも前の時間については記述する理論が未完成

>>68
＞遂に人間発電所が現実になるの？

懐かしいな、ブルーノ・サンンマルチノかww

熱力学法則は古典的だから
相対論的量子熱力学法則を作る必要がある

オレの股間の熱いたぎりも電気に変換してくれるのか？

まさに性電気

>>96
っ統計熱力学

これでエアコン動かして
その廃熱でまた発電してエアコン動かして・・・
どんどん電力でかくなっていって凄いことになるじゃないかｗｗｗ

>>97
自家発電で頼む

お前らすぐ自家発電でって言うけど３０秒で発電終了だろ
そんなんじゃ携帯も充電できねーよ

うちの前の国道が車通り激しくて、信号もないから途切れない
これで発電してくれ、ついでに消音も

発電量は微量でも熱を電気や運動エネルギーに置き換えることで
発熱を抑制する効果の方が期待できる。

熱電対って、いつからそんなに強烈な発電ができるようになったの？

おまえらの股間につけとけばいつでもマン充電だな

以下ジゴワット禁止

永久機関＝人の社会

股間の摩擦熱で永久機関完成だな

いわゆる熱電対？

日本の今年の暑さで発電したらどんなもん？

いわゆる、ゼーベック効果を利用しているのだろうとは思うけど、
すごそうな発電だな

これ壁にぺたぺた貼ったら夏涼しくなるの？(´・ω・｀)

風邪発電

俺の腹の脂肪でPC駆動したい('A`)
半年ぐらいはいけるはず。

邪気眼発電