太陽光パネル熱を暖房・給湯に

 今朝の日経新聞に、「太陽光パネル熱再利用-シャープ、住宅向け暖房・給湯に」という記事が掲載されていました。

 太陽光パネルで発生する熱を回収して暖房や給湯に使える省エネ設備を開発したそうです。太陽光パネルの裏側に取り付けた配管不凍液を流して熱を吸収し、その熱をヒートポンプの原理で温水にし、タンクに蓄えて床暖房などに利用するというわけです。夏場は50℃にもなるパネルの温度を下げて発電効率を高めることにもなるそうで、一石二鳥ですね。
 できた温水をエコキュートのタンクに合流できるとさらに効率的だと思いますが、今後の展開に期待したいです。

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レドックスフロー電池

 今朝の日経新聞に、「蓄電池 生産コスト1/10に」という記事が掲載されていました。住友電工が実用化に成功した「レドックスフロー電池」に関する記事でした。レドックスフロー電池は、バナジウム等のイオンの酸化還元反応を利用して充放電を行う蓄電池です。電極や電解液の劣化が殆どなく長寿命であり、発火性の材料を用いていないことや常温運転が可能なことから安全性が高いなど、電力系統用蓄電池に適した特性をもっており、今後、太陽光や風力等の再生可能エネルギーの導入を拡大していく上で必要となる系統の安定化技術として期待されています。

 今回の記事では、これまでは電解液にレアメタルのバナジウムを大量に使うために価格が高かったが、住友電工では複数の金属系素材を使った代替材料を開発したことで、1kWh当たり数十万円していた販売価格を大幅に引き下げられる見通しと説明しています。レドックスフロー電池は、リチウムイオン電池と比べて発火リスクが少なく、寿命も20年と約2倍長く、次世代蓄電池の本命の一つとされています。日本政府もレドックスフロー電池の国際標準化の推進に力を入れているようです。今後の進展に期待したいですね。

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木材を金属のように加工する

 6月30日に放送された「夢の扉」を録画から見ました。テーマは「素材革命!木材が金属やプラスチックに代わる!?」です。 木材というと切削加工しかできないと思っていたのですが、金属やプラスチックのようにプレス加工ができるのです。これは驚きです。

 この技術のポイントは、細胞の間にあるリグニンという物質にあります。リグニンというのは、木の中に含まれている物質で、木の繊維の中に入り込み、鎖のように縛りつけ硬くする性質があります。ある薬剤を染み込ませ熱を加えてプレスするとリグニンが柔らかくなり、一つ一つの細胞が分離し滑り動きだすそうです。さらに熱を加えると木はその形のまま固めることが出来るのだそうです。産業技術研究所の金山公三さんが発見し、「流動成形」という技術として確立しました。詳しくは、産業技術研究所の発表資料「木質材料の流動性発現による複雑三次元成形加工」が参考になります。

 木を自由に成形できれば金属やプラスチックに代わる資源になる可能性があります。以前にもこの番組で「リグニン」にまつわる技術が取り上げられました。木材からリグニンだけを取り出して、それに古紙などのやわらかい木質系廃棄物を形作ってリグニンの養液に浸すことでプラスチックのように固めるという技術です。リグニンについてもっと深く研究すると木材が金属やプラスチックより優れた素材になるかもしれませんね。

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抵抗の少ないコアーレス型発電機

 昨日「中小企業総合展2013 in Kansai」に行ってきました。そこで発見した企業様を一つ紹介します。その名は発電機工房 。小水力発電や風力発電に適した発電機を開発されています。通常の発電機よりかなり発電効率が高いそうです。どうして発電効率が高いかというと、鉄損が少ないからだといいます。通常発電機には鉄心に巻かれたコイルが使われますが、鉄心部分に磁気ヒステリシスと渦電流が発生し、電力が熱となって消費されエネルギー効率が損失します。それを鉄損といいます。鉄心を使わずにネオジム磁石を使うことで鉄損を削減し、効率を上げているのだそうです。一部の小水力発電にも使用されているそうです。効率の程度によってはスゴイ開発ですね。

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工場のプレス機の余力で発電

 2013年1月7日の日経新聞朝刊に、「プレス機使い工場で発電」という記事が紹介されていました。

 電気設備工事の株式会社エスコム(福岡県小郡市)が工場のプレス機に取り付けて発電する装置を開発したそうです。開発した「PPG発電システム」は、上下動するプレス機が加圧後に上に戻る力を利用して発電機を動かすしくみで、出力はプレス機の加圧能力によって異なり、1~5kW程度だといいます。

 九州電力や関西電力の電気料金の値上げ申請を受け、電力コストがアップする懸念がある中、それをピンチとするのではなくチャンスととらえて商品開発に取り組まれている姿は素晴らしいですね。工場の中にはまだまだ利用されずに捨てられているエネルギーがあると思います。そうしたエネルギーを拾い集めて再利用する知恵がこれから求められることと思います。

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家庭の排熱を活用する方法はないか

 5/24のNHKクローズアップ現代で、「眠れる熱エネルギーを活用せよ」という番組が放送されていました。

 この番組によると、日本では燃料などの形で消費するエネルギーのうち、2/3は使われることなく「排熱」として捨てられているといいます。番組では、工場から出る排熱などを回収して、それを圧縮して温度を高め、再び工場で再利用する試みや、地中熱や下水熱を利用する取り組みを紹介していました。

 この番組を見て、家庭で発生する排熱を利用する方法があればいいのにと思いました。たとえば、私の家ではエコキュートでお湯を沸かしてお風呂などで利用していますが、使い終わったお風呂の湯をそのまま捨てるのではなく、それを再びエコキュートに戻し、その熱を回収して圧縮すれば、温度の低い外気から熱を取り出すより、少ない電力で熱湯ができるのではないかと思いました。こうした循環型エコキュートの開発を考えてほしいと思うのですが、いかがでしょう。

 「簡易ヒートポンプ/チラ」という製品を開発している会社があります。エアコンの排熱を利用してお風呂の湯を沸かすという活用例が示されています。簡単に排熱を利用する方法はいろいろありそうですね。

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紙ゴミからバイオエタノール

 4/22に放送された「夢の扉」を見ました。テーマは「京都発 究極のリサイクル!紙ゴミから生まれるバイオエタノール!」です。

 家庭やオフィスから出る紙ゴミを燃やして発電することは以前からありますが、この番組で紹介されたのは、紙ゴミを発酵させてバイオエタノールを作るというものでした。

 木材から作られる紙ゴミには、バイオエタノール製造に欠かせない「糖分」が多く含まれ、生ゴミよりもかなりの生産量が見込めるといいます。“都市が油田になる”という夢のような話です。紙ゴミの中にはたくさんの雑菌が含まれており、普通の酵母菌を入れても雑菌に負けて上手く発酵しないというのがこれまででした。それが、熊本大学の発酵学の権威・木田教授が開発した細菌に負けない酵母菌のお蔭で夢の扉が開きました。アルコール臭のするバイオエタノールができました。

 これはすごいですね。毎日捨てられる紙ゴミが資源になる、しかも天候や時間に左右されないので、安定的に確保できますね。これで火力発電所を回せば、元は木ですからカーボンニュートラル。原発もいらないかもしれません。実用化に期待が膨らみます。

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家庭の省エネ

 今朝の日経新聞に、「家庭の省エネに照準」という記事が掲載されていました。

 大手電子部品メーカーが、家庭の電力利用を効率化するホームエネルギー管理システム(HEMS)向け部品の開発を急いでいるということです。

 アルプス電気では、ケーブルを流れる電気の動きを非接触で検知する電流センサーを、競合製品の1/10程度の大きさまで小型化し、玄関の分電盤など狭いスペースにも組み込みやすくするとしています。

 TDKでは、電流の変化を遅延なく検知できる新型の電流センサーを開発しています。この技術をHEMS向けに転用するとしています。

 村田製作所では、自己発電する電池不要のスイッチ部品を開発し、自社製品である小型無線モジュールと組み合わせて、照明やエアコンなどの電化製品を制御する省エネリモコンとして提案していくとのことです。

 電子部品メーカーが、家庭の省エネに照準を合わせ、拡大が予想されるHEMS関連の機器に搭載する電子部品の開発を急いでいる様子がうかがえます。

 (財)省エネルギーセンターは、、「家庭の省エネ・節電」を日常生活や企業等の活動において進めることのできる人材の発掘・育成をねらいとして、平成23年度に「家庭の省エネエキスパート検定」という検定制度を創設しました。今、原発再稼働問題が不透明な中、原油価格の高騰も重なって、電力不足と電気料金の値上げが懸念されています。この検定試験に注目している工務店や街の電気屋さんもおられます。当事者の市民も「家庭の省エネ」に関心を高め、企業もそこをビジネスチャンスとして動き始めています。今年の夏は「家庭の省エネ」で熱くなりそうです。

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LED照明を使う植物工場

 昨日の日経新聞朝刊に、「日本GEが植物工場-LEDでレタス栽培」という記事が掲載されていました。

 宮城県多賀城市で、日本GEがLED照明や温度センサーなどの設備を手がけ、植物工場専門のベンチャー企業、みらい(千葉県松戸市)が工場を運営する計画だそうです。東日本大震災で生産を縮小したソニー仙台テクノロジーセンター内に工場を設けるとしています。今夏をめどにレタスの栽培を始め、その後バジルや水菜などの生産も始める予定だといいます。

 植物工場は天候に左右されず、安定して植物の生産ができることや、無農薬栽培が可能なこと、少ないスペースで生産できること、水耕栽培だと土壌環境に影響されないこと、など多くのメリットがあります。しかし、初期投資が大きいことや、エネルギー使用量が大きくなることなどからコスト高となることがデメリットとされています。露地栽培でできた野菜と競争するとなると、価格もそう高くできず、利益を出すのがなかなか難しいという課題があります。

 植物工場で利益を出すためには、①省エネ等によりランニングコストを下げていく、②生産性を高め、栽培回転率を上げて、収穫量を増やす、③植物工場でしかできない安全・安心・高付加価値の植物を栽培する、などの対策が必要です。

 多くの大学や研究機関で植物工場の研究がされていますし、本記事のように、企業の参入も増えてきました。まだまだ採算のとれている企業は少ないようですが、上記3つの視点で改善がなされていくことを期待したいです。

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太陽光発電関連の動き活発

 今朝の日経新聞朝刊には、太陽光発電に関する記事が4つ掲載されていました①「欧米陰る太陽光発電」②価格、日本でも綱引き-全量買い取り、業界希望出そろう、③太陽光発電関連関西企業が先手、④超薄型の太陽電池、の4つです。

 ①は、ドイツの太陽電池メーカーQセルズの経営破綻に続いて、アメリカでも世界最大級のメガソーラー計画が頓挫したというニュース。Qセルズの経営破綻については、市場規模は拡大しているが、発電コストが高く、中国企業の安値攻勢で価格競争の激化したことと、政府の買い取り価格の見直しが要因と述べています。

 ②は、日本で再生可能エネルギー全量買い取り制度における買い取り価格を巡り、事業者と企業や家庭の綱引きが始まるというニュース。買い取り価格を事業者が採算がとれる水準にしないと再生可能エネルギーの普及が見込めないという論点がある一方、高い買い取り価格は一般家庭や企業に重い負担を強いることになるという懸念があります。

 ③は、買い取り制の導入による需要拡大をにらんで、太陽電池の周辺機器、特に太陽光パネルでつくった直流の電気を交流に変換する「パワーコンデイショナー」市場への参入企業が増えているというニュース。ただ、こちらも中国メーカーの台頭で価格下落の懸念があるとしています。

 ④は、東京大学で食品包装の1/5以下の厚みしかない超薄型太陽電池が開発されたというニュース。薄型リチウムイオン電池を太陽電池の下に貼り付け、発電と蓄電ができる薄型フィルムの開発を目指すとしています。

 その他、和歌山市に出力2000kWのメガソーラーを7月に開設するというニュースも掲載されていました。日本では7月に再生可能エネルギー全量固定買い取り制度がスタートすることを受けて、メガソーラー開設の動きが活発になっています。さらに、3/30に行政刷新会議による「再生可能エネルギーの普及・促進に向けた規制緩和」が発表されました。103項目の規制緩和策が発表されています。

 こうした動きは企業にとってビジネスチャンスですが、競争激化が予想されるだけによほどしっかりした差別化戦略を持って参入しないと成功は難しいと思われます。今年は、懸念される夏の電力不足や電気料金の値上げという経営リスクをいかに回避するかという視点もあり、企業のみならず、需要者としても攻めるか守るか、選択を迫られる年になりそうな気がします。

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