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【保温素材】お湯の熱エネルギーを約一年間保存できるセラミックが発見される。水を温める手間がなくなるかも!? [しじみ★]
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0001しじみ ★
垢版 |
2020/07/16(木) 06:45:36.06ID:A9wng6vb9
→熱水の熱エネルギーを長期間蓄えられるセラミックが発見された
→このセラミックは常温に戻っても、圧力を加えるだけでいつでも自由に熱を取り出せる
→この素材を使えば、発電所や工場の排熱を蓄え、トラックで輸送して再利用することも可能になる

火力発電所や原子力発電所は、燃料を燃やしてお湯を沸かし、蒸気の力でタービンを回して発電しています。
https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/07/38f645ba15e7612b1ffaece283e9344e.png

熱エネルギーを効率良く扱うということは難しく、こうした発電所では発生した熱エネルギーのおよそ70%が排熱として失われています。

排熱は主に水で冷却されます。大量の熱水(100℃以下のお湯)は、併設された温泉や温水プールなどの施設で利用されている場合もありますが、ほとんどはただ海に捨てられるだけで有効に活用されていません。

これはあまりにもったいない状況です。

もし、この捨てられるだけの排熱を逃さずにうまく再利用することができるとしたら、それはエネルギー利用の効率改善に繋がるだけでなく、熱水が放出される河川周辺の悪影響も防ぐことができます。

しかし、実際熱を保存するというのは容易なことではありません。熱々のコーヒーでもすぐ冷めてしまうように、熱エネルギーは放っておけば刻一刻と失われ常温になってしまいます。

東京大学やパナソニックなどの研究者からなる共同研究グループは、そんな保存の難しい熱エネルギーを永続的に保存できる長期蓄熱セラミックを発見したと報告しています。

現在無意味に捨てられているだけの熱エネルギーが、いつでも再利用できるとなると、それは画期的な発見です。

■夢のような蓄熱素材

今回発見された新物質は、「スカンジウム置換型ラムダ5酸化3チタン(λ-ScxTi3−xO5)」と呼ばれるものです。これは、今回の研究グループメンバーの1人である大越慎一教授らが2010年に発見した新種の結晶構造の一部を、スカンジウムに入れ替えることで合成された新しい物質です。
https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/07/b5ba0b8f6021f3a2d600e7aec2222553-670x194.png

これは非常に安定した物質で、1年経過しても変化することがありませんでした。

しかし、圧力を掛けると瞬時に相転移を起こしたのです。

相転移は、基本的には氷が水になったり、水が水蒸気になったりという状態の変化をいいますが、今回の相転移は構造相転移というものです。

これは固体物質の結晶構造だけが変化する相転移です。

研究では新物質の元の状態をλ(ラムダ)相、圧力で相転移した状態をβ(ベータ)相と呼んでいます。

このβ相は、加熱していくと67℃付近で吸熱のピークを迎えて再びλ相へ戻ります。

これはどちらも固体ではありますが、β相の方がλ相よりエネルギー状態が低いので、水などに置き換えるならばβ相は氷で、λ相は水のような状態とイメージすることができます。

しかし、λ相は極低温まで温度を下げても、温度変化でβ相へ戻ることがありませんでした。

これはβ相とλ相の間に、エネルギー障壁があるためです。

本来氷(β相)になるはずの水(λ相)が、温度を下げても相転移しないとなると、これは相転移によって本来放出される熱エネルギーが保持されている状態になります。

これが開放される条件は最初の圧力を掛けたときだけです。

圧力を掛けるとλ相は熱エネルギーを放出して、エネルギー状態の低い相であるβ相へ移行します。このβ相は加熱されると再びλ相に戻りますが、λ相は温度変化でβ相に戻りません。

これを繰り返すことで、この新物質は熱エネルギーを圧力が加わるまで延々と保存し続けることができるのです。
https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/07/70fc600a7d25cb9f47fc90ff12ced07b-670x451.png

続きはソースで

https://nazology.net/archives/64642
0952不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:38:18.64ID:v0Rk2BV20
>>924
なーんだ。
もうちょっとエネルギー溜められるようになったら起こしてくれ
0953不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:38:22.78ID:UOPKBzMk0
にわかに信じがたいが、魔法瓶みたに、
真空で伝熱カット かつ、
赤外線とか全て100%反射する鏡
で、1年どころか、無限年間、永久に
保温できるだろ。
エネルギー保存則だもん。
とアホな書き込みしたくなっちゃた。
0954不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:39:29.67ID:NIc3sWXe0
すぐ美味しい♪すごく美味しい♪
0955不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:39:36.78ID:jjgLKjqO0
発電の燃料が1/7に出来るかも知れないってこと?
0956不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:39:47.95ID:R5M1buhw0
>>881
それある。
雪もずっと冷たさを保持できるのだろうから、氷室が一家に一個の時代になる
0958不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:42:19.68ID:cick91M70
>>1
車も永遠にお湯で走るだろこれ
0959不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:42:28.14ID:cmPQXPrX0
>>14
自転車こぐ
0960不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:42:30.15ID:UOPKBzMk0
よくわかんないけど、うまくやって
グルグル、電気が永久に流れないかな
超伝導みたいなやつ
常温とか67℃で超伝導
0961不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:42:52.01ID:DqQFZiDI0
太陽熱温水器で温めたお湯が、

真夜中に風呂に入る時まで熱々の状態を保っていてくれるだけの蓄熱で十分
0962不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:42:58.00ID:GUHJSO310
圧力かけるエネルギーってどんくらい?
0964不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:46:59.33ID:gOR3qot/0
そして。研究費。研究予算寄越せってアピールなんだよな。

この時期とか夢のような絵にかいた餅をさも完成したように発表して。ロビー活動して予算を集める手段。

経産省でも食い付けば、あおぞら予算丸儲け!
0966不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:49:51.50ID:A7THA0mu0
株式操作情報みたいなことにならなきゃいいなあ
実現して欲しい
0968不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:50:44.31ID:dyeHeTvL0
既に次スレはレス40前後
どんな便利な技術(笑)が出来たところで、
使うほうの人間がポンコツなら意味ない

>>964
国公立の大学院での研究費予算申請とか、大体そんな感じ
どう都合の良い夢を描くか?
そして「これが実現できればお得ですよ」って口説く
0970不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:51:58.78ID:j1KznDGc0
一度沸騰したら加熱しなくとも1年タービン回りっぱなし出来るって意味?
0971不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 10:52:14.67ID:TXfZlygU0
三菱重工の元素変換システムの方が凄い
あらゆるものが錬成できる、なんで話題にならないのか不思議
0978不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:00:35.14ID:udPssv0v0
真夏の気温を冬まで保存できる?
俺の部屋の中で
0981不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:04:22.59ID:zZCDS18G0
焚火に突っ込んだ石を水に入れると石が水と同じ温度になるまでお湯沸かせるけどこれは焚火から取り出した時点では常温で時間経ってからでもハンマーで叩いてから水に入れるとお湯を沸かせるみたいなことだろうか
ハンマーで叩くとお湯沸かせるんじゃなくて万力で締めてる間だけお湯沸かせるとか
焚火の温度じゃなくて焚火に入れてた時間で沸かせるお湯の量が決まるなら凄いな
0982不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:05:17.94ID:74y/D3Xt0
要するにねじまきでエネルギー
ためるようなことを結晶でできてしまうと
0984不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:13:31.32ID:dYLEHsPB0
あーコレ加熱し続けてエネルギー貯めたら核以上の破壊力になりますわこの世の終わりですわ
0985不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:13:45.93ID:QS7mE1TH0
>>845
超電導の技術を使って、電気を貯めたりできないかなと思ったり。
でも化学の力でバッテリー技術もあげて欲しいね。
0986不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:15:24.07ID:UFgRXt1h0
>>755
各戸の床下にこれ埋めようよ!冬は床下からモワワ〜と微弱な熱放出。
住宅は底冷えが無いだけでもかなり快適度が違うんよ。
0987不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:16:43.85ID:M3fr6cSB0
どうでもいいがサーモスブランドを買っただけなのに、魔法瓶が日本人の発明だってデマが流れてるよね
0989不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:17:29.01ID:xG4XoJNe0
ドラえもんで太陽の欠片?みたいな道具があったな。
水風呂に投げ込むと瞬時にお湯になる。
0992不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:26:40.09ID:vlNWse7m0
お前ら笑うかもしれないけど
未来じゃオナラでみんな空飛んでるんだぜ?
0995不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:31:10.47ID:DqQFZiDI0
>>755
東京スカイタワーはそういう仕組みになっている

国会議事堂にも冬の雪を貯蔵して夏の冷房に使う仕組みがあったけど、
東京に雪が余り降らなくなって使っていない
0998不要不急の名無しさん
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2020/07/16(木) 11:38:11.89ID:3qn4cGCl0
670MPaで相転移って6000気圧かよ
1000不要不急の名無しさん
垢版 |
2020/07/16(木) 11:55:32.22ID:WemwjcEd0
ミラクル魔法瓶キターo(^o^)o

金田一二三男がこれやればいいじゃん。
10011001
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