【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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1しじみ ★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。
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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。
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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。
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続きはソースで

https://nazology.net/archives/64642

2不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:46:28.66ID:++q+IEiX0
でもお高いんでしょ?

3不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:46:51.83ID:C393ZbMW0
心温まる話題ですね

4不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:47:57.12ID:zDoE5QdT0
要はゲル懐炉のセラミック版か

5不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:48:23.78ID:R09tsEOZ0
なるほど、わからん。

6不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:48:40.95ID:j99vSTeG0
ノーベル賞来るー?

7不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:49:09.14ID:GGRYXsey0
パナソニックの株買えばいいの?

8不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:49:19.61ID:VEZnJrI30
原理が聞いても理解できん

9不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:49:30.21ID:oP1zgGOA0
過冷却の水が衝撃で一気に凍るみたいな?

10不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:49:31.00ID:Mn0iyPF40
トラックで輸送するエネルギーは?

11不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:49:31.05ID:3QAumw7p0
67度なら携帯型カイロに良いな

12不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:50:39.17ID:n8Wa8y410
スカンジウム高そう

13不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:50:42.13ID:idwh/FCp0
うちの電気ポットと一緒じゃん
凄い

14不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:51:22.44ID:QDtrywTE0
圧力をかけるエネルギーはどーすんだよw

15不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:51:37.88ID:wOXjeTzU0
常温と言うがそれだって温暖化で上がってるんだろ
いっそ大気熱をどんどん保存することで温暖化防げないだろうか

16不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:51:48.63ID:Mn0iyPF40
一番必要なのはお金を回す人間の心のエネルギーなんだよなぁ
ここが凍り付くとエネルギー需要そのものが落ち込む

17不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:51:53.61ID:RxfcQS0k0
日本初か!🇯🇵

18不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:52:02.61ID:Q3sH5F7D0
これでパイプ作って発電所で暖めたお湯を各家庭に運べばいいと思う

19不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:52:09.70ID:ax+PFDVj0
熱伝導率がゼロ?

20不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:52:17.00ID:ev0djolK0
話は聞かせて貰った
地球は滅亡する😃

21不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:52:29.10ID:f89DI/t20
つまり
水素終了

22不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:52:51.36ID:Wcwj1qjq0
すげえ

23不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:52:56.75ID:g3kh6e8J0
これの超巨大なシステムつくって夏の暖かさを冬へ蓄えてくれ

24不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:52:57.19ID:HngvzhGO0
まさかこれが人類を滅ぼす一因になるとは誰も想像だにもしていなかったのである

25不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:53:15.48ID:fsOIUa9J0
発表早すぎない?大丈夫?

26不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:53:31.87ID:k8LZOUt10
何だか知らんが放熱するだろ
なんで変異がどうのこうのなんだ

その変異どうのこうのの環境状態のためにエネルギー使うんだろ
しょうもねぇ

27不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:53:53.20ID:YVzHN6+v0
実際に装置を作って熱収支を出さないとなんともいえんな

28不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:53:57.92ID:KgYs6nBV0
ナンダッテ-ΩΩ-Ω--

29不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:54:04.97ID:7PKe5DMC0
熱の長距離輸送ができるな。
採算はわからんが。

30不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:54:09.32ID:t+jv2faf0
またデマとか嘘じゃないの?

31不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:54:16.18ID:xuVX9DzN0
密封されていればエネルギーが逃げないって事?
あれ、これ本当ならやばい発明では?

32不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:54:23.26ID:/Phz4PBQ0
何か難しいけど凄そう
輻射熱とかで放出される分はどうかと思ったけどそれもなさそう?

33不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:54:32.89ID:fSVOCj8v0
月の地下に鉱床があるらしい

34不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:54:43.92ID:zwzx1j3p0
わしじゃよ

35不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:54:54.48ID:a6g5c+k80
無限湯たんぽで暖房費も節約ってか?

36不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:55:26.85ID:HngvzhGO0
>>23
いずれは出来るかもな

37不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:55:29.69ID:SMhEfF2m0
お風呂がずっとそのままで!?

38不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:55:31.74ID:0yOjpTFI0
猪木が興味を持ちそう

39不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:55:55.00ID:NZiqOVI10
>>1
     i
     |
 \  __  /
_  (m)  _ ピコーン
     |ミ|
 /  `´  \       雪で冷房を ・・・  
    ('A`)
   ノヽノヽ
     く く

40不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:56:01.33ID:wfChqUPt0
期待していいんスカ?

41不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:56:26.55ID:2EjetA3w0
で、それが何の役に立つの?

42不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:56:56.59ID:1hEOYZ+z0
オナホ

勃起の圧力で発熱

43不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:57:01.72ID:Plc4CDQQ0
熱加えたら変形して
圧力かけたら発熱しながら元に戻ると言う事?

44不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:57:07.65ID:bCLi0FX20
これ、何に使う?

45不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:57:10.94ID:MOZygJ+r0
1年前のお湯でコーヒーを楽しむ   胸熱

46不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:57:53.63ID:HX1hBcEU0
夏の熊谷で温めた水を冬の暖房に使える

47不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:57:54.76ID:CkLkeD690
>>25
気球あげてカネ集め

48不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:57:58.72ID:YSGZUElw0
これ暖房に使えるか

49不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:00.34ID:58Qd9/170
夏の熱気を冬まで保存できたら最高だね
地下水蓄熱は熱が漏れまくってダメダメ

50不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:00.40ID:oih5w3zK0
発電コストを抑えられそう

51不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:00.95ID:ujNNWWIX0
これ映画化決定だろ

52不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:01.68ID:f4qyRJzn0
共同研究グループがなー
すぐどこかに差し上げるんじゃねーの

53不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:02.27ID:mLJ3t1o80
>>39
夏の熱で雪を溶かすのが先じゃないか?

54不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:04.57ID:1hEOYZ+z0
圧力かけたら発熱?
靴底に入れたらポカポカじゃね?
酷寒のロシアとかでバカ売れしそう

55不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:15.45ID:iHY1Klmr0
暖房費が要らなくなるかな?

56不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:24.30ID:cbEFmoGi0
なるほど。
でもこれだと莫大なエネルギーを保持するわけじゃないんじゃない?
λ→β+熱 は圧力が条件になるの原理なら
相転移分のエネルギーしか保持できない。
エネルギー量によってはこれは人工的な石油になりうるが。

57不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:24.62ID:ax+PFDVj0
熱のまま保存するわけではなく
結晶のエネルギーとして蓄えるのね
そして簡単に解放できると
重いから輸送には適してないだろうね

58不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:30.60ID:k8LZOUt10
冷凍庫の中の氷の温度が一定だった!
この氷はすごい!アイコック!
冷凍庫に入れたまま夏場に出して食えばいい!ハンキョw

俺の発見だ!
だから金くれwwwwwwww

こうですか?

59不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:36.83ID:HAvFYrjj0
>「スカンジウム置換型ラムダ5酸化3チタン(λ-ScxTi3−xO5)」

シューティングゲームのラスボス感

60不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:38.53ID:LO51UekV0
またジャップがノーベル賞取るのか
いい加減にしろ

61不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:52.81ID:cfLR8cUa0
>>15
氷河期「呼んだ?」

62不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:58:58.64ID:sfvP62Z70
真夏の太陽光による熱を蓄熱→冬場に昇温エネルギーとして使用
てな、もう一年中20〜25度均等維持できるエネルギーシステムはよ開発してくれ
あ、でも実用化されるとき俺もう死んでるわ、自分以外の人間が快適なのも癪なんでやっぱいいです

63不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:01.57ID:FBckKuQP0
ほんでどの株式が上がるんや?

64不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:03.46ID:iHY1Klmr0
>>53
雪国の屋根に使ったら
雪下ろし要らず?

65不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:17.32ID:29fqPUGG0
アッーチッチ、アッチ!

66不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:19.23ID:XAeZqa4z0
潜熱が維持されるってこと?
にしてもスカンジウム高価過ぎてワロタw
12000円/kgとかw

67不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:31.25ID:1ZedtEad0
熱エネルギーの回収が出来るなら夏に溜め込んだ熱を冬に、冬に溜め込んだ冷気を夏に使おうぜ
めちゃくちゃ省エネになるぜ

68不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:38.17ID:wwC3fIvv0
湯たんぽに最適

69不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:38.37ID:RF5pPy0k0
深夜にお湯沸かして保温して使ってる各家庭の電気料金がぐっと下がるな

70不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:38.42ID:WHnLVHlr0
パナソニックかー( ・ω・)
見つけちゃったねー

71不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 06:59:46.97ID:36wDltWG0
某国に盗まれない?

72不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:00:11.85ID:AwgAiA+90

73不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:00:14.50ID:JROtJ/Ly0
同調圧力じゃ駄目なの?

74不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:00:38.66ID:Q7WcFzgX0
再加熱のエネルギー < 圧力のエネルギー
だったら笑えるw

75不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:00:40.98ID:1hEOYZ+z0
>>71
さっさと中国人が盗んでこれで格安の靴底作ってほしいわ

76不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:00:45.47ID:+6Hy/Oat0
で この物質のグラム価格幾らよ?
まさか量産にのらん物を作ってんじゃあるまいな?

77不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:00:45.94ID:NGl8PzJy0
エネルギー問題が大きく変わるんか

78不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:00:54.67ID:GCJiL0Id0
これってもの凄い発見なんじゃね?

79不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:01:04.89ID:OHKUuLS30
>>1 そ そういう事か ふーん

80不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:01:23.19ID:4/oxkw8f0
輸送中に発火しそう

81不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:01:33.83ID:/6fJMjl60
原発厨のテロリストども終わったwwwwwwwwww

82不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:01:35.84ID:vB6Om4ft0
発電所規模で使えるのか、家庭用のポット程度なのかで、話がまるで違ってくる。

83不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:01:39.83ID:QtZkAc7x0
熱エネルギーをお湯より少ない体積や質量で蓄えられないと輸送してとはならないと思うけども他の使い方何かありそうだな
つっても外での湯沸かしぐらいしか思いつかん

84不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:03.16ID:sfvP62Z70
>>59
対空武装・・unknown
対地武装・・unknown
装甲強度・・unknown
弱点・・・・unknown

みたいななwやつがくるぞ・・・!感いいな

85不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:11.80ID:AaSdkHar0
>>10
バカすぎる

86不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:30.29ID:u1R5qTo00
簡単に言うと原子力発電が無力化される。

87不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:32.08ID:4jHJjbPbO
おっぱいの谷間で温めました。
お値段なんと三万円です!

88不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:44.91ID:ANBwmhLN0
安定した過冷却の水みたいなもんか

89不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:46.26ID:Z1eG5C1M0
「熱を輸送」って概念がもう革命的
何に活用できるかもパッと思い付かないけどすごいのだけはわかる
給湯機無くても蛇口からお湯出るの?給湯機メーカー死んじゃうの?

90不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:47.86ID:ax+PFDVj0
>>83
紐を引っ張ると温まる弁当が良いな

91不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:02:48.47ID:mLJ3t1o80
>>64
>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。


これが無くて、雪の重み程度の圧力で発動するならば屋根に使うだけで良いんだけどね

92不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:01.34ID:YVzHN6+v0
>>64
これだ!

93不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:13.37ID:1hEOYZ+z0
電気が不要なマットができるな

人が寝た圧力を受けた部分が発熱

低温やけどしそうだけどw

94不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:17.73ID:6vZv24uB0
スカンジウムとかチタンとか
そんなんで発電所の機関部やパイプ作ったら
そっちで予算が掛かり過ぎる

95不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:18.06ID:0zkbO9m40
新・世界システムに一歩前進したな

96不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:23.33ID:RF5pPy0k0
ポットも保温に電気使わなくて良い
風呂も冷めにくいから追い炊きしなくて良い

97不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:37.45ID:HZP30Qg20
ということほ、冬の冷たさも保存できるよね。
暑さ寒さを半年後に移動させて
冷暖房を自然の熱で賄えたら夢のよう。

98不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:40.14ID:H0/TzzLF0
赤道付近の熱気を北極海に持っていけば北極航路すぐ完成しそうだな

99不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:52.57ID:IZAg2Iop0
スキー場「おう」

100不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 07:03:52.73ID:ax+PFDVj0
>>89
熱は一番質が悪いエネルギーだから
積極的に作ろうとする奴はいない

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