【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!?★2 [しじみ★]

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1しじみ ★2020/07/16(木) 10:35:32.82ID: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
★1が立った日付
https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1594849536/

2不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:36:10.66ID:pngNmznI0
魔法瓶にしてくりゃれ

3不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:36:12.26ID:VsJttfpC0
バイ菌繁殖捗りそう

4不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:36:19.94ID:G6KONbib0
これバッテリーに応用できるんじゃね

5不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:36:41.49ID:CEnaR+Vi0
のちの、ほか弁である

6不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:37:15.66ID:lrbofmPr0
でも お高いんでしょう?

7不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:37:40.79ID:2wU6AMko0
エネルギー密度は?

8不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:37:45.16ID:YJ9xiUb00
溶岩を保存して欲しい。

9不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:37:46.47ID:yNLp0U+f0
言葉の意味はよくわからんがとにかくすごい自信だ

10不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:38:39.97ID:t7tpFytl0
まじか!
どこの株買えばいい!?

11不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:38:50.51ID:HHwgm5LR0
アンカ革命きた

12不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:39:06.08ID:WLardVEf0
お湯、蒸発しないの?

13不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:39:38.24ID:CwCDy1Dq0
な なるほど

14不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:39:53.14ID:AZ1/gOeA0
風呂につかえたら便利そう

15不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:39:58.49ID:c4zMJcjS0
マジで?
ということは冷気もか

16不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:39:59.22ID:55hh2+z70
サーモス使ってて冷たいのそのままは良いんだけど熱いのはもっと冷めやすくていいのにって思う

17不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:39:59.36ID:hMducGCd0
( `ハ´)ちょっと話があるアル
<丶`∀´>ちょっと話があるニダ

18不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:40:00.54ID:N7NrpfOX0
耐熱温度どのくらい?

19不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:40:14.47ID:XRPPdrBb0
風呂が頭に浮かんだが水代えしないとやばいよな

20不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:40:15.42ID:vecezs0E0
その圧力がとんでもなく高いとか

21不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:40:31.76ID:YYE5f/Cj0
つまり膣圧で一年前のチーズが出来上がってるってこと?

22不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:40:55.65ID:HDIJF4o40
うせやろ?

23不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:41:23.62ID:BSK014Es0
殺人トリックに使えそう

24不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:41:25.79ID:hBNWa7Mk0
また慎ちゃんのアレか。

25不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:41:27.54ID:55hh2+z70
棺桶革命

26不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:41:39.79ID:WLardVEf0
>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

>圧力を加えるだけで

ちょっと待て
圧力を加えるエネルギーと温度を上げるエネルギー
どっちが消費が大きいんだ?

27不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:42:24.78ID:1VAmT4MT0
コストで勝てない

28不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:42:31.59ID:G9+XZoQD0
地球温暖化も効率よく進行できそうだな

29不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:42:46.88ID:vLkphkWC0
>>17
お帰りください

30不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:42:52.23ID:Ac5eESAE0
文章読んでると振り子の原理みたいに見えるんだが・・・・

空気抵抗やら摩擦なんかが無ければ永遠に振り子は動き続けるが、

熱エネルギー保存では、空気抵抗や摩擦のようなエネルギーを減少させる何かはないの?

31不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:44:01.26ID:bdGerKvD0
サンヨーの洗剤がいらない洗濯機と同様、おともだちに潰される

32不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:44:02.38ID:t15j5L210
途中から何言ってるか分からん

33不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:44:12.60ID:WcMcygVL0

34不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:44:14.66ID:6AXau6gF0
道路にでも仕込むとか?

35不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:44:27.05ID:LoUXjYYt0
水が腐らなければ使えそう

36不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:44:34.31ID:Nm45PHmD0
さっそくシナチョン注意報が出てるな

37不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:45:40.54ID:CKiiDMB40
のちの電気アンカである

38不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:45:55.24ID:knNjz6sb0
カイロになりそう

39不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:45:58.55ID:m8NSewLX0
夏の直射日光で熱して
冬の暖房に使うよ

40不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:47:21.29ID:vy9Tu4yA0
>>26
それ大事だよな

1円玉を作るのにアルミ代と製造コストが1円超える様なもの

41不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:48:26.37ID:qs6x2mG40
水を凍らす場合に常温から凍らすよりも熱湯から凍らすのが早いのは何故?

42不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:48:55.45ID:L/0rvqfp0
>>39
それだよな

43不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:49:22.61ID:q/k18pjR0
なお実用化されても、電気代は高止まり

44不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:49:26.14ID:knNjz6sb0
ンダンダ仮説

45不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:50:24.73ID:mlpEfkew0
グラムあたり、どの程度の熱量を保存できるんだろう

46不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:50:32.15ID:knNjz6sb0
ちらっと見たけど放出される熱って微々たるもんじゃないのか?実用レベルになるの?

47不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:50:34.63ID:EWWY8F6Z0
封印再度

48不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:50:45.22ID:CSyqJO1/0
リンナイノーリツやばい?

49不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:51:10.81ID:jbRPxdzo0
ホットいても大丈夫なんか

50不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:51:16.07ID:WXQpmI6Z0
>>20
夏に成長した芝草を秋に刈り取り冬に燃やして暖を取る
圧力は最初に火をつけるマッチみたいなもんだろ

51不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:51:29.52ID:Y+eXvugh0
夏の熱量を冬に回せたらすごいが

52不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:51:34.54ID:vecezs0E0
The crossover pressure is 670 MPa
原文見たらとんでもない圧力が必要

53不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:52:41.56ID:AUaW+WmU0
>>41
塩素が抜けて不純物が減るから

54不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:53:48.49ID:tN08irON0
>>52
トラック輸送中に事故にあって大炎上

にはならないかな?

55不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:53:52.78ID:gcq1d+W40
100円のエネルギー保存するのに一万円かかったら意味ないよね。

56不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:53:59.07ID:m8NSewLX0
大昔から人間が草木を使ってやってたことを
セラミックでやるようなもんかな

57不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:54:18.18ID:f4c1qiGL0
そのうち戦争に利用されそう

58不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:54:22.95ID:biC4e4cm0
ネコマットが捗る

59不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:55:11.37ID:bTMn5vG90
これをやかんの周りに張ったらいつまでも温かいお湯が出せるじゃん

60不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:55:21.48ID:00/W1Y670
ハピネス魔法瓶の最新作かな?

61不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:55:57.88ID:BZ/eeDzl0
( `ハ´)さて、特許申請やら忙しくなるぞ

62不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:56:11.28ID:knNjz6sb0
>>52
普通にガスに圧力かけた方が熱あがりそうだな

63不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:57:27.42ID:Mp0VPsS10
温かい珈琲をゆっくり落ち着いて飲めるようになるのか
ぬるくなるのがイヤだからいつも速効で飲んでるからな

64不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:57:47.58ID:UOPKBzMk0
意味分かんないけど、たぶん、
67℃で比熱が無限大になる物質
それは、Scぽぃ酸化チタンみたいだ。
ドンドン研究して、90℃で比熱が
無限大になるのを開発すれば、スゴイ
ポットメーカーがドンドン倒産する
もっとも、ポットメーカーが
そのスカなんとか酸化チタンポットを
生産して、バカ売れするかも知れない

65不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:57:50.46ID:mS5PXUmD0
新しいセラミック系の圧電素子を見つけたって話か?これ

66不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:57:59.76ID:I0EnRBTO0
保冷は出来ないの????

67不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:58:39.54ID:4oXhCjXW0
夏の室温を冬に放出できるようにして

68不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:59:25.01ID:Xra8LX380
んなバカな

69不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:59:27.17ID:EoovHV3e0
エントロピー法則に反すると大変な事態になるぞ

70不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:59:28.12ID:DiKtzdTk0
熱っていうのはつまり分子の振動
だから放置すると勝手に止まる
分子の振動が1年も続くわけないだろ

71不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:59:39.45ID:NoeCwyYE0
いや、熱だけ保存してても、腐るだろ

72不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:59:43.23ID:WcMcygVL0
夕焼けの
空いっぱいに
ポセイディア
http://or2.mobi/data/img/279487.png

73不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 10:59:53.17ID:GT6qnMrz0
これって床暖房に応用できる?

74不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:00:27.66ID:xLBXfoKp0
日本は認可が遅いので実用化しません。

75不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:00:57.14ID:ttUWbr0s0
氷に熱を加えると水になるけど、
冷えても氷に戻らず圧力かけると熱を発生して氷に戻る

ってかんじ?
運ぶの重そうやけどな

76不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:01:42.40ID:l3vPwSls0
それどころか車が蒸気機関になったり
発電所が核物質いらなくなったりで、何か凄そうじゃない?
どんなセラミックだろう

77不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:02:33.18ID:vtSWWJSK0
で、これがお湯を沸かすより高くつくうちは売れないからな

78不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:03:08.59ID:HPD+GxaK0
>>74
ほんとこれな・・・

79不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:03:11.28ID:jIlzV6Hc0
これ凄くね?
酸欠しそうだけど、これで家立てたら
温度管理しなくてすむのか!?

80不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:04:28.32ID:UGNZlnsc0
スカンジウムか…少量しか無いんやろ

81不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:04:39.40ID:rlmD5rCP0
開発じゃなくて発見なの?

82不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:04:44.71ID:Njjf8Eku0
この素材で発電所作ろうぜ
そしたら無駄な熱全て回収出来るだろ
ついでに車のエンジンもこれな

83不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:05:18.89ID:VNxFWx/M0
太陽熱を昼間に吸収して夜間に放出、ってのが効率アップできるのかね

84不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:05:39.16ID:Yfr/ywa80
おいおい半永久機関が出来るじゃねーか

85不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:05:49.91ID:U2c8WSWs0
グレタが発狂しそうな素材だなw

86不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:07:18.72ID:0OnS8jeq0
エネルギー充填・・・
宇宙戦艦の始まりであった

87不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:07:33.73ID:l3vPwSls0
一回だけか!
ポットに入れとけば、何日経ってもラーメンのお湯が何回も使えるのかと思った

88不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:07:56.85ID:8eiXyN+i0
>>59
セラミック内では1年間保存できても、ヤカンのお湯に移ったあとの熱エネルギーは空気中に放出されて終わりじゃないのけ

89不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:08:11.74ID:qhDx0rRj0
セラミックからエネルギー取り出すのにエネルギー使って圧力かけるのか

90不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:08:28.60ID:XZ2uUhz30
いつつわりがきても大丈夫だな

91不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:08:43.00ID:LAwRBUZn0
でどこの株

92不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:09:51.06ID:Qdii/X6Y0
賞味期限は1年
使用はお早めに

93不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:10:17.70ID:87BbguFO0
雑菌繁殖待った無し!

94不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:10:35.62ID:i0IpAC0N0
やっぱりまずはエンジンからだよな

95不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:11:13.92ID:j55lVScE0
>>52 地下10m下まで必死で穴穂って、ジャガイモ一個とれたみたいな話か

96不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:11:50.81ID:XITX4HLs0
シン魔法瓶

97不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:12:04.85ID:VBU2Eojc0
すげえこと考えたな

98不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:12:56.75ID:xrFmu+MV0
水→水蒸気 この状態変化が全部固形で発生する
水蒸気→水 この状態変化が自然には発生せず、圧力をかける事で発生する

固形だから持ち運びしやすいのは分かるけど、熱伝導率は?
水は対流の発生によって、下部からの加熱が全体に伝播しやすいけど、固形物だと厳しいよね?
次に、圧力はどの程度必要でどうやってかけるかという問題がある
低い圧力でも取り出せる場合、今度は輸送時に相当気をつけないといけなくなる

結局は野球ボール大くらいの球形に加工し、それを大量に熱湯にくぐらせて熱量を保存する事になるんだろうけど
そのサイズで保存可能なジュールと、輸送にかかるコスト、熱を取り出すのに必要な圧力のエネルギーなどをトータルで見たときに
どのくらい効率的かだよねぇ

ボール1個に保存可能な熱量で1000リットル位の水を沸騰可能で
必要な圧力はその1000リットル分の水圧で十分ですってくらいじゃないと実用化されずに消えていくね

99不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:13:59.63ID:XZ2uUhz30
クーラーの室外機の熱風で温めたお湯をそのまま夜風呂のお湯に使ったりとかはできそう

100不要不急の名無しさん2020/07/16(木) 11:14:19.95ID:zF1Il6+40
水がエネルギーになったとき人類滅亡が加速する

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