【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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→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
★１が立った日付
https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1594849536/ 俺は、プロパンガスは月に７回風呂に入る時しか使用してないはずだが
毎月２８００円前後取られてる
１回風呂はいるだけで４００円
電気代は27円／1kWhだから
ウチのIH調理器はナショナルＫＺ−１１Ｂ（１００Ｖ）最大火力１３００W
なので最大火力で３０分使用したとすると１３００÷１０００×０．５×２７
＝１７．５５円
７回使っても１２３円
ガスは中抜き商社が絡んでるから馬鹿みたいに高い
冷静に考えたら俺は年収４００万台だし退職金も３００万ないだろう
一方、公務員や上場企業は年収１０００万以上で退職金５０００万とか貰う
んだよな
悠長に湯船に浸かってる場合じゃなかったわ
ガスなんて１０年前に解約すべきだったわ 高温超伝導みたいに新材質の研究が流行って実用レベルの物が発見されればノーベル物理学賞もあるかな。 人類史上最大の大発見、
エントロピー減少の法則がぴったり当てはまった、・・
そのうち沸騰してくるから見ておれよ。
これぞ熱力学の第二法則を破った宇宙史上最大の発明だ。 よくわからんけど、実用化できたら人類史が書き換わるような事じゃね？ ３年後、韓国台湾中国の弱小メーカーでも取り扱い始めてリバースエンジニアの反日100円ショップ企業か100円で売り出します。
100円ショップはリーバスエンジニアでまともな企業ではない！100円ショップをネットの力で不買倒産させよう！ 圧力をかけるのにエネルギーはそんなにいらない
車の油圧ジャッキでもそうだけど、ちょっと動かすだけなら手で押すだけで十分
たくさん動かすとなればエネルギーが必要だが、圧力だけなら1mm動かせば十分でしょ >>41
お湯のが早く対流しているからだと思ってる この技術、ホログラフィック宇宙のバグを利用してるん？ カリホルニウム約21億円/1g）原子番号98の元素よりお安いやん。
こんな技術が日常でも利用できるといいね >>726
液体ではないセラミックにそれが通用するのかは知りたいところだな。
一部に加えた圧力が伝搬するようなことが起こり得るのか。 >>732
それなら液体を通して圧力をかければ全体にかかる >>733
何かしらの液体の中に>>1のセラミックを詰め込む感じになるのかな？
なんとなくうまくいきそうな気もするけど、
その液体から熱が奪われた時に圧力が落ちたりしないのかな？とか。
あと大規模になると、圧力のかけ方逃がし方に気を付けないと、とんでもない大爆発起こしそう。 >>71
夏のエネルギーを冬に解放するだけでも画期的
雪国では雪掻きが不要になるかも 分散型のマイクロ水力発電で地産地消がベストだよ
フリエネ詐欺はもう飽きたよ こういうのって、まず安い金属でやってみるもんじゃない？
で、それで試して駄目だったら高価な金属で試してみたりさ。
安い金属で同等レベルの素材が存在すればいいけど。
代替金属が見つからなかったら終わりだな。
スカンジウムのネット価格
0.25x25x25mm 99.9% 1枚 159,000円 >>739
レアメタルは他元素には無い特殊な振る舞いをする性質を持つものが多い
だから全く新しい発現を期待する基礎研究レベルではレアメタルを使った試行を行う
既存の元素の組み合わせはすでに試されているし、セラミックの原子構造に対して置換できる元素も
これまた限られているからね ゲルみたいなの押すと固体になって簡易カイロになるやつと同じような原理かな？
ゲルに戻すのに熱湯にしばらくつけるの面倒だから使わなくなったけど >>739
https://www.nims.go.jp/chikara/column/raremetal.html
これのネオジム磁石の項とか読んでみると良いよ
ミクロ組織や密度を制御することで代替品でも同程度の性能を引き出すことができる
でもこれの逆をやろうとしても熱処理や組織制御をどのようにすれば良いかのパターンが無限にあるので
まずは所望する現象を見つけだすためにレアメタルを使って研究を行っている ふーㇺ ふーㇺ よくわかった、・・・で、
それから？・・先生・・
世界をしのぐ、秀麗な富士山のような
富岳コンピューター、さらに孫の
量子コピューターを使いなよ。 なんだって、富嶽36景逃げるに死活コンピュータで、孫の養子コンピュータ使うだと？ 低温タービンの熱源にして潜水艦のエネルギー源として使えないかな。 スカンジウム使ってる時点で安くならないじゃないか。 >>1
圧力を加えればそりゃ発熱するだろ、その圧力のエネルギー以上のエネルギーが取れなきゃ意味無いよ？ 外の風呂の湯沸かし器の熱が相当排熱で捨てられてんだが 凄いけどどうやって使ったらいいのかよく分からん
夏の暑さを半年間保存しておいて冬に暖房として使うとか出来るのか >>1
これで寒冷地での服装や住宅の在り方が大きく変わって、その地域の生存性や活動性も変わるな。
すごい発見だわ。 物理的に問題はないがかなりのエネルギーがいるな
原子炉いるんじゃね？ レアメタル使った魔法瓶か
10万ぐらいはするだろうな いや、50〜200万ぐらいはするか
便利でもさすがに手が出ないな 今だと70〜80万するものが
代替品の研究が進んで10年後に10〜15万ぐらいになって
さらに10年後に大量生産で7〜8万になって
もう10年ぐらいで29800の驚きのお値段でジャパネットたかたとかででてくる感じか タービンを永久に回すことができるような熱エネルギーなら、発電が捗るな 永久とか言っているやつ何なん？
熱を加えないと熱はたまらないぞ
熱を保存するだけなんだが >>757
そういう目的に使えそうだけど、平均的な家庭１軒の暖房１日分の熱を蓄えるのに
10億円とかかかりそうだなｗ 夏の暑さと言っても金属表面でせいぜい70℃ぐらいだからな
小さいものに貯めるなら数千℃とかに温度をあげないといけないだろ >>487
製造元93-2120
2g
希望納入価格 274,300 円
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