本セミナーでは、熱電発電の基礎から解説し、低温熱電発電、高温熱電発電の最新技術と研究開発動向、自動車廃熱回生の事例について詳解いたします。
近年の化石エネルギ―資源の価格高騰と不安定性の増大並びに地球温暖化に係わる環境問題の緊急性により、更なるエネルギー高度利用の推進と創エネルギー技術の確立の必要性が高まっている。 幸い、1990年代後半から急激に進展してきた熱電材料の技術革新により、「ニュー熱電」ともいうべき熱電材料技術が進展し、エネルギーシステムやユビキタスエネルギー社会に活用できる可能性を見通せるようになってきた。 これは、材料基礎科学の飛躍的な深化とナノテクノロジーの活用をベースにして、熱電では宿命的ともいえる複雑多元系材料を手中におさめることを可能にしてきた。その中の幾つかの材料ブレークスルー技術が工業的技術にまで成熟してきていると現時点をとらえることができる。 講演においては、熱電発電技術の基礎及び開発動向の現状を明らかにすると共に、未だ一般社会・経済活動において本格的実用展開のなされていない、まさに萌芽期にある熱電発電産業の潜在的市場性を検討し、熱電が真に社会に役立つ技術として普及拡大していくための今後の課題について、コスト低減および市場形成発展シナリオなどを通じて展望する。
近年、環境発電 (エネルギーハーベスティング) のキーワードで微量の電気エネルギを利用して、電子デバイスを作動させる技術が盛んになってきている。熱電素子は機械的な可動部なく発電するため微細化に適しており、我々研究室では薄膜技術を用いて熱電発電によるマイクロジェネレーターを開発してきた。 本講演では、開発してきた熱電マイクロジェネレーターを紹介するとともに、近年の熱電マイクロジェネレーターの研究動向について紹介する。
現在、熱電モジュールの市場は、そのほとんどが冷却および温度調整用である。発電用途としては、宇宙船用などインフラのない場所での電源用途であり、エネルギー回収を目的としたものはなかった。 熱電発電は廃熱エネルギーを回収し使いやすい電気エネルギーへ変換できる技術であるが、実用化が遅れている理由は効率の低さにあった。しかし、近年熱電変換モジュールの特性が大幅に向上しており、地球温暖化対策に対する関心の高まりから、熱電発電の可能性も浮上している。 本講演では、熱電発電の基礎から、コマツの熱電発電モジュール開発の概要とその応用例、特に産業廃熱利用の可能性について紹介する。
原発事故を踏まえ、色々な発電技術による電力構築が検討され始めている中、熱電発電技術も産業界からその応用が期待されています。 特に燃焼炉、工業炉、船舶エンジンなどからは、多くの未利用エネルギーが廃熱として排出され、高温廃熱利用への期待が高まっています。 本セミナーでは、高温廃熱回収を目指した熱電技術の開発とその応用の現状と将来を述べます。