工場排熱や環境熱などの低温熱エネルギーは、その温度の低さから有効利用が難しく、多くが未利用のまま散逸している。しかし、カーボンニュートラル社会の実現に向けては、これまで価値を持たないと考えられてきた低温熱を新たな資源として活用することが重要な課題となっている。本講演では、熱を吸収しながら電力を生み出す「吸熱発電」に着目し、低温熱の資源化に向けた新たなアプローチについて紹介する。
吸熱発電では、従来のゼーベック型熱電変換とは異なる原理により、周囲の熱を取り込みながら直接電力へ変換することが可能である。この特徴は、未利用低温熱からのエネルギー回収に加え、冷却機能との両立という新たな価値をもたらす。本講演では、吸熱発電の中でも特に半導体増感型熱利用発電 (Semiconductor – Sensitized Thermal Cell:STC) に焦点を当て、その基本原理と材料設計の考え方を解説するとともに、低温環境下における発電特性や吸熱挙動に関する最新の研究成果や実証試験状況を紹介する。
- なぜ今、低温熱なのか?
- カーボンニュートラルとエネルギー問題の現状
- 工場排熱、環境熱、データセンター排熱の現状
- なぜ低温熱は利用されてこなかったのか
- 「低温熱の資源化」という新しい視点
- 吸熱発電とは何か?
- 熱を吸収して発電するという考え方
- 熱力学的背景
- 従来の熱電変換 (ゼーベック発電) との違い
- 世界で研究されている吸熱発電技術の紹介
- 半導体増感型熱利用発電 (STC) の原理
- STC誕生の背景
- 発電メカニズム
- 冷却メカニズム
- 材料設計指針
- 最新研究成果
- STCによる低温熱資源化への挑戦
- 実証試験に向けたelleThermoの取り組み
- 低温熱市場の可能性
- 発電+冷却という新しい価値・エネルギー産業の将来像
- まとめ・質疑
- 低温熱資源化がもたらす未来
- 研究者・企業に期待される役割
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