■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
【国際】水蒸気の10倍のエネルギーを発電する「超臨界CO2タービン」 米研究者が開発
- 1 :鉄チーズ烏 ★:2017/07/05(水) 20:39:16.57 ID:CAP_USER.net
- 発電所では、タービンを回すのに水(蒸気)が使われるのが一般的だ。だが水の代わりに二酸化炭素を使うと、30パーセント高い発電効率でエネルギーを生み出せるという論文が発表された。米エネルギー省も期待する「超臨界CO2タービン」の可能性とは?
二酸化炭素はすごい分子だ。二酸化炭素といえば読者はおそらく、動物が呼気として放出し、植物が吸収する物質であることや、気候変動のいちばんの原因であるとされていることしか知らないだろう。だが、二酸化炭素にはもっと多くの可能性がある。たとえば二酸化炭素によって、電力業界をもう少し環境にやさしいものにできると考えている技術者たちがいるのだ。
そう書くと、二酸化炭素の回収と貯留をひとひねりしたものだと読者は思うだろう。だが、そうではない。熱を電気に変える巨大な装置、タービン発電機のことをいっているのだ。ほとんどの発電所は蒸気タービンを利用している。だが、水を気体(水蒸気)に変えるには大量のエネルギーが必要だ。室温では気体で存在する二酸化炭素なら、そうした問題を避けられる。おまけに、圧縮するのは水と比べてはるかに容易なので、タービンに大量に詰め込むことができる。
『サイエンス』誌に5月26日付けで発表された論文によると、超臨界流体(温度と圧力のバランス上、気体と液体の区別がつかない状態)になった二酸化炭素なら、いまより小型のタービンでもっと多くの電力を生み出せるという。
■水を使うのは効率が悪い
米国における電力の3分の2以上は、「ランキンサイクル」と呼ばれる熱サイクルで稼働する蒸気発生器によってつくり出されている。まずは、水をポンプで圧縮してから加熱する。加熱方式は、石炭の燃焼でもいいし、放射性物質の崩壊でもいいし、何千ものミラーで反射させた太陽光でもいい。
加熱によって水を沸騰させ、蒸気を発生させる。そして、さらにどんどん加熱していく。蒸気を限界まで高温にしてからタービンに送り込むと、タービンブレードが回転し、取り付けられた発電器が電力を生み出す。その後、低圧となった水蒸気は復水器に送られ、水になってポンプに戻る。そして、このサイクルが新たに始まる。
ランキンサイクルは、1世紀以上にわたってうまく機能してきたし、最近までは状況を変える理由が何もなかった。発電費用がかなり安く済み、石炭使用の結果(気候変動)が直ちにはわからなかったからだ。だが、ランキンサイクルは効率が悪い。水を使用することがその主な理由である。
「サンショット・イニシアティヴ」(米エネルギー省が太陽光発電システムのコスト削減に向けて2011年に開始した技術開発プロジェクト)のプログラムマネージャーを務めるアヴィ・シュルツは、ランキンサイクルについて次のように語る。「興味深い物理学的事象ですが、氷から水に、あるいは、水から水蒸気に、といった具合に何かの相を変化させるのには、多くのエネルギーを加える必要があります」。つまり、ランキンサイクルを経る蒸気発生器は、水を沸騰させるための多量のエネルギーを無駄にしているわけだ。
>>2以降に続きます
2017.7.5 19:06
http://www.sankei.com/wired/news/170705/wir1707050001-n1.html
- 43 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 03:28:08.25 ID:JzARUv+a.net
- 知的であるかどうかは、五つの態度でわかる。
http://zeybx.the-button.com/knoledge/ hdkiaqrup
- 44 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 03:38:49.47 ID:WY0yZVwS.net
- >>13
電磁波を貯めることが出来れば、タービンを回さない発電になる。
最初に物理量の運動エネルギーで、どうやって電磁波を作り出すかが問題だけど。
- 45 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 03:39:24.21 ID:NTsiGwIV.net
- >>40
炭酸飲料はあるのに窒素飲料がないことと関係があるんじゃね
- 46 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 04:36:49.99 ID:w5/5CZUj.net
- 液体に戻すのにエネルギーがいるんじゃないの
- 47 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 04:57:33.79 ID:zk1WXMkF.net
- >>45
面白い事言うね、きみ
俺も以前同じこと思ったよ、なぜ炭酸だけなのか、酸素やその他のガスは封入できないのか、もしかして不味いのかとな
- 48 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 05:12:06.89 ID:AdIggzDa.net
- >>46
>>2に「全体を通して気相を利用する」と書かれてる
- 49 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 06:15:00.99 ID:5UWj4tS3.net
- 作動流体、化学原料など…10年もしたら、CO2が宝になりそうやな
- 50 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 08:02:08.40 ID:11HnRORb.net
- >>6
効率は65%じゃあないの?
- 51 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 09:52:15.33 ID:RZpnW1iz.net
- プロトタイプに予算ついてるのが素晴らしいかな
- 52 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 09:58:33.44 ID:WTOoVrO7.net
- >>45
なんかそれ潜水病になりそうでいやだなw>窒素飲料
- 53 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 10:05:03.21 ID:KwyUC9eQ.net
- >>45
まず窒素、酸素、水素、メタンは水にそんなに溶けない
酸素水が流行ってた頃の自分に教えてやりたいわ、10年後には水素水が流行るよって
人間の進歩のなさに爆笑できただろうに
- 54 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 11:20:58.17 ID:J8r8w2G7.net
- >>22
死ぬのが一番省エネだよ
w
- 55 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 11:28:28.55 ID:qPmE6whJ.net
- >>6
> 現状の気水発電の熱効率が50%だとして、それを30%上回ると効率は80%になる。
何で単純に足してんだよw
- 56 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 11:44:35.99 ID:p1peUWfw.net
- うん?
二酸化炭素に熱と圧力を加えて超臨界状態の二酸化炭素にする ってところでエネルギーがすげえ
必要なんじゃねえの?
水がいいのは放っといても水蒸気が水に変わるからエネルギー使わんですむからであってさ
- 57 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 11:51:14.54 ID:p1peUWfw.net
- 熱エネルギーで水を水蒸気にしてタービン回して電気エネルギーに変える
でもこれ熱が逃げてロスが出る
熱エネルギーで超二酸化炭素でタービン回して電気エネルギーに変えるになると
そのロスが少ないってことかい?
でもその超二酸化炭素を作るのにエネルギーがかかるんじゃねえのってことなんだが俺の理解が足らんのか?
- 58 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 12:31:49.60 ID:rshQmB8a.net
- 大型トレーラーの発進時後ろにいると
排ガス臭くないんだけど酸素薄い感じある
石油ストーブで換気してない部屋みたいな
- 59 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 12:53:39.88 ID:HRy65F6s.net
- 開発したのではなくまだ理論の段階?
- 60 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 12:55:51.04 ID:Ki9QY1BU.net
- どうなんだろう、最も効率のいいのが理想気体でないだろうか、そうしたとき
どんな物質でも臨界点以上になった時、ほぼほぼ理想気体に近づくのでは、
水の場合は圧力218気圧、温度は374℃、二酸化炭素は気圧73気圧、
温度31℃だから、水は二酸化炭素の圧力で3倍の温度で10倍のエネルギーを
注入しなければ臨界点に達しない、その意味でCO2は水よりはるかに
効率的ではないかとは思うけど。
- 61 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 14:25:06.27 ID:PngrX4dH.net
- 国内最新鋭の火力って、超臨界水じゃなかったっけ?
- 62 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 16:11:01.57 ID:rbsk4Ucf.net
- 核融合発電早く実用化して欲しいなぁ
- 63 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 18:41:19.13 ID:5UWj4tS3.net
- 核融合が実用化したら石油暴落で金融恐慌やな…
- 64 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 19:39:16.14 ID:UeTdCvhs.net
- >>59
これ去年に実証炉建設の発表があって今ほぼ完成。 もうすぐ稼動する。
世界初CO2を100%回収できる火力発電、米国で2017年に実証運転
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1611/17/news028.html
ちなみに中核技術のタービンは東芝製
世界初の直接燃焼方式による超臨界CO2サイクル火力発電システムの
パイロットプラント向けタービンを出荷 (東芝プレスリリース)
https://www.toshiba.co.jp/about/press/2016_11/pr_j0101.htm
- 65 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 19:42:35.32 ID:UeTdCvhs.net
- >>63
核融合ができても発電だけなので石油は暴落しない。
すでに火力発電の主力は天然ガスと石炭で重油は発電シェアでは僅かでしかない。
- 66 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 20:08:09.96 ID:Y0wHHhyN.net
- 日本が先陣切らなきゃいけない分野なのに。
- 67 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 20:20:12.20 ID:mJH2+CBk.net
- 日本は核融合全力で実用化してくれ...
- 68 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 20:22:02.17 ID:kca6PaEv.net
- 水って本来はかなり特殊な物質なんだよな
分子量のわりに沸点が高過ぎる
- 69 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 20:57:39.52 ID:x6f0H2P5.net
- 削減してるのに何で使うの?
- 70 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 21:12:06.14 ID:bqQ2J15D.net
- 実用実験はいいことだ。どこが問題か浮き彫りになるだろう
密閉機構が結構な感じで頓挫してる印象
- 71 :名刺は切らしておりまして:2017/07/06(木) 21:29:16.78 ID:+c/+Lw/C.net
- しかし、熱機関である限りはどこかで熱を捨てないといかんわけだよな?
そうやって温度が下がって密度が上がったガスを再加熱するという理屈はわかるんだが、
ガスを循環させるタービンエンジンが今までなかったというのは、何か技術的に難しい点があるはずだよな
この記事からはその辺の課題がわからないが、誰か詳しい人いる?
- 72 :名刺は切らしておりまして:2017/07/07(金) 06:18:21.50 ID:HZwQmOVV.net
- >>65
まずエネルギー価格下落というイメージで原油価格は下る
次には天然ガスの受給悪化で玉突きで原油実需が減る
- 73 :名刺は切らしておりまして:2017/07/07(金) 06:35:26.50 ID:kNnHWWTu.net
- これ基幹特許は東工大発なんでしょ?
アメリカの言いなりもいい加減にしとけよら
- 74 :名刺は切らしておりまして:2017/07/07(金) 08:42:29.76 ID:PCup+jcA.net
- >>71
蒸気タービンは水蒸気を循環させてますがなwwww
- 75 :名刺は切らしておりまして:2017/07/07(金) 08:43:29.80 ID:PCup+jcA.net
- >>71
ガスタービンエンジンがガスを循環させないのは内燃機関だからですやんwwww
- 76 :名刺は切らしておりまして:2017/07/07(金) 08:54:18.29 ID:XTs8exua.net
- 炭酸ガスとは名案だと思うな。
炭酸水じゃいかんのか?
温度が高くなると水中から分離しやすくなって膨張しやすくなり
冷えると再び水に溶け込むと言う具合に体積比を倍以上低温でかせげそう
- 77 :名刺は切らしておりまして:2017/07/07(金) 10:12:34.21 ID:bSEV6A5D.net
- 潜熱は無駄なの?(小さいほど良い?)
有機溶媒だとどうなるの?
- 78 :名刺は切らしておりまして:2017/07/07(金) 21:38:21.15 ID:lgg+5MDc.net
- >>74
蒸気タービンは一回液体に戻してますやん
- 79 :名刺は切らしておりまして:2017/07/09(日) 15:40:26.37 ID:xtplmDRG.net
- >>1
結局何のパラメーターが影響してるのか不明
超臨界流体のことかと思えば気層で行うと書いてあったり
とりあえず>>1が理解してないのは確実で全てがデタラメである可能性は相当高い
- 80 :名刺は切らしておりまして:2017/07/12(水) 17:01:30.69 ID:tgknjrIn.net
- >>79
ちょっと調べたら判ることなのに。
超臨界CO2 サイクル発電システム - 東芝(PDF)
https://www.toshiba.co.jp/tech/review/2013/11/68_11pdf/a10.pdf
- 81 :名刺は切らしておりまして:2017/07/12(水) 17:37:29.08 ID:1xAUJlhc.net
- >>11
地球の磁場利用といえばテスラが発明したフリーエナジーを利用するとかいう詐欺がいるからな
ものすごい技術だけど石油系財閥の陰謀により世間に公表されていない
とかいって資本金を集めてる連中がいる
割り切った詐欺師ならともかく、妙に洗脳されてて、地球のエネルギー問題について
考えを改めたほうがいいとか言い出すから厄介なんだ
- 82 :名刺は切らしておりまして:2017/07/12(水) 20:15:21.64 ID:+15ijs+b.net
- >>80
中身読んでねーだろ
東芝のそれは大気から酸素を分離することにより高温にすることで効率を高めている
これは超臨界は全くの無関係
超臨界を用いるメリットはCO2の回収でしかない
よって>>1の内容と合致せず
もし>>1がいっているのが>>80の東芝の装置のことならやっぱり原理を理解できていないことになる
- 83 :名刺は切らしておりまして:2017/07/13(木) 17:36:49.07 ID:OkPUlnic.net
- >>82
>1はともかく、超臨界状態のCO2を燃焼ガスに加えることにより、ガスタービン単独で
コンバインド発電に匹敵する効率で発電でき、かつ燃焼で生じるCO2を100%回収できる。
サブの蒸気タービンが不要でガスタービンだけで効率よく発電できるので、
発電設備の小型化簡素化によるコスト削減も可能。
- 84 :名刺は切らしておりまして:2017/07/13(木) 18:38:47.92 ID:qSm/CkIT.net
- テイラーウィルソンがTEDのトークで言ってたな
実現すれば結構凄いかもね
- 85 :名刺は切らしておりまして:2017/07/13(木) 23:22:29.65 ID:Dg58+SYI.net
- >>81
活性化水素水で動くトヨタ自動車の燃料電池車?
- 86 :名刺は切らしておりまして:2017/07/15(土) 01:11:20.54 ID:YsCwpc7S.net
- ついにタービンのほうにもメスが入ったか
- 87 :名刺は切らしておりまして:2017/07/15(土) 18:17:23.42 ID:kWQUhqzY.net
- >>83
>超臨界状態のCO2を燃焼ガスに加えることにより、ガスタービン単独で
コンバインド発電に匹敵する効率で発電でき、
おまえ化学しらねーの?
CO2を混ぜて効率良くなるわけねーだろ
- 88 :名刺は切らしておりまして:2017/07/19(水) 16:20:08.26 ID:HX6iUksS.net
- 超臨界CO2ガスタービン発電システム開発 (TED熱技術開発株式会社)
https://www.ted-corp.co.jp/co2.html
- 89 :名刺は切らしておりまして:2017/07/19(水) 17:45:26.64 ID:XaOHtUYu.net
- 完全にタイトル詐欺だね。
10倍のスピード間隔でタービンを回す事ができるけど10倍のエネルギーを取り出せるとは書いていない。
- 90 :名刺は切らしておりまして:2017/07/19(水) 18:03:19.61 ID:2F7X6hW1.net
- >>20
冷凍食品とか買うとただで入れてくれるドライアイスって
何からできてるか知ってる?
あと、発電所の蒸気タービンで使われた水って、複水機で
回収されるって>1 に書いてあるの読んだ?
- 91 :名刺は切らしておりまして:2017/07/19(水) 22:39:33.77 ID:HzoxUBCE.net
- >>8
プラズマを磁界内に通して発電するってのがあったが、ちょっと頓挫してるな。
- 92 :名刺は切らしておりまして:2017/07/20(木) 10:15:22.73 ID:UjU829Rk.net
- >>89
このスレタイ、JAROに訴えたくなるな
同じサイズのタービンで10倍エネルギーが出ます。
同じ燃料で10倍出るとは言っていません
間違っていないだけに腹が立つ
総レス数 92
27 KB
掲示板に戻る
全部
前100
次100
最新50
read.cgi ver 2014.07.20.01.SC 2014/07/20 D ★