ゼーベック素子の片側と反対側に温度差があると、原理的には1℃の温度差でも発電する。もちろん、熱源と冷却源の二つを組み合わせて温度差を高めれば発電電力は増加する。だが問題は二つある。一つは、従来のゼーベック素子は原料にレアメタルを使用するため高価であること。もう一つは、極めて小規模な発電しか望めないことである。参考だが、約3万円の40mm×40mmのゼーベック素子で温度差が165℃の場合の発電電力は約7Wである。
だが、技術は日進月歩しており、近年ゼーベック効果で実用的な発電の可能性を示唆する研究が現れている。一つは、パナソニックが開発した「熱発電チューブ」だ。チューブの内側に温水を、外側に冷却水を通じるだけで発電する。変換効率20%の太陽電池と比較すると、面積当たり約4倍の電力を得られたという。チューブの価格は高価で即実用化できるものではないが、今後研究が進んで高性能で安価な熱発電チューブが開発されれば、工場や温泉などの温排水と雪冷熱エネルギーを組み合わせた実用的な発電も決して夢ではない。
もう一つの温度差発電新技術は、日本電気と東北大学が開発した「スピンゼーベック素子」だ。これは基材へのコーティングで製造が可能で、従来のゼーベック素子より構造が単純で高効率かつ低コストとのことだ。つまり、温度差が比較的小さくても、規模を大きくすれば廃熱を効率的に実用的な電力へと変換できる可能性がある。
他にも、アドバンス理工(株)が開発した「可搬型小型発電システム」がある。これはスターリングエンジンやゼーベック効果を用いない第三の温度差発電だ。お湯で冷媒を沸騰させて回転子を回転させ、そのエネルギーで発電するシステムだ。同社の可搬型小型発電システムは、75-100℃のお湯と5-30℃の水との温度差70℃で発電した場合、月間2000kWh程度の発電量が得られる可能性があるという。雪で温度差を大きくすれば、発電量はさらに増える。現在は実証試験機段階だが、今後の実用機開発に期待しよう。
以上三つの最先端技術を紹介したが、これらがスターリングエンジンと並んで、発電効率を上げる手段としても使われる可能性は十分ある。
大型雪室を建設すれば、豪雪地帯の冷却源は年間を通じて利用できる。廃熱や温排水は至る所に存在する。今後、研究開発が進めば、豪雪地帯の雪が実用的な電気に変換されることも夢ではない。
だが、技術は日進月歩しており、近年ゼーベック効果で実用的な発電の可能性を示唆する研究が現れている。一つは、パナソニックが開発した「熱発電チューブ」だ。チューブの内側に温水を、外側に冷却水を通じるだけで発電する。変換効率20%の太陽電池と比較すると、面積当たり約4倍の電力を得られたという。チューブの価格は高価で即実用化できるものではないが、今後研究が進んで高性能で安価な熱発電チューブが開発されれば、工場や温泉などの温排水と雪冷熱エネルギーを組み合わせた実用的な発電も決して夢ではない。
もう一つの温度差発電新技術は、日本電気と東北大学が開発した「スピンゼーベック素子」だ。これは基材へのコーティングで製造が可能で、従来のゼーベック素子より構造が単純で高効率かつ低コストとのことだ。つまり、温度差が比較的小さくても、規模を大きくすれば廃熱を効率的に実用的な電力へと変換できる可能性がある。
他にも、アドバンス理工(株)が開発した「可搬型小型発電システム」がある。これはスターリングエンジンやゼーベック効果を用いない第三の温度差発電だ。お湯で冷媒を沸騰させて回転子を回転させ、そのエネルギーで発電するシステムだ。同社の可搬型小型発電システムは、75-100℃のお湯と5-30℃の水との温度差70℃で発電した場合、月間2000kWh程度の発電量が得られる可能性があるという。雪で温度差を大きくすれば、発電量はさらに増える。現在は実証試験機段階だが、今後の実用機開発に期待しよう。
以上三つの最先端技術を紹介したが、これらがスターリングエンジンと並んで、発電効率を上げる手段としても使われる可能性は十分ある。
大型雪室を建設すれば、豪雪地帯の冷却源は年間を通じて利用できる。廃熱や温排水は至る所に存在する。今後、研究開発が進めば、豪雪地帯の雪が実用的な電気に変換されることも夢ではない。








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