科学ニュース速報

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カテゴリ: エネルギー等

1: \(^o^)/ 2017/10/15(日) 23:13:47.53 ID:CAP_USER
2017年10月14日 20時00分00秒
洋上風力発電は全地球の電力を生み出すことが可能、しかし一方で地球の気候に悪影響も

陸地から離れた海の上にいくつもの風車を建設し、強い風を受けて電力を生み出す洋上風力発電には、世界中で使われる電力を全て作り出せるだけの可能性があることが研究によって明らかになりました。
しかし一方で、洋上の風のエネルギーを電力に変えることで、地球の気候の仕組みが崩れて良からぬ影響を受けることも同時に明らかにされています。

Geophysical potential for wind energy over the open oceans
http://www.pnas.org/content/early/2017/10/03/1705710114

There’s enough wind energy over the oceans to power human civilization, scientists say - The Washington Post
https://www.washingtonpost.com/news/energy-environment/wp/2017/10/09/theres-enough-wind-energy-over-the-oceans-to-power-human-civilization-scientists-say/

この研究を行ったのは、カーネギー研究所のKen Caldeira氏とAnna Possner氏らによる研究チームで、論文が米国科学アカデミー紀要(PNAS)で発表されています。その内容によると、海の上で吹く風は地上のものと比べて格段に力が強く、地球の文明を支えるのに十分な電力を生み出せるエネルギーを秘めているとのこと。

地形の影響を受けない洋上では陸地よりも70%も強い風が吹いており、この力を電力エネルギーに変換しようというのが洋上風力発電の考え方です。
ヨーロッパを中心に研究と開発が進められている分野で、日本でも千葉県や秋田県の沖に巨大な洋上風力発電所を建設する研究が進められています。

洋上での発電には、風そのものが強いというメリットに加え、風が供給される仕組みの違いのおかげで効率が高くなる特徴があるとのこと。
これを理解するにはまず、風が風車を回転させて発電を行うと、その風の力が弱くなってしまうという現象を理解しておく必要があります。
複数の風車を一直線に並べて前から風を当てた時、最も効率よく電力を生み出せるのは一番最初に風を受ける風車です。しかし、2基め以降の風車では、発電の効率が大きく減少します。
--- 引用ここまで 全文は引用元参照 ---

▽引用元:GIGAZINE 2017年10月14日 20時00分00秒
http://gigazine.net/news/20171014-ocean-wind-good-bad/
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引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1508076827/

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1: \(^o^)/ 2017/07/05(水) 01:15:20.34 ID:CAP_USER
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00434355

(2017/7/4 05:00)

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(京大の資料を基に作成)

京都大学大学院の江口浩一教授らとノリタケカンパニーリミテド、IHI、日本触媒、豊田自動織機、三井化学、トクヤマの研究グループは、アンモニアを燃料とする固体酸化型燃料電池(SOFC)で1キロワットの発電に成功した。
アンモニアSOFCでは世界最高の発電規模だという。住宅1軒分の1日の電力をまかなえる出力となる。有害物質や温暖化ガスが発生しない発電の実用化に期待できる。

研究グループは汎用的なSOFCのセルとして、電圧や出力を高める導電性材料を挟みながら30個重ねた集合体(スタック)を使用。通常の都市ガスに代えてアンモニアを燃料として供給し、1キロワットの発電を実現した。

7立方メートルのボンベで、1キロワットの発電が約3日続けられる。
今後、セルの量を増やし、コンビニエンスストアなど小規模商業施設で使える3キロ―5キロワットの業務用で実用化を目指す。

水素エネルギーの利用には、化学的に安定した液体として保存や消費地への輸送ができるエネルギーキャリアが必要。アンモニアは炭素を含まず水素の割合が多い物質のため、生産や運搬、保存の方法が確立している。

江口教授は「アンモニアを燃料として使用する考えが浸透すれば普及が可能」とみている。

内閣府の支援事業「戦略的イノベーション創造プログラム」(SIP)の一環。成果は9―12日にチェコのプラハ市で開かれる「第7回世界水素技術会議」で発表する。

(2017/7/4 05:00)

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1499184920/

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1: \(^o^)/ 2017/05/18(木) 09:25:00.03 ID:CAP_USER
実験に使用した単電子デバイスの構造
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NTTは、トランジスタ内でランダムな方向に動く電子(熱ノイズ)を観測し、一方向に動く電子のみを選り分けて電流を流して電力を発生させる“マクスウェルの悪魔”の実験に成功したと発表した。

マクスウェルの悪魔は、物理学者のジェームズ・クラーク・マクスウェルが思考実験として提案したもので、「個々の電子の動きを観測して、一定の方向に動く電子のみを選び出すことができれば電流を生成できる」とした理論。

通常は、外部電源などを用いずに無秩序な熱ノイズから、電流という秩序性を持った動きを生み出すことは熱力学第二法則から不可能とされており、150年以上議論が続けられてきた。

ただ現在では、マクスウェルの悪魔が電子の動きを観測して、その情報を得るさいにエネルギーが必要であり、これが電流を流す電源としての役割を果たし、熱力学第二法則を満たすということがわかってきた。

これは1bitの情報を得るためには一定の量のエネルギーが必要であり、逆に1bitの情報を持っていることによって最大でその量のエネルギーを生み出せることを意味しており、情報とエネルギーを結びつけた情報熱力学へと発展している。

今回NTTは、ナノスケールのシリコントランジスタからなり、電子1個の精度で操作や検出が行なえる「単電子デバイス」を用いて、熱ノイズから電流を生成することに成功。生成された電流で別のデバイスが駆動することが可能であり、マクスウェルの悪魔の原理を利用した発電が実現できたとしている。

NTTによれば、マクスウェルの悪魔を実現するためには、電子1個の正確な観測が行なえる検出器と、電子を閉じ込めておく箱を正確に開閉できる扉が必要だとしており、同社は電子1つ1つを観測・制御する技術を長年研究してきたという。これらの機能を1つのシリコン単電子デバイスにまとめあげることで、熱運動する電子を選り分けるマクスウェルの悪魔を証明できたとする。

今回得られた知見は、電子デバイスの消費電力の下限や、分子モーターなどの生体中の微少な熱機関におけるエネルギー変換効率と深く関係しているという。分子モーターはマクスウェルの悪魔が活躍しており、熱ノイズのランダムな運動を利用しながら適切なタイミングで動作し、高いエネルギー変換効率を実現していると考えられているという。

今後は電子デバイスにおいても、生体の仕組みを利用した高効率な動作の実現を目指すとしている。

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http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1060103.html

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1495067100/

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