2025年5月16日

電力中央研究所が開催する「第七次エネルギー基本計画」に基づき、蓄電システムの期待と課題について解説するセミナーです。

　原発から出る「核のごみ」処分地の文献調査が始まって、この11月で1年が過ぎた。調査を受け入れた北海道の寿都（すっつ）町と神恵内（かもえない）村を対象に、地質などの過去の資料を原子力発電環境整備機構（…

【読売新聞】　東京湾の３分の２を埋め立てて、新たな都市を造る――。今から６４年前、そんな壮大な計画が政府に提言されていた。当時の爆発的な人口増加や土地不足に対応するための画期的な構想だったが、膨大な予算などがネックとなり実現はしなか

https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/genshiryoku/040.html

電力中央研究所主催のセミナーが2025年2月26日に開催。産業用ヒートポンプの国内外の動向やビジネスチャンスを詳しく解説します。

原子力発電環境整備機構(NUMO)は、放射性廃棄物の最終処分のため、処分地選定に向けた調査を行っています。北海道寿都町における調査の状況についてお知らせしています。

目次少量の放射線が健康に良いと言われているのは本当か？根拠１：広島長崎の被爆者の健康調査はホルミシス効果を完全に否定根拠２：電力中央研究所が20年間にわたってホルミシス効果を証明しようとしたが、できなかった根拠３：国内では毎年数十万人が低線...

日本の電力中央研究所（CRIEPI）で行われた研究によって、氷のような“分子カゴ”が電気を生み出すという、一見不思議な現象が実現しました。 この仕組みを利用すれば昼夜の温度変化といったわずか10℃前後の小さな温度差で、従来の10倍もの電圧を取り出せる新しい「熱電池」となり、身近な温度のゆらぎから電気を取り出すことができます。 その革新的メカニズムとはどのようなものなのでしょうか？ 研究内容の詳細は2025年4月23日に『Journal of the American Chemical Society』にて発表されました。 目次 小さな温度差は眠れる金脈だった “ゆらぎ”を電気に変える発想の転換 分子カゴが拓くマイクロ発電革命 小さな温度差は眠れる金脈だった 小さな温度差は眠れる金脈だった / 電解液に温度差を与えた時に発生する電圧/Credit:常温付近の小さな温度変化で発電できる新たな電解液・デバイスを創出 ～IoTセンサーの自立駆動用電源などに応用期待～ 地球上には昼と夜の温度差や、人の体温と室温の差、機械の廃熱など、ごくわずかな温度差がいたる所に存在します。 しかし、そのような小さな温度差から電気を生み出すことは、これまで非常に難しい課題でした。 温度差発電と聞くとペルチェ素子のような半導体熱電デバイスを思い浮かべますが、十分な電力を得るには高温と低温の大きな差が必要です。 また、温度勾配を利用する液体熱電池（熱電化学電池）も研究されていますが、一般的な水溶液では1Kあたりせいぜい数ミリボルトしか電圧が生じず、数℃の差ではごくわずかな電気しか得られません。 身の回りの「ゆらぎ」程度の熱エネルギーでセンサーを駆動するためには、新しい発想が不可欠でした。 そこで登場したのが「セミクラスレートハイドレート」という特殊な物質です。 これは一種のクラスレートハイドレート（包接水和物）で、水分子が作る氷のようなかご状の枠組みの中に、他の分子（ゲスト分子）を閉じ込めてできる結晶です。 身近な例としては、天然ガスのメタンを氷状に閉じ込めた「メタンハイドレート（燃える氷）」が同じ仲間にあたります。 セミクラスレートハイドレートの場合、水のかご構造にイオン性の分子が一部組み込まれており、室温付近の大気圧でも安定に存在できるのが特徴です。 研究チームはこの「氷の分子カゴ」に注目し、「これを温度差発電に使えないか」と新たな試みに挑戦しました。 “ゆらぎ”を電気に変える発想の転換 “ゆらぎ”を電気に変える発想の転換 / 試作した熱電変換デバイスによる発電実験の模式図です。 昼間（左）と夜間（右）で電解液中の状態が変化し、電極間に電流が流れる仕組みを示しています。 昼（暖かい側）では溶液中に電解質が均一に溶けていますが、夜（冷たい側）になると片方の電極周辺でセミクラスレートハイドレート（青い多面体状の構造）が生成し、溶液中のイオンバランスが変化します。 この変化によって電位差が大きく生じ、電子が回路を流れて電力を取り出すことができます。 温度が再び上がると結晶は溶け、元の状態に戻って次のサイクルが繰り返されます。/Credit:常温付近の小さな温度変化で発電できる新たな電解液・デバイスを創出 ～IoTセンサーの自立駆動用電源などに応用期待～ 今回、電力中央研究所の松井陽平主任研究員と前田有輝主任研究員らは、水にテトラブチルアンモニウムフッ化物（TBAF）という塩を加えた特殊な電解液を開発しました。 この電解液は冷やすと常温付近（およそ10℃前後）でセミクラスレートハイドレートを形成する性質があります。 言い換えれば、ほんの少し温度が下がるだけで、水の中に分子が詰まった小さな氷の結晶（分子カゴ）が現れるのです。 容器にこの電解液を入れ、両端に電極を差し込み、一方を低温（例えば10℃）もう一方を高温（例えば20℃）に保つと、不思議なことに回路に電圧が生じました。 温度差をつけないときには電圧はゼロですが、片側が冷えてセミクラスレートができると電極間に明瞭な電位差が発生したのです。 実験では電解液に温度差を与えて電圧を測定しました。 ゼーベック係数向上のメカニズム / 上:温度と電解液の液相中TBAF濃度の関係 下:TBAF濃度とフェロシアニド/フェリシアニドの酸化還元/Credit:常温付近の小さな温度変化で発電できる新たな電解液・デバイスを創出 ～IoTセンサーの自立駆動用電源などに応用期待～ グラフの赤い点は今回の電解液で得られた電圧を示し、黒い点の従来液と比べて急激に電圧が立ち上がっている様子がわかります。 10℃程度の差で約150ミリボルトもの電圧が発生し、その熱電感度（ゼーベック係数）は–13.8 mV/Kにも達しました。 これは従来の水溶液で得られる感度（約–1.4 mV/K）の10倍に相当する飛躍的な向上です。 わずかな温度差でこれほど高い電圧が得られるのは前例がなく、研究者たちも「最初に結果を見たときは信じられない思いだった」と語っています。 では、なぜ氷の分子カゴを作ると電圧が増幅されるのでしょうか。