成果報告書詳細
管理番号20110000000322
タイトル平成20年度成果報告書 新エネルギー技術研究開発/新エネルギーベンチャー技術革新事業(バイオマス)/バイオマスを直接燃料とし低価格で実用性の高い外燃式エンジンの技術開発
公開日2011/5/17
報告書年度2008 - 2008
委託先名横浜製機株式会社
プロジェクト番号P10020
部署名研究開発推進部
和文要約二種類の改良型スターリングエンジンが発明された。KHS型エンジンと名づけたこれらは高級材料やヘリウムを使用せず、構造簡単で工作容易、低価格であり、廃棄物焼却炉等の過酷な使用条件に耐える真の意味での燃料を選ばないエンジンである。
特に低温熱源を有効に利用でき、大型高出力化が容易で数kWの小型から1000kW以上の大型エンジンまで構築できる。
このうち高性能のもの(KHS~2型)は水冷の条件で作動ガス温度400℃において理論熱効率は53%、300℃において49%、200℃においても37%以上であり、特に低温における性能は他種の機関に比し優れている。低温排熱を有効に
利用し、大出力が得られる点は画期的なものである。
KHS~1型は性能は落ちるが、さらに構造簡単である。
これらは船舶主機、陸上プラント等、大型システムの排熱、特に低温排熱の利用を回収して動力を発生する大型、高性能のエンジン、廃棄物焼却炉の排熱を利用する動力装置、農場等で発生する廃棄バイオマス等を燃料とする動力装置等に適している。
これらのエンジンによれば現在無駄となっているエネルギーを有効に利用でき、燃費の低減のみならず炭酸ガス排出量削減が可能となり、現在人類が直面している最も重要、かつ緊急な課題である地球温暖化防止に大きく寄与する。
長野県のきのこ生産者をモデルとしてビジネスプランの作成した。
きのこ生産において消費されている重油・灯油の量は、きのこ重量の1/3に当たる。これは主にボイラーにより蒸気を発生し、きのこの菌床(培地)を消毒するに用いられる。さらには大量の電気を使用しエネルギーを多消費する農業である。一方、
きのこ生産では、出荷量1000kg当たり、約3トンの使用済みきのこ培地が排出される。
この使用済み培地を燃料化して石油に替えてボイラーの燃料とし、外燃機関であるスターリングエンジンを組み合わせて蒸気とともに電力を発生するビジネスプランを構築し、十分の利益が生じ、大きな市場がみこまれることを確認した。
英文要約Two improved type of Stirling engine were invented. They, named KHS type engines, don't require high quality materials, nor precious Helium, simple in mechanics, easy to manufacture, tough and low cost.They can be used at severe conditions like industrial waste incinerator, so truly deserve the name of the engine, which doesn't participate fuels.Small engine of several kW to large one over 1000kW can be constructed.The thermal efficiency of higher performances one (KHS-2) is around 53% at400,49% at300, over 37% even at the low temperature of 200.
The performance at the low temperature is especially excellent over other type of engines.
That high-power can be obtained from the exhaust heat of low temperature is revolutionary.
The thermal efficiency of lesser performances one (KHS-1) is lower, but it is more simple in mechanics.
Power plants to extract the energy from the exhaust heat of the marine engines, factories, industrial waste incinerator, farm waste incinerator, especially from the exhaust heat of low temperature can be constructed with them.
Thus, they can effectively utilize the energy being wasted as useless now, and not only reduce the fuel cost but also contribute reducing the Carbon Dioxide emissions, eventually strongly work against the global warming, the most serious and pressing problem the human race is facing.
A business plan was constructed for the model of mushroom farms of Nagano prefecture.
The amount of petroleum-fuel used is one third, by weight, of mushroom, the final product, mainly used for boilers to generate the steam to sterilize the mushroom bed.
They are also using much more amount of electricity, the mushroom farming costs great amount of energy.
On other hand, 1,000kg of mushroom yield around 3,000kg of waste mushroom-bed.
The plan was made to process this waste mushroom-bed to the fuel, and use this for boilers to generate the steam while generating electricity by the Stirling engine.
The plan was investigated and concluded that it rises enough benefits and a big market is expected.
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