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排熱から電気をつくる「熱発電チューブ」の発電検証を開始
―京都市のクリーンセンターで実施―

2013年3月15日
NEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)
パナソニック株式会社

 NEDOの委託事業「省エネルギー革新技術開発事業」において、パナソニック株式会社は、環境モデル都市・京都市のごみ処理施設である東北部クリーンセンターの排熱を利用した「熱発電チューブ」の発電検証試験を開始します。
 熱発電チューブは、熱が伝わりにくい熱電変換材料[1]と、熱が伝わりやすい金属を交互に傾斜して積層した構造により、熱の流れと垂直な方向に電気が流れる現象を利用し、チューブ状に加工した傾斜積層構造体の中にお湯を流す等により、チューブの内側と外側とで温度差をつくり発電するものです。
図1 熱発電チューブユニットの構成図。図2 検証実験を行う京都市東北部クリーンセンターの全景

1.概要

本事業では、従来利用されずに捨てられていた低温排熱を有効活用するために、熱発電素子として、これまで主に研究されてきたπ型の素子構造ではなく、熱電変換材料[1]と金属の傾斜積層構造を採用し熱流と垂直の方向に電流を取り出すことで、シンプルでコンパクトな構成の熱発電ユニットを作製し、工場の温排水などの低温熱源を利便性良く電気に変換することを可能としました。
 この熱発電ユニットの開発により、エネルギー・ハーベスティングの実現とともに、低温排熱の有効活用の実現による省エネルギーの推進を目指します。

(1)検証場所:京都市東北部クリーンセンター (所在地:京都市左京区静市市原町1339番地)

(2)検証内容:ごみ焼却で発生した有効活用できていない低温排熱の一部を温水にして熱発電チューブ内に流し込み、施設内で使用している冷却水をチューブの外側に流すことで、チューブの内外に温度差を生じさせ発電の検証試験を行います。
パナソニック株式会社は発電検証用の熱発電ユニットを試作し、クリーンセンターに設置します。この検証試験で得られたデータから、本事業で目標とする熱発電チューブの発電能力の検証を行います。また京都市にはクリーンセンターを検証試験の実施場所としてその排熱を供給していただくとともに、クリーンセンターの熱収支データの提供や、検証試験のための工事監理への協力を頂く予定です。

2.今回の成果

こうした構成で試験を実施することにより、季節や天候に左右されることのない、24時間継続した発電試験を行い、熱発電チューブの発電能力を検証することができます。

3.今後の予定

平成25年度末まで検証試験を実施し、本事業で開発した熱発電ユニットの発電性能の検証をいたします。具体的には、ごみ焼却で発生する熱のうち、利用できていない低温域の熱で作り出した温水と、施設内の冷却水を用い、400W/㎥以上の発電量を得ることを目標としています。

お問い合わせ先

(本プレスリリースの内容についての問い合わせ先)

NEDO 総務企画部広報室 担当:遠藤 TEL:044-520-5151  E-mail:nedo_press@ml.nedo.go.jp
パナソニック株式会社 R&D本部 広報担当  E-mail:crdpress@ml.jp.panasonic.com

【用語の説明】

[1] 熱電変換材料:2種類の異なる金属または半導体を接合して、両端に温度差を生じさせると起電力が生じるゼーベック効果(物体の温度差が電圧に直接変換される現象)を利用した材料。

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