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J-GLOBAL ID：201002243072904462   整理番号：10A0559789

廃熱回収技術の動向 1)高温廃熱利用熱発電

著者 (2件)： 舟橋良次 (産業技術総合研) ,  小菅厚子 (産業技術総合研)
資料名： クリーンエネルギー
巻： 19  号： 6  ページ： 7-11  発行年： 2010年06月10日 
JST資料番号： L1693A  ISSN： 0918-7510  CODEN： KUENE9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 熱発電はゼーベック効果を利用し,熱エネルギー量によらず発電が可能であることは,希薄分散した廃熱回収に適している。熱発電による廃熱回収を実現するためには,高温,空気中での耐久性に優れ,安価に製造できる材料が必要となる。Coの周りに6つのOが配位した8面体により形成されるCoO₂層と岩塩構造を持つCa₂CoO₃層が交互に積層した構造を有しているCa₃Co₄O₉(Co-349)に高い熱電特性が見い出された。この酸化物の単結晶の700°CにおけるZT(=S²T/ρk,S:ゼーベック係数,T:絶対温度,ρ:電気抵抗率,k:熱伝導率)は,約1.1となり,高温,空気中では世界最高値である。なおZTが高いほど,良い熱電材料であり,ZT=1で約5~20%の変換効率が得られる。酸化物熱発電モジュールをp型素子にCa₃Co₄O₉(Co-349),n型素子にCaMnO₃(Mn-113)を用い作成した。モジュールの片面のみに厚さ0.38mmのアルミナ基板を用い,アルミナ面をプレート型電気炉により加熱し,反対面を25°Cの循環水で冷却した場合,最高で12.6W(4.2kW/m²)の出力(出力密度)が得られた。高ZTを実現するため,最近注目されているのがナノ構造制御によるZTの向上で,薄膜製造技術などの進歩により,ナノ構造制御による熱電性能向上も実際に報告され始めているが,今後そのような物質を量産可能なバルク材料化する合成技術の開発が必要となる。

シソーラス用語： *熱電発電 ,  熱起電力 ,  *熱電材料 ,  層 ,  積層構造 ,  エネルギー ,  熱回収 ,  ナノ構造 ,  *エネルギー変換効率 ,  エネルギー密度 ,  酸化コバルト ,  *廃熱回収
準シソーラス用語： *Seebeck効果 ,  出力密度 ,  積層 ,  熱エネルギー ,  熱発電

分類 (1件)： 熱電発電,熱電子発電  (NB03080V)

タイトルに関連する用語 (4件)： 廃熱回収 ,  動向 ,  廃熱利用 ,  熱発電