熱電発電による排熱利用システムの特徴

現在は世界中で省エネ技術の研究が進められており、工場や船舶・自動車などから出る排熱利用も注目されています。

電気や化石燃料を使用すると、必ず一部が熱の形で排出されます。排熱のほとんどは有効活用されずに捨てられていますが、熱の一部を電気に変換したり再利用することが可能です。既にスターリングエンジンやヒートポンプなどで実用化されていますが、別の方法で発電に利用する方法があります。異なる2種類の金属を接触させて温度差を生じさせると、回路に電流が流れるという現象(ゼーベック効果)が知られています。この現象は、温度測定用のセンサー(熱電対)や惑星探査機の原子力電池などのために既に実用化されています。

発電効率を高めた熱電対を開発すれば、排熱利用にも応用が可能です。熱電対を用いて熱を電気に変換する発電方法を熱電発電と呼び、排熱利用の方法のひとつとして注目されています。熱電発電の最大の利点は、低い温度差でも発電が可能で素子を小型化させることができることです。体温程度の熱源でも発電が可能な素子が試作されており、家電やOA機器から発生する排熱の有効活用も可能です。熱電発電は大がかりな装置は不用で、小型軽量化が容易であるというメリットがあります。これに加えて、発電の際にスターリングエンジンのような音や振動が一切発生しません。発電効率の改善と素子の小型化・低コスト化ための技術が確立されれば、近い将来に排熱を利用して電気が得られる小型電池が実用化する可能性があります。

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