冷却して発電

ぼや川より
姑は・揚げ足取りなら・名誉師範
・・・できる・・・

現代文明は冷却に支えられている
世界の発電量の2%を消費するに至ったデータセンターはCPU群の正常動作のために
発電所のタービンは効率を上げるために積極的な冷却が必須
（熱力学の原理法則によって排熱面を積極的に冷却することが発電効率を上げる）
冷却とは多量の熱エネルギーを高温側（排熱源）から低温側（作動流体）に移すこと
このとき使えば電気にできる熱エネルギーが捨てられてた
これまでの強制対流冷却では冷却の必要上このロスは仕方ないと冷却の世の中での広い使用にも関わらず対処がされてこなかった

東京工業大学 工学院 機械系の村上陽一准教授の研究グループ
は強制対流冷却と熱電気化学発電という、これまで別々に発展してきた技術を統合することにより物体を冷やしながら発電する新技術を創出し実証
しかも実証セル部分に冷媒を流して通過させるのに要するポンプ仕事より多い発電量を得た（すなわち、発電のゲインが1を超えた）
本成果は王立化学会（英国）の学術誌「Physical Chemistry Chemical Physics」に11月15日に掲載
本論文outerはオープンアクセスで無料公開されている

実は原理的に温度差があり熱流がある場所からは電力を産み出すことができる
そこで既存の固体熱電変換技術とは対照的な液体側で熱→電気変換を行うということ、および、その液体を冷却の作動流体に用いる
これは、流体ならば流れや流路の柔軟なデザインが可能で
また温度境界層という固体面上での流れ中に急峻な温度差がつく層を利用することで
短距離間で発電に有利な大きな温度差を得やすいため
で、従来、強制対流冷却とは無関係に追究されてきた静的な排熱利用技術の一種である熱電気化学発電に注目
廃熱から電力を回収する技術
酸化還元対[用語3]という化学種を溶かした液中に異なる温度の2本の電極を挿入
温度差から電極間に起電力を生じさせる
この技術の研究は、ほぼすべての場合について密閉容器内で静的な状況（温度差による自然対流のみが存在する状況）で行われてきた
撹拌などを伴う準・動的な研究もあったけど・・・

で・強制対流冷却に熱電気化学発電を統合することで物体を冷やしながら発電を・・・
具体的に作動流体には実用上不揮発・不燃とみなせる安全性の高いイオン液体[用語4]を使い100 ℃以上の高温排熱面にも適用可能に
酸化還元対には高い性能が知られていたコバルト錯体塩を使用
この着想の実証セルを設計し実験したら強制対流冷却をしながらの発電に成功
流路形状の最適化がされていない状態にも関わらず、620 W/（m2K）という十分に高い熱伝達率（固体表面冷却の性能指標）を達成
この冷却と同時に約2.5 cm角の小さな電極サイズにも関わらず、0.26 mWの発電に成功
試験セルが小型であるために今回の発電量は大きくないが
スケールアップや酸化還元対濃度の増大、流体粘度を低下などの様々な方策によって改善が見込める
重要なのは発電量が、このセルに冷却流体を流すのに必要な流体駆動仕事を上回ったこと
原理上、冷却ユニット部に流体を通過させる仕事よりも多くの電力を発生させたこと

・・・適当にユニット？を組んでヤってみたら
思った以上の効率だった・・・

今日は～
笹蟹丸/Euphorbia pulvinata

昨日の続き
これも以前から気になってた
ってか今までアげてなかった？
あれ？
飼ってなかった？
ま・いいや
やっぱ、お買い得だった
１本立のお値段で子が３っつ
これも植替えなし