元スレ【物理学】世界初、熱電変換物質の性能を高める仕組みを解明

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51 :

確かどこぞの電装メーカーが
自動車用に排気ガスの熱から発電するやつを試作したんだよな

52 :

>>49
先進国レベルで言えば、
宇宙、薬学、博物学、言語学、社会学、史学、経済学、金融工学、哲学、文学、アルゴリズム。

53 = 48 :

熱電変換の理論効率ってどう計算したらいいの？

54 = 52 :

>>53
１００度→30度を30度→100度と考えて、熱効率を求めるのが第一段階だけど、
その他諸々が関係するとは思う。

55 :

熱電対で発電できないのか？

56 :

大阪産大の熱電犬で実用化済み。

58 = 48 :

>>54
基本はカルノーサイクルで、熱機関で仕事に当たる部分が、
熱電では電荷の拡散に費やされているという考えでいいんでしょうか？

熱力学は不得手ですが orz

60 :

熱って何だろう

61 :

これはすごい
そのうち肌着に織り込まれるようになって
TVも照明も、家庭の電気全てまかなえる様になるかもな
そして凍死者続出の社会問題へと・・・

62 :

>>41
あんまり応用効かないかと、
熱伝導率を上げてと抵抗は下げるって物質だからすごいわけ

63 = 52 :

>>62
＞これまで、熱電変換物質を構成する原子の不規則な運動が熱伝導率を低下
＞させることは知られていた。しかし、具体的にどう運動すれば熱伝導率が
＞下がるのかは未解明のままだった。

いや、だから、そうじゃなくて、最初のニーズは確かに熱電変換物質の高効率化だけど
得られた知見は、

＞宇田川教授らは昨年末、レーザー照射による光の散乱を活用し、熱電変換
＞物質の原子の動きを観測。かご状に配列した複数の原子がつくる枠の中で、
＞別の原子が非中心の回転をするほど、熱伝導率が低下することを突き止めた。

＞さらに回転運動が起きる原因は、複数の原子がつくる枠が膨張するためである
＞ことも確認。バリウム、ガリウム、スズの化合物がつくる枠を人為的に膨張させ、
＞熱伝導率を半分に下げることに成功した。

って事で、熱電変換物質に限らず広く、高効率の熱伝導物質や、極めて高い断熱素材の開発を
分子デザインで行える知見を得た、得る方法の目処を付けたって事になるでしょ。
熱伝導率の高い物質も、低い物質も、みんなが欲しがってる。もちろん耐久性も必要だしで。
いろいろな物質、セラミックとか、半導体とかでも、熱は何時も問題。でも普段は結局、諦めて
耐久性が有るけど、３００度までとか、こうしたら４００度までは耐えられたとか、ほとんど当て物の
レベルで開発してのを、こういう結晶構造でこういう風に配列してると最高ここまで行ける、とか
分かるわけだから、結晶が小さくて駄目なら製造プロセスを見直せばいいし、強度的にギリギリまで
ある種の添加物をへらして、耐熱温度を上げるとか、細かくやれるわけじゃん。

そこが凄くないか？って話。

64 :

熱伝導率が低い発泡スチロールでエンジンとか作ったら廃熱利用、凄いできそうだな。

65 :

>>7
なんつーか、ゆとりもここまでくるとかわいそう

66 :

熱→電→熱

67 :

>>64
> 熱伝導率が低い発泡スチロールでエンジンとか作ったら廃熱利用、凄いできそうだな。
ちょwww
一瞬で爆裂wwwwww

68 :

>64
いい>67が釣れましたね

69 = 67 :

ちょwww
俺釣られたのかwwwwwww
発泡スチロール製のエンジン、ソースよろwwww

70 :

熱電対かな？

71 :

第二種永久機関に一歩前進？

超高効率エンジンとか理想だよなぁ

72 = 50 :

>71
実現不可能

73 :

>>71
熱が効率よく電気になるなら、事実上永久機関として使えるよね。

74 = 50 :

ユトリロ発見

75 :

よくわからんのだが、たとえば今まで、高熱に耐えるように設計されて
いたものが、熱電効率の良いもので覆うことによってそんな温度上がらなく
なるのか？
スペースシャトルの外壁を熱電効率の良いもので覆えばそのままエネルギー
を得られ、またそない高い温度に耐えれなくてもよくなるのか？
すまん、まったくの無知だ。見当違いならごめんなさい。

76 :

熱から電気を生むって、変えた時に使ったエネルギーはどこにいくの？冷たくなるの？

77 :

>>75
熱源側は耐熱性は変わらなく要る
遮断してる内側に熱か伝わりにくくなる(熱が電気になる)から、冷やさなくてよくなるな

78 = 64 :

>>69
夢を実現するのが科学だろう。熱を電機に変える高効率な手段がわかったんだから次は応用だ。

79 = 62 :

>>63
だから抵抗気にしなきゃいくらでも熱伝導率下げる方法があるんだって

>>76
熱いところから冷たいところへ熱が動こうとするエネルギーの一部を拝借するって考えればOK

80 :

>>78
言えば叶うとでも思ってるのかｗ

81 = 52 :

>>79
お前全く俺の言ってること理解してない。
熱電変換物質に限らずに考えろとと言ってる。

82 = 50 :

とと

83 :

>81
俺は>79じゃないが
物理法則から言って他の回答が無い。

84 :

>>83
後、５年くらいしたら、君にも俺が何言ってるのか分かる時代が来ると思う。
そう言い残しておくよ。

85 :

ついに地熱発電の真の威力が発揮されるか…

ホント、日本の未来はエネルギー資源の夢が詰まってるな

86 :

地熱だけじゃないだろ。

87 :

熱電変換が実用レベルまで持ってこれたら
もし温度差が100K程度でも熱電変換できるようになったら、温暖化問題も資源の問題も果ては食糧問題もすべて解決できるんだろうな
高効率になれば、将来的には車に燃料を積まなくてもヒートポンプを使って大気中に熱エネルギーがある限り無限に走り続けれる

そうなると今度は地球温暖化じゃなくて地球寒冷化が社会問題になりそうだな

90 :

>>88
このひと達、こんな毒物三重奏でホントに人類のこと考えてるの？
大学だから実用化より名前売れればいいか。

>>89
それは理論的な最大値だろ。工学的には０点。
海水とパイプ、大気とパイプの熱伝達を考えたら、20度と30度では実際は数度の温度差ではないか？
これだけで1/5とすると藻前の計算によれば0.3キロワット時になってしまうぞ。
工場用だと1キロワット時10円くらいだから、1トンの海水と膨大な空気を動かしてもメリットは3円ということ。
海水を汲み上げるのと大気を送り込むのに必要なエネルギーで莫大にマイナスになるからだれもやりません。
低温度差発電にだまされる典型例サンクス。