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自動車・ボイラー・ハーベスティングへの応用展開・実用化へ向けた最新動向

熱電変換型中温度域排熱発電

自動車・ボイラー・ハーベスティングへの応用展開・実用化へ向けた最新動向

東京都 開催

概要

本セミナーでは、欧州、米国で進行中の実用向け環境低負荷型シリサイド系熱電変換技術の技術開発動向、特に2013年〜2015年の最新動向について詳細に解説します。

開催日

  • 2016年4月22日(金) 10時30分 16時30分

プログラム

 本セミナーでは、欧州、米国で進行中の実用向け環境低負荷型シリサイド系熱電変換技術の技術開発動向、特に2013年〜2015年の最新動向について詳細に解説します。
 現在、300~500℃の排熱を利用付加価値の高い電気エネルギーに変換する環境低負荷・生体適応型で、かつ高い変換効率 (10%以上) が期待される次世代環境低負荷型熱電変換材料の開発が行われています。排熱発電の重要な用途の一つとして自動車がありますが、欧州では2025年に極めて厳しい自動車向けCO2排出規制が導入されます。また、途上国での爆発的な自動車需要の増加は従来エンジンによるものが大多数であり、2030年時点でも生産台数のおよそ90%が燃焼系のエンジンを搭載すると予測されています。こうしたことから、自動車向け排熱再資源化へのニーズは近年極めて大きいものとなりつつあります。
 また、近年では、自動車エンジンにおける排熱発電センシングシステム用途も拡大しつつあります。通常、エンジンの高効率制御には、メカニズムの解明や現象のモデル化のために、エンジン稼働状態をリアルタイム多点・多重計測技術が必要ですが、エンジン周りは高温環境が多く、有線配線による多点センシングは、配線増加による重量増、車種ごとのスケーラビリティ確保の観点から好ましくありません。一方、エンジン関連パラメータのリアルタイム計測ではある程度大きな電力 (数百mW程度) が必要とされるため、エネルギーハーベスティング (環境発電技術) による微小な発電量では賄いきれない状況となっています。このため、中温度域での排熱発電センシングシステムは開発時のみならず、量産エンジンへのセンシングシステム搭載が想定され、実用化実装開発が行われています。
 他方、CO2排出量規制の国際的枠組みの中で、本邦も2015年中に具体的な削減量を再設定し、削減への取り組みを本格化させなければなりません。自動車用途のみならず、今後は、工業界における熱の再資源化への取り組みは大きくしていく必要があります。たとえば、工業炉・ボイラーからの排熱発電センシングにより、システムの安定稼働、稼働効率向上等、最終的には、中電力規模の排熱-電気変換へとステップアップしていくことが想定されます。こうした点についても、現在どのような方向性が検討されているかについて見ていきたいと思います。さらに、先導役の欧州および米国での開発の進捗と今後の可能性、および国際標準化を視野に入れた排熱発電プロジェクト等の海外R&D動向について、公開可能な最新の情報をわかりやすく、かつ詳細に解説します。

  1. 熱-電気変換について
    1. 熱-電気変換発電の原理:ゼーベック効果
    2. 熱-電気変換発電素子の構造
    3. 熱-電気変換発電用途の材料とその特徴
    4. 有害化危惧物質と環境低負荷性
  2. 自動車向け排熱再資源化システム
    1. 強化されるCO2排出規制と自動車排熱発電の必要性
    2. 排熱発電の原理と排熱発電素子の従来構造
    3. 排熱発電用途材料の特徴と有害化危惧・環境低負荷性
    4. 自動車向け排熱発電素子の本命は?
  3. ハーベスティング向け中温度熱発電センシング電源
    1. ハーベスティング中温度域計測ニーズ
    2. 自動車ハーベスティング計測とそのねらい
    3. 工業系熱源でのハーベスティング計測とそのねらい
    4. ハーベスティング用途の基本システム構造
  4. 軽量・環境低負荷・資源豊富材料によるシリサイド排熱発電モジュール
    1. 中低温域での今後の熱発電材料と具備すべき条件
    2. シリサイド系開発動向:Mg-Si系、シリサイド熱電変換素子の特性
    3. 産業化に向けて必要とされる周辺要素部材、周辺技術
    4. 産業廃棄物Siを原料としたシリサイド熱電変換素子
  5. 海外および国内で本格化する自動車向け排熱発電システム開発
    1. 欧州の最新動向と現状、および欧州自動車関連ニーズ
    2. 米国の最新動向と現状
    3. 日本の現状と排熱発電コンソーシアム
    4. コンソーシアムでの開発成果
    5. 2013年〜2015年における自動車排熱発電の最新情報

講師

  • 飯田 努
    東京理科大学 基礎工学部 材料工学科
    教授

会場

東宝土地 株式会社 高橋ビルヂング
東京都 千代田区 神田神保町3-2
東宝土地 株式会社 高橋ビルヂングの地図

主催

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本セミナーは終了いたしました。

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