ｴﾈﾙｷﾞｰ危機 化石燃料 （産出量＆ 消費量） 燃料の現状： 化 石 燃 料 ：地球温暖化、経済的枯渇 原子力燃料：放射能汚染、 経済的枯渇 消費予測 （2005） オイルピーク ↓ （中国、インド急増） （2014頃） 逆転 ↓ 不足量 産出予測 価格上昇（一途） （経済的枯渇） 産業革命 石炭，機械 化石（石油，ガス）燃料 現在 0 1800 2000 2005 2010 ・未利用化石燃料：ｵｲﾙｼｪﾙ，ｵｲﾙｻﾝﾄﾞ， ﾒﾀﾝﾍｲﾄﾞﾚｰﾄ “環境” の物差しで計ると・・・ 温暖化加速、有限資源 ・ﾊﾞｲｵﾏｽ：未利用ﾊﾞｲｵﾏｽ，耕作ﾊﾞｲｵﾏｽ 効率劣悪、絶対量不足 ・自然ｴﾈﾙｷﾞｰ：風力、水力、潮力、波力 低密度、気まま、絶対量不足 ・直接太陽ｴﾈﾙｷﾞｰ：ＰＶ、熱、？ 2015 2020 年 2014年以降に価格高騰確実 → どうする？ “Ｍｇ・Ｓｏｌｅｉｌ” ｴﾈﾙｷﾞｰ 戦略（独創技術） ﾒﾙｹﾙ首相脱原発 宣言の根拠 日本は燃料物質で世界中運ぶ！ ＭｇＯ ＥＵは砂漠発電シフト Ｍｇ Ｍｇ太陽炉 （東北大） 直線距離6,000㎞ 送電は遠過ぎ Mg（太陽）新循環 太陽光→植物→化石燃料から 太陽光→Ｍｇ 燃料へ 70×70㎞ 4,000 K （3727℃）実績 “砂漠争奪戦” 既に水面下で始まってる！ 2 遠方砂漠太陽ｴﾈﾙｷﾞｰ の運び方 難燃化処理が大前提 1. 電力（送電線、超高圧直流送電、超伝導送電、） 長距離送電＆変電ロス、高価設備、未完成技術 2. 水素（気体、超高圧容器、水素吸蔵合金、液化） 危険、巨大容量、保存難、高価設備 3. 二次電池で（Ｌｉｲｵﾝ、ﾆｯｹﾙ水素、他） 実質ﾚｱﾒﾀﾙ、繰り返し制約、容量不足 4. Ｍｇ燃料(固体物質）で（難燃化後、粒状ﾊﾞﾗ積み） 無尽蔵、安全、最高容量、再生可能物質 “４”が一番合理的かつ現実的 3 自然界で得られる熱の“質” 高い温度 が重要かつ有効（自然状態では希少） 70％超 10％ 800 3％？ 40％ 30％ 温 水 器 ガ 蒸 ス 発 気 電 発 電 炉 太 陽 炉 （ ﾊﾟﾗﾎﾞﾗ 0 精 錬 ﾊﾟﾗﾎﾞﾗﾄﾗﾌ 100 平 板 温 水 器 真 自 空 噴 発 管 温 電 温 泉 水 ＆ 器 地 熱 集 光 真 空 管 温 水 器 ﾚｰｻﾞｰ ｱﾝﾓﾆｱ 1200 精 錬 Mg 20000 400 Mg ℃ 発電限界（蒸気） 発電限界（ｱﾝﾓﾆｱ） 気温幅 鏡 ） 太陽熱→ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ精錬が70％超と効率最大！ 4 戦艦「大和」の探照灯部品 集光太陽熱で熱還元 （変換効率に優れる） 1200℃ ピジョン法 （既存技術） 効率的新 炭素還元法 実証炉は 国内に 直径3～4m 焦点 赤熱状態のルツボ1200℃超 精練後のMg 1ｇ 実用炉は 臨海砂漠 地帯に 直径10m炉 ヘリオスタッド 無し、 直接追尾型 15 実用太陽炉ｲﾒｰｼﾞ図 ﾚﾄﾙﾄ（1,200℃加熱、１Torr減圧） ﾊﾟﾗﾎﾞﾗ鏡 上下可動部 30℃冷却 （海水） ＰＶ 太陽追尾 ＆減圧電力 可動 8時間/日可動で 発電量：1.6MWh/日 10m×10m 200KW/基 左右可動部 6 マグネシウム燃料電池の構造 負極端子 正極端子 1.72KWｈ/ｋｇ 負極 正極（空気極） 仕様 難燃マグネシウム板 酸素還元触媒を充填したもの 今回試作したマグネシウム燃料電池 仕様 空気中の酸素ガス 電解液 電池種 マグネシウム／空気電池 定格容量 ６０Ａｈ 定格電圧 1.5V/セル セル寸法 142×225×15mm 質量 470g/セル 質量エネルギー密度 食塩水（塩化ナトリウム水溶液） ☆電解液を入れないでおけば、長期間保存できる。 ⇒使用時（緊急時）に海水等を注入すれば作動する。 現在古河電池が開発中 200Wh/kg 使用前 従来品のように絶縁膜が 家庭用常備電源概念図 表面に発生せず、 完全に電気ｴﾈﾙｷﾞｰとして反応し切る DC12V60Aｈ仕様 使用後 ・ﾃﾚﾋﾞ（ﾜﾝｾｸﾞ10ｲﾝﾁ） ・ﾗｼﾞｵ（FM&AM） ・携帯充電（3社ﾀｲﾌﾟ） ・LED照明（96個ﾀｲﾌﾟ） ・AC電源ｺﾝｾﾝﾄ ・Mg燃料発電槽 8 基礎性能は 既に確保 （作動時6V×1.5A=90W） 今後の製品化計画： 空気極、電解液、Mg極、液漏れ構造改善など 5ｾﾙMgFC 7.5 V, 60Ah 1. 扇風機 3. LED照明 2. 9ｲﾝﾁTV 16 緊急時必須ｱｲﾃﾑ三種は1週間（4時間/日）使える！ 性能試験結果 4月26日～29日 全 Ah 全 Wh 37.27377 214.6027 電流、電圧、電力 A、V、W 2012.4.26-29 TV+96LED comp 12 10 TV消灯 8 V A W 6 4 TV+96LED 96LED 2 59.4時間で 37.3Ahの電流と 214.6Whの電力 を発生した 0 0 1000 2000 3000 4000 分 TVと96LEDが明るく点灯・・・25時間 96LEDが4.8V以上で点灯・・・34.4時間 96LEDが点灯後、電池電圧が0V・・・100時間 Mg電極1枚が25g溶解したと すると1.49Ah/g 1.72KWh/Kg ｰ ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ 燃料電池 ｰ 応用例 （２）MgEV トライク （１）家庭用非常電源 （５）発電所ﾊﾞｯｸｱｯﾌﾟ （３）小型医療機器の ﾋﾟｰｸ 電力 補間 ﾊﾞｯｸｱｯﾌﾟ電源 本発明のマグネシウム燃料電池 （４）電車＆バス ﾊﾛｹﾞﾝ → LED化 ﾘｻｲｸﾙ可能な軽量＆安全構造材 “難燃性ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ” を燃料として発電する “Mg燃料電池” Mg発電器 ｴｱﾛﾄﾚｲﾝ残材から切り出すMg極 MgFC（5ｾﾙ、7.5V、60Ah）＝LED＋ﾜﾝｾｸﾞTV作動 1.75kWh/kgの発電能力 使用前 ｾﾙ1 使用後 ｾﾙ2 ｾﾙ3 ｾﾙ4 ｾﾙ5 発電器比較 Mg発電器（ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ燃料）と携帯発電器（ｶﾞｿﾘﾝ燃料） MgFCは、Mgを燃料として電力を出す “発電器” Mg 発電器＋TV ガソリン 発電器＋照明 13 家庭用常備電源としてのﾏｸﾞﾈｼｳﾑ燃料発電器 -概念図- 停電でも死なずに済む家庭用 “常備電源” 襲 来か 名 わ 予ら 取 れ 報の 市 、 を大 で 命 知津 は を ら波 、 落 ず情 巨 と に報 大 し 家が 地 た 財途 震 人 道絶 に 々 具え よ が を、 る 多 片必 停 か 付死 電 っ に発 た け報 生 ！ 中道 で 、し テ 突 然て レ ビ 大い る 津大 や ラ 波津 ジ に波 オ 襲 木質ﾊﾞｲｵﾏｽ燃料を使用した新しい街づくりの ｲﾒｰｼﾞ Ｍｇﾊｲﾌﾞﾘｯﾄ炉 間伐材 15 Mg-Soleilﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄの事業展開 太陽熱による還元材料：ﾄﾞﾛﾏｲﾄ、ﾆｶﾞﾘ、酸化Mgほか Mg(OH)2 →MgO 事業 太陽炉 ﾚﾄﾙﾄ化 ﾊﾞｲｵ炉 化石炉 事業 炉販売と精錬事業 難燃化＆粒化事業 国内へ輸送事業 Mg・太陽新循環 砂漠へ輸送事業 電池化（湿＆乾） Mg極＆空気極 事業 取り出し・分離事業 回収ﾁｪｰﾝ 事業 MgFC発電 事業 ｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ事業 16 MgFC Trike 家庭用 ｼｮｳﾙｰﾑ 製品化構想 常備電源 手術器用 ﾊﾞｯｸｱｯﾌﾟ 電源 工事用 照明 携帯電話 基地局 ﾊﾞｯｸｱｯﾌﾟ 電源 17 “水素” ＆ “ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ” 人工燃料 比較 水素（燃えｶｽ水電気還元 → H2O 還元ｴﾈﾙｷﾞｰﾚﾍﾞﾙ高） １ｇの水素が発生できる電気量・・・・ 26.3Ah 水素燃料電池の発電効率 30％・・・・ 7.9Ah/g 大気圧 ６０ﾘｯﾄﾙの水素 ＝5.4ｇ 7.9x5.4=42.7Ah 軽いが容量大、ﾊﾝﾄﾞﾘﾝｸﾞ難、保管難、水素脆性難、危険物質 難燃ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ（燃えｶｽMgO熱還元 → 還元ﾚﾍﾞﾙ低） １ｇのMgが発生できる電気量・・・・・・2.2Ah Mg燃料電池の発電効率 70％・・・・・・1.5Ah/g 42.7/1.5 = 28.4g のMg が 同じ電気量 安全性、ﾊﾝﾄﾞﾘﾝｸﾞ性、用途面で Ｍｇが圧倒する 18 （H2O） O2 O2 1.熱 2H2O 1200℃ 太陽熱 バイオマス 余剰熱 2H2 H2FC （気体燃料） H サイクル 2 電 水素循環 気 ・ 熱 マグネシウム循環が完璧有利 分 Mg循環 解 （固体燃料） Ｍｇサイクル MgFC 2Mg 2MgO （海水中 MgCl2） O2 2.電力 1.超軽量材料 2.光 3.水素 4.電力 5.熱 O2 熱源があれば人工燃料は作れる （MgO） 砂漠ｺﾝﾋﾞﾅｰﾄ 日本 燃料耕作時代 ｲﾒｰｼﾞ
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