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2012年12月28日 (金)

マグネシウムが日本のエネルギー問題をかえるのでは!

大きなタイトルですが、1ヶ月ほど前、放送された東北大学未来科学技術センターの
小濱泰昭教授
のマグネシウム燃料電池の取り組みを見ての感想です。

小濱教授は本来は自然エネルギーだけで時速500kmで走行できる輸送機関「エアロトレイン」の研究を続けられています。軽量化が必要でアルミニウム(比重2.7)より軽いマグネシウム(比重1.74)を使うことを考え、産業技術総合研究所基礎素材研究部門(九州センター)の協力を得て、難燃性マグネシウム合金を作り出しました。

エネルギー問題が頭にあった教授は、この新しいMg合金の電気的特性を知りたく基礎実験を行ったところ非常に良い特性を持っていることがわかりました。純粋のMg電池では1日で電池の性能がなくなってしまいますが、新しいMg合金の特性は3週間電池として機能した事でした。そして電気特性が不明でしたが古河電池に協力を依頼し、Mg燃料電池を開発しました。
20120131mgcell_box_454px_convert_20           マグネシウム燃料電池 マグネシウムが変えるか、日本のエネルギー問
                          題より転載


Mg燃料電池の優れた点
1.電池のエネルギー密度が高く小型化に向いている。鉛蓄電池、ニッケル水素二次電池
  は上回り、リチウムイオン電池に近づいているとの事です。

2.低コストが可能である。古河電池によると鉛電池2万円と同等の製品が半分の1万円
  近くでできる事です。

3.寿命が長いこと。電池にエネルギーを蓄えたまま、電解液を入れない状態で放置すると50年、100年持つことです。一般の電池は自己放電を起こすため満充電でも数ヶ月でエネルギーはなくなってしまいます。

小濱教授は開発した電池で、12月11日三輪電気自動車で、古河電池いわき事業所を出発し仙台市青葉区の仙台第一合同庁舎前までの100km走行を行いました。

平均時速50~55kmで走行。使用したMg電池はMg合金をマイナス極、酸素ガスをプラス極、食塩水を電解液にした電池。食塩水を使用時にいr得ることで電気エネルギーが取り出せるので、使用時まで長期保存が可能であり、災害時の非常電源として期待できるそうです。

小濱教授はMg燃料電池が1年以内に実用化されるめども立ち、家庭用や小型医療機器の非常電源の利用、将来的には電車やバスへの供用、発電所のバックアップ電源まで
期待しています。

それではなぜ、このマグネシウム燃料電池がエネルギー問題を解決できるかです。

石油、石炭などの化石燃料は30年程度で枯渇すると言われてます。近年注目のレアメタルも50年以内には枯渇するであろうとも言われています。
国内発電量の30%近くを担っていた原子力発電も、福島第一原発の事故により安全安心神話が崩壊し、クリーンな新エネルギーの導入は切実な問題となってきています。

小濱教授の開発した燃料電池はリチウム電池の5倍以上の電気量を持っているので、電気量60Ahの電池一つだけで一般家庭の1日で使用する電気量をまかなえることができる上に、リサイクルできるので半永久的な使用も可能です。炭酸ガスも排出しないので環境にもやさしいのです。

原料となるマグネシウムは海水1トン当たり1.3kg含まれており、現在の海水量1兆×140万トンを考えると無尽蔵といえます。

小濱教授は使用したマグネシウム(酸化マグネシウム)をマグネシウムにする太陽光による太陽熱ビジョン法や炭素熱還元法を用いてMgO(酸化マグネシウム)から還元Mgを得ることにも成功しています。
これによりMgo⇒太陽エネルギー⇒MG⇒電気エネルギー⇒Mgoの循環が出来上がるわけです。

これは、太陽光の得やすいアフリカやオーストリアに日本で使用済みのMgOを送り、太陽熱でMgに還元したものを日本に送り返すことで、エネルギー源を大量に運び利用する事ができます。つまり砂漠が燃料工場になるわけです。
小濱教授によると「日本より太陽光が8倍強い砂漠でマグネシウムの精製を行えば、わずか70km四方の面積で日本で使用する全エネルギーをまかなう事も可能である」とのことです。
20120131mgcell_social_590px_convert        マグネシウム循環図 マグネシウムが変えるか、日本のエネルギー問
                      題より転載

小濱教授は、現在の集中型発電でなく、個々に分散した発電機関があれば震災時の様な悲惨は避けられたのではと指摘しています。
今年3月に国への提言をされたそうですが、「マグネシウム循環社会が実現し、マグネシウム燃料電池が普及する事で安心、安全な環境で未来まで暮らせます」と述べてます。

この夢の様な新エネルギーですが、国の予算をしっかりつけて、実現化をぜひ図って欲しいものです。人間は海から生まれた生物でもあると言われてます。その海のマグネシウムガエネルギー問題解決になるとは何か不思議な因縁と思うのは私だけでしょうか。

参考資料 マグネシウムが変えるか、日本のエネルギー問題
       未来を担う新エネルギー 高性能マグネシウム燃料電池開発
       東北大学未来科学技術センター小濱研究室

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