排熱利用に向けた高効率熱電変換の開発と利用技術

排熱を利用した高効率熱電発電の開発に向けた材料開発、モジュール化、システム設計など４名の講師より詳解！！

〜実用化に向けた材料・モジュール・システム・利用・評価技術の開発〜

日時：2012年11月27日（火）　10：15〜16：45

第１講　導電性高分子薄膜を用いた高効率熱電変換材料の開発と特性
【習得知識】
・熱電材料の一般論
・熱電における無機材料と有機材料の比較
・熱電材料の特性評価手法のノウハウ

【講座の趣旨】
　エネルギーハーベストの面から、未利用廃熱を活用するために、熱電変換がどの様に有効であるかを解説する。特に、最近大いに注目を集めてきた有機熱電材料について特徴を概説する。さらに、熱電材料の特性評価手法のポイントについて詳細に解説する。

【プログラム】
１．熱電の背景
　　1-1.廃熱状況
　　1-2.熱電材料の応用

２．有機材料と無機材料の比較
　　2-1.熱電材料の特徴
2-2.無機熱電材料について
　　2-3.有機熱電材料について

３．熱電材料の評価方法
　　3-1. 評価原理
　　3-2. 評価手法のポイント
　　3-3. データの例

４．研究紹介（導電性高分子薄膜を用いた熱電材料の開発状況）
【質疑応答・名刺交換・個別相談】

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第２講　酸化物熱電変換素子の量産技術と熱電発電モジュール評価及び事例
【習得知識】
　酸化物熱電変換素子の特性、押出し製法による素子量産方法の概要、酸化物系素子を用いた熱電変換モジュールの特性、実証試験から明らかになった熱電発電システム開発の課題

【講座の趣旨】
　地球温暖化対策が注目される中、全一次供給エネルギーの約70％が廃熱として廃棄されており、その有効活用が期待されている。熱電変換とは、これら活用されていない熱から電気エネルギーを取り出す技術であり、昭和電線ではこれまで環境にやさしく、経済性の高い酸化物熱電変換素子やモジュールの開発に取り組んできた。

　講演では排熱から直接電気を取り出す熱電発電の概要について説明し、高温でも安定な酸化物熱電変換素子の量産製法や熱電変換モジュールの開発、及び、社内の工業炉を利用した実証試験結果について解説する。

【プログラム】
１．酸化物熱電変換素子の量産技術
　1-1.排熱発電の概要
　1-2.酸化物系熱電変換素子の特長
　1-3.押出成形による素子量産技術

２．熱電発電モジュール試作評価
　2-1.熱電変換モジュールの性能
　2-2.模擬熱源による発電性能評価

３．工業炉を利用した熱電発電実証試験
　3-1.工業炉と発電デバイスの概要
　3-2.出力評価結果
　3-3.発電システムの課題

４．今後の展望
【質疑応答・名刺交換・個別相談】

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第３講　環境低負荷熱電発電材料Mg2Siを用いた排熱発電技術と開発動向
【習得知識】
・熱電変換技術の基礎知識
・Mg2Siを用いた熱電変換素子及び熱電変換モジュールの発電特性
・Mg2Si関連の開発動向

【講座の趣旨】
　熱電変換技術は排熱を利用付加価値の高い電気エネルギーに変換し利用できる技術であり、エネルギー利用効率向上に資する技術として期待されています。

　本講演ではその中でも、その構成元素の資源量、安全性、熱電性能の点で、近年注目を集めているMg2Siについて、材料の熱電特性、素子化技術、モジュールの発電特性について説明いたします。また、Mg2Si系材料の開発動向、熱電変換技術の実用化に向けた開発動向について説明いたします。

【プログラム】
１．熱電変換の基礎
　　1-1.熱電変換の原理
　　1-2.熱電変換の用途
　　1-3.熱電変換材料の種類

２．環境低負荷熱電材料マグネシウム・シリサイドの特徴
　2-1.マグネシウム・シリサイドの資源量・安全性
　2-2.マグネシウム・シリサイドの熱電特性
　2-3.廃棄物シリコンを原料としたマグネシウム・シリサイド

３．マグネシウム・シリサイドの素子化技術
　3-1.プラズマ焼結技術
　3-2.電極一体成形法による素子化技術

４．マグネシウム・シリサイド素子を用いた熱電変換モジュール
　4-1.モジュールの種類
　4-2.ユニレグ型モジュールの特徴
4-3.ユニレグ型Mg2Si熱電変換モジュールの発電特性

５．開発動向
　5-1.マグネシウム・シリサイドの開発動向
　5-2.熱電変換技術の実用化への動き

【質疑応答・名刺交換・個別相談】

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第４講　太陽熱利用熱電発電システムの開発
〜太陽熱活用熱電変換素子組込海水淡水化システム〜
【習得知識】
太陽熱活用の現状と将来予想、熱電モジュールの太陽熱利用分野への
応用検討例、熱電モジュール活用の視点、
世界の水事情、海水淡水化の実情、
太陽熱活用熱電組込海水淡水化プロセスの開発事例

【講座の趣旨】
　今、エネルギー、水、環境の持続性維持が地球規模での課題となっており、その克服の一つとして太陽エネルギーを活用した低炭素型海水淡水化の開発が急がれている。我々は高温太陽熱を活用した海水淡水化プロセスに熱電変換技術を組み込むことで経済性と操作性に優れた次世代型海水淡水化システムを考案した。熱電変換システムのエネルギー利用効率を画期的に高めることができ、来年度からの大型実証試験をもくろんでいる。

【プログラム】
１．太陽熱活用の現状と将来
２．熱電モジュールによる太陽エネルギーの直接熱電変換
2-1.装置・システムの特徴と性能
2-2.最新の太陽エネルギー熱電発電研究の動向

３．熱電モジュールの太陽熱活用海水淡水化プロセスへの適用
3-1.世界の水需給と海水淡水化の必要性
3-2.太陽エネルギー活用の必要性
3-3.既往の太陽熱活用海水淡水化プロセスの紹介
3-4.開発中の熱電モジュール組込海水淡水化プロセスの概要

【質疑応答・名刺交換・個別相談】