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可動部なし、回転部なしの発電装置への期待

羽根車(タービン)なしで液体金属の流れから発電

2015年11月04日 15時07分更新

文● 行正和義 編集/ASCII.jp

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細管に液体金属を流すイメージ図(実験装置の概略図)

 東北大学などは11月3日、物理的駆動部なしに液体金属の流れから電流を取り出せると発表した。

 これは東北大学や日本原子力研究開発機構の研究で、科学技術振興機構の戦略創造研究推進事業による新たな発電法として研究を進めていたもの。水銀やガリウム合金の液体金属の内部では、金属の流れによって生じる渦運動と金属原子中の電子の自転運動が相互作用することを理論計算により発見。実際に直径直径数100μ(ミクロン)の細管に液体金属を流すことで、100ナノボルトの電気信号が得られることを確かめた。

渦運動と電子スピン流および電圧の関係

 電子流れだけでなく電子自体のスピンを研究するスピンエレクトロニクスの研究の進んでおり、次世代のエレクトロニクスデバイスと期待されている。電子デバイスとしては固体物質中の電子を扱うが、液体金属のような流体でのスピン流研究は珍しい。

 新たに発見された金属流体からの電気エネルギー取り出しは実際に発電へ応用できるかどうかは未知数ながら、可動部(タービン)を必要としなければ発電装置の部品が少なくなり、メンテナンス必要性や故障可能性も劇的に減少するのも確かだろう。また、流体計測用のセンサーなどとしての可能性もあるという。

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