再生可能エネルギーを砂に保存する技術 102
ストーリー by headless
熱砂 部門より
熱砂 部門より
フィンランドの Polar Night Energy (PNE) が開発した再生可能エネルギーを砂に保存するという技術が注目を集めている
(PNE のニュース記事、
BBC News の記事、
The Next Web の記事、
Neowin の記事、
動画)。
この技術は再生可能エネルギーの出力を熱に変え、砂を加熱してコンテナに保存するというものだ。砂は安価で耐久性が高く、1,000℃ 以上に加熱することも可能だ。適切な断熱処理を行えば、最小限の熱損失で数か月の保存が可能になるという。
このたび、ロシアのウクライナ侵略で燃料価格が高騰する中、実際に利用可能な装置が初めて設置され、BBC News で「Sand Battery」として紹介されたことで注目を集めた。この装置はおよそ 100 トンの建設用砂を格納した灰色のサイロで、砂を 500℃ に加熱して保存する。
保存した熱はエネルギー価格が上昇する時期に取り出して温水を作り、暖房や温水プールで使用するとのことだ。
この技術は再生可能エネルギーの出力を熱に変え、砂を加熱してコンテナに保存するというものだ。砂は安価で耐久性が高く、1,000℃ 以上に加熱することも可能だ。適切な断熱処理を行えば、最小限の熱損失で数か月の保存が可能になるという。
このたび、ロシアのウクライナ侵略で燃料価格が高騰する中、実際に利用可能な装置が初めて設置され、BBC News で「Sand Battery」として紹介されたことで注目を集めた。この装置はおよそ 100 トンの建設用砂を格納した灰色のサイロで、砂を 500℃ に加熱して保存する。
保存した熱はエネルギー価格が上昇する時期に取り出して温水を作り、暖房や温水プールで使用するとのことだ。
♪楽しいペチカ (スコア:3)
Re:♪楽しいペチカ (スコア:4, 興味深い)
Re: (スコア:0)
その昔、日本人が使っていた（日本以外の多くの文化圏でも広く見られる）竪穴式住居は、炉（後には竈化した）の熱が内部地面を暖めて、後の掘立柱建物より冬は快適だったのでは？
基本的には寒冷地の方が掘立柱建物への切り替わりが遅い（近畿：平安時代、東北地方：室町時代、樺太千島アイヌ冬季住宅：19世紀）。
溶融塩 (スコア:3, 興味深い)
似たようなものに溶融塩があったな
日本でも検証してたところがあったはず
Re:溶融塩 (スコア:1)
溶融塩蓄熱電池なんてのもありますね．
太陽熱発電（※太陽電池ではなく，集光した熱を使う発電）の蓄熱用として，中国とオーストラリアあたりですでに建設済み（だったか，今建設中だったか）．
これにより，太陽熱発電を24時間ある程度安定して運用できるようになる，というもの．
砂・岩石を用いるものも，今回のもののように熱をそのまま使うのではなく，（効率は悪いけど）電気を熱に変換してを岩石に蓄熱し，それを必要時に発電に使うというものをドイツのSiemens-Gamesaが開発していて，今年あたりから商用化で受注とかそんなスケジュールだというニュースを読んだ覚えが．
（数年前にデモプラントが作られて動いていた，ような）
Re:溶融塩 (スコア:1)
ピコーンひらめいた！
プルトニウムを粉々にして砂にしたらエネルギー密度上げられるんじゃね？
Re: (スコア:0)
今一番メジャーなのは、電気分解での水素製造かな？
電気単体より高く売れるので。
この手の技術は既に技術確立したものが沢山あるので、結局は変換効率や建造コストの問題。
熱として保存するだけなら、エコキュートなど既に商用の物があるわけで。
今回のは効率やコストの数字が見つからないので、まだ現実的な技術じゃないんだなという印象。
Re: (スコア:0)
化学反応とかありそうな水素製造プラントの稼働停止が大変そう。
比較して、加熱するだけなら稼働と停止が比較的容易なのでは？という希望はありそう。
蓄電池的な需給バランスを取るのに便利な負荷となれば希望はあると思う。
Re: (スコア:0)
腐食能が強すぎて、構成部材がもたないんじゃなかったっけ？
逆氷室？ (スコア:2)
仕組みとしては氷室の逆ってことかな？
--------------------
/* SHADOWFIRE */
関連ストーリー (スコア:1)
世界の砂利不足
https://science.srad.jp/story/17/10/12/0656214/ [science.srad.jp]
砂浜が消えて行く
https://science.srad.jp/story/14/11/07/0553216/ [science.srad.jp]
砂の価格が高騰したら砂上の楼閣なんつて
Re:関連ストーリー (スコア:1)
Re: (スコア:0)
こもための砂だったら、川砂みたいな良質なやつじゃなくてもなんでもいけるんじゃね？
砂利とか廃土とかでも別に良いだろうし。
それならまだまだいくらでも採掘できそう。
Re: (スコア:0)
砂漠にいくらでもあるじゃん
Re:関連ストーリー (スコア:1)
砂漠の砂は細かすぎて、コンクリなど建設材料には不向き。細かい粒子ではなく、塊同士が噛み合う力が必要。
でも「エネルギー保存媒体としての砂」なら砂漠の砂も使えそう。
Re:関連ストーリー (スコア:1)
Re: (スコア:0)
砂砂漠は世界の砂漠のおよそ20%である [wikipedia.org]
100%太陽光発電 (スコア:1)
大金持ちが、太陽光発電と蓄電池だけで暮らせる家とか作ってないかな。 採算度外視で。
Re: (スコア:0)
15年ぐらいならばプラス2千万円で過ごせる家作れるぞ
Re: (スコア:0)
グリッドパリティ実現してるんだから、採算取れるんじゃね?
Re: (スコア:0)
無駄に土地が余ってる田舎なら可能じゃね？
都会は難しい？
日本語の記事 (スコア:0)
「世界初の商用「砂電池」がフィンランドでエネルギー貯蔵を開始」
https://gigazine.net/news/20220708-sand-battery-polar-night/ [gigazine.net]
要は氷室の逆ですよね。
古くて新しいのかな。
Re:日本語の記事 (スコア:1)
エコキュートの砂版とも言えるかも。
Re: (スコア:0)
なんか覚えがあると思ったけど、電気蓄熱暖房機 [wikipedia.org]のプラント版？
Re: (スコア:0)
寒い日に石を火で温めて懐に入れて暖をとる、いわゆる懐石みたいなモノ
#昔、寒い時期にやった事あるけど結構温かい
ウサギ小屋から魔法瓶 (スコア:0)
魔法瓶の中に家を作れば、最小限の熱損失
Re:ウサギ小屋から魔法瓶 (スコア:1)
電磁エンド、パリン。
Re:ウサギ小屋から魔法瓶 (スコア:1)
そういう効果を売りにした浴槽はありますね
冷めないお風呂「魔法びん浴槽」がお風呂の常識を変えた[TOTOグリーンストーリー]
https://jp.toto.com/company/csr/csractivity/technology/story/5/ [toto.com]
Re: (スコア:0)
一応建材に真空断熱材あるよ
パナソニックが冷蔵庫で使われてるものを
建材に転用して販売してる
値段や使い勝手の問題であんまり見ることはないが
Re: (スコア:0)
雪国なら断熱窓はよくあるしな
Re: (スコア:0)
亜熱帯で普及しないのはなんでなんだぜ！
Re: ウサギ小屋から魔法瓶 (スコア:1)
なるほど (スコア:0)
中東で原油が枯渇しても今度は砂を輸出すればいいわけね
バイデンくんがサウジアラビアに行こうとするわけだ(違
Re: (スコア:0)
一度設備を作ったら砂の入れ替えはあまり必要ないと思うので、商売のネタにはできても燃料のように継続的にまとまった需要が維持されるわけではない
ヒーポン使ってない？ (スコア:0)
最終的に熱利用するんだし、電力を熱に変えるんなら
ヒートポンプで冷気と熱にして両方使った方が効率良さそうなんだけど。
冷気は一切不要てこと……？
それとも温度上限の高さによるエネルギー密度がウリの蓄熱体だから
大きな温度差作るのには向かないヒートポンプとは相性が悪かったのかな。
Re: (スコア:0)
年平均気温が3.4℃の場所 [wikipedia.org]だからね…（ちなみに、稚内や網走ですら6℃台後半）。
冷気がいるとしても、気温が0度を超える4月半ば～10月半ばの間に限られるだろう。
凍結させないためのインフラが既に存在している可能性がある。
…にしても、
熱交換器付きで、数か月も蓄熱できる形での断熱が出来るのだろうか？
600tの水を96℃に維持するのと、100tの砂を500℃に維持するのと
どっちが楽かっつーと比熱と熱伝導率的に、前者の気がするが、
ポットの水温も保温なしで数日持たないのに、
比熱が小さく、熱伝導率も高い砂でどうやってるんだ…。
Re:ヒーポン使ってない？ (スコア:1)
たくさん集めれば、体積に対する表面積の割合が減るので保温は有利になる。
貯めておく熱エネルギーは体積に比例、失われる熱エネルギーは表面積に比例する。
魔法瓶でも容量の大きなものの方が性能高いのはこのせい。
簡単な計算だと体積が1000倍になっても表面積は100倍にしか増えないので10倍ほど有利になる。
100トンの水なら、1L=1kgの水に対して50倍ほど有利。
それでも、この規模だと数日は保存できても季節を超えて保持するのは無理そう。
Re: (スコア:0)
×600tの水→〇120tの水
＃25℃で利用すると仮定すると、
100t500℃の砂の比熱容量は120t96℃くらいの水と同程度のはず。
Re: (スコア:0)
熱伝導率が高いのは温めやすくて良いのでは
水は対流が使えるけども
問題は水なり砂なりと外界との断熱であって
あとポットと違う所は体積/表面積ですよね
Re: (スコア:0)
保管庫は質量ではなく体積単位で費用がかかったりしませんかね？
水の比熱が4217[J/kg・K]に対し、けい砂は1128[J/kg・K]で
砂の比熱は水の約1/4ですが、
密度は水が1[kg/m3]に対して、けい砂は22,000,000[kg/m3]で
体積単位で比熱を考えると、砂は水の5,500,000倍となります。
保管庫に内容物重量の制限が無く、内容量のみが問題なら
砂の方がより多くの熱をため込める気がします。
Re:ヒーポン使ってない？ (スコア:2, 参考になる)
なあ。。。
1立方メートルの水が1kgしかないのって、書いてて軽すぎるって思わなかった？1.5リットルペットボトルでさえ、1.5kgもあるんだぞ？
あと、1立方メートルの砂が2万2千トンもあるって、重すぎぃぃぃ！！！って思わなかった？砂を載せたダンhttps://hardware.srad.jp/story/22/07/10/0511245/#プとか、道路にめり込んじゃうし橋を破壊してしまうことになるぞ。
Re:ヒーポン使ってない？ (スコア:1)
なんとなく、液体な水のほうが安くて無害でハンドリングしやすいような気がしますけど、砂は砂でやってみるといいかもですね。
熱の蓄積に使うものが100度で気化するっての、ヤバいですよ。
Re: (スコア:0)
は？アタマおかしいんじゃね。
Re: (スコア:0)
縮退物質かな？
Re: (スコア:0)
＋500度の砂を作るのは簡単だけど、－500度の砂は・・・
低温側目指すための工程やコストをプラス側に振った方がエネルギー的にお得
－500度の砂 (スコア:2, おもしろおかしい)
作れたらノーベル賞確実だな。
研究段階のイグノーベル賞も確実だ。
Re: (スコア:0)
フィジカルリアクターの開発がきたいされます
Re: (スコア:0)
マジレスすると、エネルギー効率が悪い生活を強いられる寒冷地なわけよ。彼らに必要なのは再生可能エネルギーではなく、移住。
貯湯タンクじゃだめなの？ (スコア:0)
給湯目的なら、電気が余ってるときに90℃くらいのい熱湯で貯めておいて、
電気が不足してるときは、熱湯を水で薄めて必要な温度にすればいいのでは？
ピークシフト目的なら、個人ならLiB電池、電力会社なら揚水発電が最適では？、
Re: (スコア:0)
90℃とかセコいこと言わないで、900℃とかにしたほうがたくさんエネルギー貯められるし、
季節単位で溜めといた温水でプールなんて嫌だろ
固体と液体じゃ蓄熱剤としての性質も違ってくるし