兼古人工臓器研究所 研究内容

 

 

雪で発電する

〜低温度差スターリングエンジンを使った発電システム〜

2008.3.143回新エネルギー技術シンポジウムにて発表

本研究は北海道文教大学との共同研究です

 

雪を使って発電するシステムを開発しています。

雪を夏まで保存して冷房に使用する試みが、各地でさかんに行われています。でもせっかく夏まで保存しておいた雪です。どうせならヒートアイランド現象で高温になった路面の熱も利用して発電に使おうと考えました。

発電するために熱を消費するので、発電すればするほど路面が冷やされていくという副作用付きです。

 

 

試作した発電システム

 上面の濃灰色の板が「道路」、透明プラスチック部分が「地下貯雪槽」です。

◀ 写真をクリックすると拡大図が見られます。

動画は こちらをクリック

(太陽の代わりに遠赤外線照射器を使ってます)

 

エンジンの資料動画は こちらをクリック

 

実際に「路面」温度が低下しました!

最大で約4℃の温度低下が認められました。

 

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●夏は地球温暖化の問題の一つにあげられるヒートアイランド現象

 ヒートアイランド現象による都市中心部の温度上昇は、冷房使用量の増加を引き起こし、冷房によって捨てられる熱が、さらにヒートアイランド現象を悪化させています。

気象庁「ヒートアイランド監視報告」

 

●冬は捨て場所にも困る大量の雪

 夏はヒートアイランド現象に悩まされる一方で、冬に大量の降雪に悩まされる北海道の都市。札幌では、雪をただ捨てるだけのために、毎年約150億円もの出費を強いられています。

札幌市ホームページ「雪対策予算」

札幌市内の排雪場に出来た巨大な雪山

(雪山の上のダンプカーが小さく見えます)

 

雪の「冷熱」とヒートアイランドの「熱」とで発電する!

 まず、道路の地下に巨大な貯雪槽を作り、そこに除雪した雪を捨ててしまいます。夏、路面が高温になったところで、地下の雪との温度差を利用して特殊なエンジン(スターリングエンジン)を動かし発電することが出来ます。

 しかも!この時、路面の熱を奪って発電するので、路面温度が低下するのです。ヒートアイランド現象で熱くなった路面を「冷房」しながら発電するというウソの様なシステムです。

 

 

 最近、雪を夏場の冷房に有効利用する試みが各地で行われており、成果を上げています。しかし、これには雪を貯めておく大きな貯雪施設を作る場所が必要です。さらに、貯雪施設に隣接している所でなければ冷房には使用できません。遠く離れた場所まで冷気を送るパイプを伸ばすのは現実的ではありませんし、そこまで送ったとしても冷気が暖まってしまい使い物にならないでしょう。

 しかし、発電してしまえば、その電気は距離に関係なく送ることが出来ます。貯雪施設を道路地下に作るので、場所の問題もそれほど問題にはならないでしょう。