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エネルギーと環境 200

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彦根市ひこにゃんイラスト に対する画像結果

彦根藩の当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の井伊軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。

 

     LAGO  2025.4.3
                             

               

【季語と短歌:4月4日】

ウメの花
臥龍梅
『短歌十首貫徹集⓶』         高山 宇

来るたびに森が育つカフェテラス求め湖岸を北から南
古都大津紫式部の歌碑とカーぺンターズ聴き湖岸往く
土山の抹茶カステラ頂きて近江大津宮の湖辺見る
湖北堅く桜咲く湖南されど群れ飛ぶ烏は変わらずや
DX、GXと騒がれる車なれどグリーンでない車乗る
ラーゴはさらにキャシュレス、営業管理をDX化進化さす
現代の大津は車溢るる都市迷えばクラックションの矢飛ぶ
お昼どうすると問う妻薄めのミックスサンドと答え配車す
ラーゴの草餅齧りブログ短歌打ち込みはじめるもまとまらず
死の影しのび寄る臥龍梅諦め突き放し論考続ける人あり
有体に申せば耐乏の背にグリーンフォーメションの実現

湖辺(みずべ) - 生命の水系

「里山物語」で知られる写真家・今森光彦が満を
持して世に送り出す新作写真集。テーマは故郷・
琵琶湖水系を舞台に繰り広げられる、人と自然と
の美しく心温まる関係。

✳️ JAXAの球型ロボット「Int-Ball2」

直径200mmのボディのなかに、マイクとカメラと、LEDライトや通信
用のUSBコネクターが備わっており、そして8つのプロペラで、姿勢制
御と移動を行なわれる。



✳️ コスタリカ元大統領 トランプがアメリカビザ取り消けし
今月1日、コスタリカのオスカル・アリアス元大統領はサンホセの自宅
で記者会見を開き、「最近、私の米国ビザが取り消されたとの通知を受
けた」と述べ、「トランプ政権は不幸にも独裁政権の特徴を示してい
る」と語った。先月4日、ロドリゴ・チャベス大統領のコスタリカ現政
権の対米外交戦略を「従属的」と非難。さらに、関税を武器に国際社
会に衝撃を与えたが、トランプ大統領を強く批判したことの報復だと見
られている。アリアス元大統領は1980年代、内戦で混乱した中米問題
の解決策として「軍事力支援」の可能性を示唆した米国など大国の動き
に反対。地域の平和協定締結に尽力した功績が認められ、1987年にノ
ーベル平和賞を受賞。

✳️水素生成システム⓵
1️⃣ 特開2025-33890 無隔膜式アルカリ水電解方法及び無隔膜式ア
  ルカリ水電解装置 国立大学法人九州大学(審査前)
【要約】下図9の如く、本発明は、ヨウ化物イオンを含み、濃度が1
mol/L以上のアルカリ金属水酸化物水溶液を電気分解し、陰極で
水素ガスを生成し、陽極でヨウ素酸イオンを生成する、無隔膜式アル
カリ水電解方法及び無隔膜式アルカリ水電解装置に関する。本発明は、
アルカリ水を電気分解することで水素を製造する方法において、陽極
反応を酸素発生反応からヨウ素酸イオン生成反応へ転換し、アルカリ
水電解方法を高効率かつ省電力で行うことを目的とする。


図9. 本実施形態のアルカリ水電解装置の構成を説明する概略図
【請求項目範囲】
【請求項1】  ヨウ化物イオンを含み、濃度が1mol/L以上のア
ルカリ金属水酸化物水溶液を電気分解し、陰極で水素ガスを生成し、
陽極でヨウ素酸イオンを生成する、無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項2】  前記アルカリ金属水酸化物水溶液は、陰極表面改質剤
をさらに含む、請求項1に記載の無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項3】  前記陰極表面改質剤が、6価クロムイオン、5価バナ
ジウムイオン、6価モリブデンイオン、5価ニオブイオン及び4価チ
タンイオンよりなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項
2に記載の無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項4】  前記陰極表面改質剤が、6価クロムイオンを含む、請求
項2に記載の無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項5】  前記陰極表面改質剤の含有量が0.05mol/L以
下である、請求項2に記載の無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項6】  前記陰極の表面が、陰極表面改質剤由来成分を有する、
請求項1に記載の無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項7】  前記陰極の表面に、クロム、バナジウム、モリブデン、
ニオブ及びチタンよりなる群から選択される少なくとも1種を含む水
酸化物あるいは酸化物が存在する、請求項1に記載の無隔膜式アルカ
リ水電解方法。
【請求項8】前記陰極の表面に、クロムを含む水酸化物あるいは酸化
物が存在する、請求項1に記載の無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項9】  電気分解が30~250℃で行われる、請求項1に記載
の無隔膜式アルカリ水電解方法。
【請求項10】  請求項1~9のいずれか1項に記載の無隔膜式アルカ
リ水電解方法で得られたヨウ素酸イオン含有溶液を用いて有価金属を
酸化浸出させることを含む、有価金属回収方法。
【請求項11】  陰極及び陽極を備える電解槽を有する無隔膜式アルカ
リ水電解装置であって、 ヨウ化物イオンを含み、濃度が1mol/L
以上のアルカリ金属水酸化物水溶液を電気分解し、前記陰極で水素ガ
スを生成し、前記陽極でヨウ素酸イオンを生成する、無隔膜式アルカ
リ水電解装置。
【請求項12】  前記アルカリ金属水酸化物水溶液は、陰極表面改質剤
をさらに含む、請求項11に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項13】  前記陰極表面改質剤が、6価クロムイオン、5価バナ
ジウムイオン、6価モリブデンイオン、5価ニオブイオン及び4価チ
タンイオンよりなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項
12に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項14】  前記陰極表面改質剤が、6価クロムイオンを含む、
請求項12に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項15】  前記陰極表面改質剤の含有量が0.05mol/L
以下である、請求項12に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項16】  前記陰極の表面が、陰極表面改質剤由来成分を有す
る、請求項11に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項17】  前記陰極の表面に、クロム、バナジウム、モリブデ
ン、ニオブ及びチタンよりなる群から選択される少なくとも1種を含
む水酸化物あるいは酸化物が存在する、請求項11に記載の無隔膜式
アルカリ水電解装置。
【請求項18】  前記陰極の表面に、クロムを含む水酸化物あるいは酸
化物が存在する、請求項11に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項19】 電気分解が30~250℃で行われる、請求項11に
記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項20】  前記陽極は、炭素系材料を含む、請求項11に記載の
無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項21】  前記電解槽は、陰極及び陽極を備える複数の電解槽ユ
ニットを有し、前記電解槽ユニットのそれぞれが水素ガス回収機構に
連結されている、請求項11に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【請求項22】  ヨウ素酸イオン含有溶液の回収機構を有する、請求
項11に記載の無隔膜式アルカリ水電解装置。
【発明の効果】
  本発明によれば、アルカリ水を電気分解することで水素を製造する方
法において、陽極反応を酸素発生反応からヨウ素酸イオン生成反応へ
転換し、アルカリ水電解方法を高効率かつ省電力で行うことができる。
本発明によれば、水素ガスに加えて、副生物として生成するヨウ素酸
イオンを有効活用することができる。

【実施例】【0052】
  以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明す
る。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順
は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。した
がって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈される
べきものではない。【0053】
(例1)
  NaOH水溶液(関東化学株式会社製;48w/w%)及び脱イオ
ン水を混合し、NaOHが1mol/Lとなるように、水溶液を調製
した。次に、ヨウ化カリウム(関東化学株式会社製;特級)を0mol
/Lもしくは1mol/Lとなるように添加し、例1の電解液とした。
NaOHの濃度より予想される溶液のpHは約14であった。

【図1】例1における無隔膜式アルカリ水電解装置の構成を説明する
概略図

【0054】  図1に示すような、陰極及び陽極を備える無隔膜式電解
槽に上記電解液を入れ、撹拌子を用いて600rpmで撹拌しつつ、
70℃に加温し、自然浸漬電位から10mV/sで貴な方向に掃引す
るアノード分極測定を行った。なお、作用極(陽極)はグラファイト
電極もしくはニッケル電極(いずれも株式会社イーシーフロンティア
製、電極サイズはΦ3mm、表面はバフ研磨仕上げ)とし、対極(陰
極)は白金電極(株式会社イーシーフロンティア製、2.5cm2)
とし、参照極は銀塩化銀電極とした。【0055】

図2  作用極(陽極)をグラファイトもしくはニッケルとした際のアノ
ード分極曲線の測定結果

  図2は、電解液の温度を70℃とした際の作用極(陽極)をグラファ
イトもしくはニッケルとした際のアノード分極曲線の測定結果である。
図2に示されるように電解液にヨウ化カリウムを添加することで陽極反
応が酸素発生からヨウ素酸イオン(IO3-)生成に変化し、酸化電流
の立ち上がり電位が卑な値に移行した。また、作用極(陽極)をグラ
ファイト電極とした際には、ヨウ素酸イオン(IO3-)生成の過電
圧が特に小さかった。

図3 作用極(陰極)をニッケルとした際のカソード分極曲線の測定結果
【0056】  次いで、同じ仕込み組成の電解液を新たに作製し、無隔
膜式電解槽に保持し、撹拌子を用いて600rpmで撹拌しつつ、70
℃に加温し、自然浸漬電位から10mV/sで卑な方向に掃引するカソ
ード分極測定を行った。図3は、作用極(陰極)をニッケルとした際の
カソード分極曲線である。ニッケル陰極上での水素発生反応には、ヨウ
化カリウムの添加によって有意な影響がないことがわかった。


図4  電解液にヨウ化カリウムを添加しない場合の消費電力と、電解
液にヨウ化カリウムを添加する場合の消費電力をモデル評価した結果

【0057】  図4に、電解液にヨウ化カリウムを添加しない場合の消
費電力と、電解液にヨウ化カリウムを添加する場合の消費電力をモデル
評価した結果を示す。図2と図3の分極曲線から、電流密度100m
A/cm2での電極電位を読み取って比較評価した。電解液にヨウ化
カリウムを添加し、さらに陽極にグラファイトを使用することで、陽
極反応を酸素発生からヨウ素酸イオン(IO3-)生成に転換し、かつ
消費電力を0.5V程度削減できることが示された(図4矢印)。

【0058】(例2)
  KOH水溶液(関東化学株式会社製;48w/w%)及び脱イオン水
を混合し、KOHが5mol/Lとなるように、水溶液を調製した。次
に、ヨウ化カリウム(関東化学株式会社製;特級)を1mol/Lとな
るように添加し、ヨウ素酸カリウム(富士フイルム和光純薬株式会社
製;特級)を0mol/Lもしくは0.02mol/Lとなるように
添加し、さらに、陰極表面改質剤として、重クロム酸カリウム(K2
Cr2O7;関東化学株式会社製;特級)を0mol/Lもしくは0.
0068mol/Lとなるように添加し、例2の電解液とした。KOH
の濃度より予想される溶液のpHは約14であった。


図5 例2における無隔膜式アルカリ水電解装置の構成を説明する概略
【0059】  図5に示すような、陰極及び陽極を備える無隔膜式電解
槽に上記電解液を入れ、600rpmで撹拌しつつ、70℃に加温し
、自然浸漬電位から10mV/sで卑な方向に掃引するカソード分極
測定を行った。なお、作用極(陰極)はニッケル電極(ニラコ社から購
入した純度99+%の板材、電極サイズはΦ8mm)とし、対極(陽極
)はグラファイト電極(高密度のCIP成形品の板材、電極サイズは
Φ8mm)とし、参照極は銀塩化銀電極とした。

図6 作用極(陰極)をニッケルとした際のカソード分極曲線の測定結果
【0060】  図6は、電解液の温度を70℃とした際のカソード分極
曲線の測定結果を示す。図6に示されるように、重クロム酸カリウム
(K2Cr2O7)を添加することで、陰極におけるヨウ素酸イオン
(IO3-)の還元が抑制され、一方で陰極における水素発生には有意
な影響は認められなかった。

【0061】(例3)
  以下の手順でニッケル電極の表面改質を行った。仕込み組成が0.0068
mol/L  K2Cr2O7、0.02mol/L  KIO3、0.08
mol/L  KI、0.88mol/L  NaOHである約25℃の電
解液中にニッケル電極(ニラコ社から購入した純度99+%の板材、
電極サイズは3.7×3.7cm)を浸漬し、これを陰極として、300
mAで600sの電解を行った。陽極にはグラファイト(高密度のCI
P成形品の板材、電極サイズは3.7×3.7cm)を用いた。本処理
は、ニッケル電極の表面を改質するものであり、ニッケル電極の表面
に、3価クロムを含む水酸化物系あるいは酸化物系の皮膜を形成する
ことを意図したものである。【0062】

  NaOH水溶液(関東化学株式会社製;48w/w%)及び脱イオン
水を混合し、NaOHが0.88mol/Lとなるように、水溶液を調
製した。次に、ヨウ化カリウム(関東化学株式会社製;特級)を
0.08mol/Lとなるように添加し、ヨウ素酸カリウム(富士フイ
ルム和光純薬株式会社製;特級)を0mol/Lもしくは0.02mol
/Lとなるように添加し、例3の電解液とした。NaOHの濃度より予
想される溶液のpHは約14であった。【0063】


図7 例3における無隔膜式アルカリ水電解装置の構成を説明する概
略図

  図7に示すような、陰極及び陽極を備える電解槽を有する無隔膜式ア
ルカリ水電解装置の電解槽に上記電解液を入れ、600rpmで撹拌し
つつ、28℃に加温し、自然浸漬電位から10mV/sで卑な方向に掃
引するカソード分極測定を行った。なお、作用極(陰極)は事前に表面
改質処理を行ったニッケル電極(ニラコ社から購入した純度99+%
の板材、電極サイズは3.7×3.7cm)もしくは事前に改質処理を
行わなかったニッケル電極(ニラコ社から購入した純度99+%の板
材、電極サイズは3.7×3.7cm)とし、作用極(陽極)はグラフ
ァイト電極(高密度のCIP成形品の板材、電極サイズは3.7×3.
7cm)とし、参照極は銀塩化銀電極とした。【0064】

図8 作用極(陰極)をニッケルとした際のカソード分極曲線の測定結果
  図8のカソード分極曲線に示されるように、事前に表面改質処理を行
ったニッケル電極を用いた場合(実施例)には、事前に表面改質処理行
わなかったニッケル電極を用いた場合と比較して、電極表面でのヨウ素
酸イオン(IO3-)の還元が抑制された。また、事前に表面改質処理
を行わなかったニッケル電極をKIO3を含まない電解液中に浸漬して
測定した場合と比較して、表面改質処理は水素発生反応には有意な影響
を及ぼさなかった。
                                                                                                   以上

2️⃣ 特開2025-41845 負荷追従発電を有する原子力熱プラント テ
 ラパワー,  エルエルシー(審査中)
【要約】下図10の如く原子炉原子炉敷地上の原子炉と、前記原子炉敷
地へのアクセスを抑制する1つ以上の障壁によって規定される原子炉
敷地境界と、前記原子炉敷地境界の外側に位置する熱エネルギー蓄積
システムと、前記原子炉敷地境界の外側に位置する発電機と、を含み、
前記原子炉は、原子炉容器と、一次冷却材ループと、一次熱交換器と、
を含み、前記一次熱交換器が、前記原子炉容器内に配置されるナトリ
ウム-塩熱交換器である。原子炉容器内に収容される熱交換器をコン
パクトにできるシステムを提供する

図10 ある実施形態に従った、複数の形態の熱エネルギー生成器が
共通の蓄熱システムおよび共通の動力変換システムに結合されたハイ
ブリッドエネルギーシステムを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項1】  システムであって、  原子炉敷地上の原子炉と、
  前記原子炉を取り囲む原子炉敷地境界であって、前記原子炉敷地へ
のアクセスを抑制する1つ以上の障壁によって規定される原子炉敷地
境界と、前記原子炉敷地境界の外側に位置する熱エネルギー蓄積シス
テムであって、前記原子炉と熱連通する熱エネルギー蓄積システムと、
  前記熱エネルギー蓄積システムと熱連通する発電機であって、前記
原子炉敷地境界の外側に位置する発電機と、を含み、  前記原子炉は、
  原子炉容器と、
  前記原子炉容器内に配置された一次冷却材ループと、
  前記一次冷却材ループと熱連通する一次熱交換器と、を含み、
  前記一次熱交換器が、前記原子炉容器内に配置されるナトリウム-
塩熱交換器であることを特徴とする、システム。
【請求項2】  システムであって、
  原子炉敷地境界によって規定される原子炉敷地内の原子炉であって、
原子炉容器を有する原子炉と、
  前記原子炉容器内の熱交換器であって、前記原子炉容器内の一次冷
却材と、冷却材ループの塩冷却材とを熱結合するように構成された熱
交換器と、前記原子炉敷地の外側に位置し、前記冷却材ループの前記
塩冷却材から熱エネルギーを受け取るように構成された熱エネルギー
蓄積システムと、  を含み、
  前記熱交換器は、ナトリウム-塩熱交換器であることを特徴とする、
システム。
【請求項3】  さらに、前記熱エネルギー蓄積システムと熱連通する
発電システムを含み、前記発電システムが前記原子炉敷地境界の外側
に位置することを特徴とする、請求項2に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】
  〔関連出願の相互参照〕
  本出願は2019年4月12日に出願された米国仮出願第62/833,
623号および2019年10月31日に出願された米国仮出願第62
/929,003号の35  U.S.C§119(e)に基づく利益を
主張するものであり、その両方は「LOAD-FOLLOWING  
POWER  GENERATIONによるNUCLEAR THER-
MAL  PLANT」と題されており、その開示はその全体


図2 ある実施形態に従った、発電プラントから隔離り離された原子
  力熱プラントを示す。
                         この項つづく

✳️「究極のクリーンエネルギー」実用化の可能性 
今回題となっているプリンストン大の研究者たちは、以前から装置を
中空にしたり材料を工夫したりすることで、地球と装置の動きに微小
なズレを生じさせて自転エネルギーから発電させる方法を模索してい
た。理論の検証のため、彼らは導体としてマンガン亜鉛フェライトで
できた長さ29.9センチの中空シリンダーを準備しました。光の影響を
受けないために真っ暗な実験室で、地球の自転と地磁気の両方に垂直
になるような位置に装置を置いて計測したところ、数マイクロボルト
の電圧が測定されました。
さらに、シリンダーの位置を180度回転させると、この電圧はプラスと
マイナスが反転し、90度回転させる(地磁気と平行方向にする)とゼ
ロになりました。また、中空ではない中の詰まったシリンダーを用い
た場合も、電圧はほぼゼロを示した。この事実は、測定された電圧が
自転によって生成されたことを示唆していると言う。

私たちに馴染み深い筒型のアルカリ乾電池の電圧は1.5ボルトです。つ
まり、この実験で得られた電圧は乾電池の100万分の1というわずかな
ものです。ただ、多数の中空シリンダーを直列に並べたり、導体の素
材を吟味したりすることで、もっと多くの自転エネルギーを取り出す
ることは可能かもしれない。自転運動から電気を得られれば、その分、
自転の回転は弱まります。「自転からエネルギーを奪い過ぎたら、自
転が止まってしまう。かえって地球環境に多大な悪影響を与えるので
はないか」と心配する人も多いかもしれない。

研究チームは「私たちの計算では、何らかの方法で自転エネルギーか
ら人類の文明に使うすべての電気を得られるようになったとしても、
地球の自転速度は10年あたりで1ミリ秒未満しか遅くならない」と話
し、「そもそも今でも、地球の1日の長さは10年あたりで数ミリ秒程
度の変動が見られている」と解説しています。これは、地球内部コア
の固体鉄が地球全体とは独立して回転していることや、月の影響が原
因となっている。わずか数マイクロボルト程度とはいえ、「地球が自
転しているかぎり、燃料を使わなくても継続的に電気が得られる」と
は、まるでSFのような話です。ただ、今回の実験が本当に自転エネル
ギーを取り出したのかについては、「他の研究チームによる検証が必
要だ」と研究者たちは慎重な態度を取っている。また、たとえ追試で
実験結果が正しいことが分かったとしても、実用化にはかなり時間が
かかりそうだという。
                             以上 

✳️「熱電永久磁石」世界最高電力密度横型熱電発電に成功
Ir添加で磁気特性が改善する理由解明
東京理科大学や物質・材料研究機構、高輝度光科学研究センター、兵
庫県立大学らの共同研究グループは、鉄‐コバルト‐イリジウム(Fe-Co
-Ir)合金が有する優れた磁気特性のメカニズムについて解明した。今
回の成果は、高効率モーターや磁気センサーなど次世代のデバイス開
発につながるとみている。
室温アルゴン雰囲気下で、MgO基板上に厚さ30 nmの均一な(Fe75Co25)
100-xIrx (x = 0 ~ 11 at%)層を成膜した。成膜後、真空中でポストアニ
ール処理を施し、さらに、Fe-Co-Ir層の酸化を防ぐため、上部に2 nm
のルテニウム(Ru)層を作製した。蛍光X線分析により、幅7mmの範囲
でFe75.4Co24.6から(Fe76.1Co23.9)89.0Ir11.0までの組成傾斜を有するこ
とを確認した。

イリジウム添加による鉄-コバルト合金の磁気特性の増強メカニズムを解明~放射光計測と高品質薄膜技術で磁性材料の精密評価を実現~
【掲載誌】Physical Review Materials
題目:Uncovering the Origin of Magnetic Moment Enhancement
in Fe-Co-Ir Alloys via High-Throughput XMCD
DIOI:10.1103/PhysRevMaterials.9.03440

✳️電極の空隙制御でリチウム空気電池の出力電流が10倍に

NIMS、成蹊大学との共同研究により、次世代型電池として注目され
ているリチウム空気電池の高出力化に成功た。カーボンナノチューブ
からなる高空隙な電極開発により、出力電流が10倍向上した。本研究
で開発したリチウム空気電池は、リチウムイオン電池と比べてエネル
ギー密度が極めて高いだけでなく、出力特性も大幅に向上される。こ
れにより小型ドローンのホバリングに必要な電力を供給できるように
なり、航続時間の大幅な向上が期待されます。この研究成果は、2月9
日にJournal of Power Sources誌のオンライン版に掲載。


【掲載論文】
題目 : Highly porous carbon nanotube air-electrode combined with
low-viscosity amide-based electrolyte enabling high-power, high-
energy lithium-air batteries
雑誌 : Journal of Power Sources
掲載日時 : 2025年2月9日
DOI : 10.1016/j.jpowsour.2025.236426


● 今日の言葉:原子力を絶つかそれとも接続するかそれが問題
         私は「絶つ」だが、如何に!?



                         春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
                                                   春だというのに自然は沈黙している。    
                                                  レイチェル・カーソン 『沈黙の春』

                                                      

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