第2回：熱電変換技術，効率急上昇で実用にメド

2009/04/22 00:00

野澤哲生＝日経エレクトロニクス

出典：日経エレクトロニクス，2008年12月15日，pp.99-103 （記事は執筆時の情報に基づいており，現在では異なる場合があります）

研究歴60年以上の技術も

　ここからは各技術について，やや詳しく紹介する。

　熱や振動を利用するエネルギー回収を実現する技術は，実際には何種類もある（図5）。具体的には熱を利用する技術には，温度差を起電力に変える熱電変換技術と，熱を音のエネルギーに変換する熱音響技術の2種類がある。

　振動を利用する技術は，圧電効果を利用するもの，磁気誘導を用いるもの，静電容量の変化を用いるもの，そして振動をタービンの回転エネルギーに変換して発電するもの，の4種類に大きく分けられる。熱音響技術は，発電用途で用いる場合は熱を音に変換した後，その音に振動を電力に変換する技術を適用する。

図5　熱と振動技術を組み合わせる例も

熱や振動による発電技術は，大きく6種類に分けられる。熱による発電は，温度差を起電力に変換する熱電変換技術，温度差から音波を発生させる熱音響技術の2種類。振動による発電は，タービンを用いる例を別にすると，いずれもマイクで利用されている技術が基になっている。複数のメーカーや大学などが開発に携わっている。

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　これらの中で，研究開発に携わる機関や企業の数が最も多いのは，熱電変換技術である（表1）。同技術の歴史は古く，1950年前後から盛んに研究されてきた。ただし，変換効率が急上昇して実用化の可能性が出てきたのは2000年前後^2）。変換効率が温度差によっては15％を超え，冷却ではなく発電用途で実用化できるメドが立ち始めたのはこの1～2年のことである。