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反原発!原子力発電反対!!コミュの水素発電やはりできる!ようです

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以前水素で発電できるか?というトピを立てましたが
エネルギー保存の法則があるから不可能と言う意見が圧倒的ででした
しかし水から水素を取り出す技術は電機だけでは無いだろう

とおもい調べてみるとありました

日大工学部 水素発生の技術を開発

(2008/07/02 18:14)

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 郡山市にある日本大学工学部の教授を中心とする研究チームが、環境にやさしいエネルギーと期待される水素を、持続的に発生させる技術を開発しました。
 開発に成功したのは、日大工学部の出村克宣教授を中心とする研究チームです。
 水素は、燃やしても地球温暖化の原因とされる二酸化炭素を出さず、環境にやさしいエネルギーとして注目を集めています。
 今回開発された技術は、特殊な触媒装置で水を分解し、そこに含まれる水素を持続的に発生させます。
 この技術を燃料電池に応用すると、1時間に30リットルほどの水で100世帯分の消費電力をまかなうことが可能になります。
 研究チームは、今後もテストを重ね、1年以内に実用化にこぎつけたいとしています。
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700度蒸気から水素製造 ベンチャーと日大工学部が成功

開発した装置で水素を製造してみせる岩井代表(中)。水を注入して一瞬で水素ができた

 環境技術開発のベンチャー企業ライブニュー(東京)は18日、日大工学部(福島県郡山市)の協力で、特殊な触媒を使って低温下で水から水素を製造することに成功したと発表した。世界初の技術という。安価で簡単に水素が製造でき、クリーンエネルギーの観点から実用化に期待が集まる。

 約700度に加熱した水の蒸気を、特殊な熱処理で固めたセラミックなどの触媒に当てるだけで、水素が分離する仕組み。通常の熱分解で水素を取り出すには、約4000度に高める必要があるとされている。

 理論的には1リットルの水から1.3立方メートルの水素が製造でき、水の加熱に費やすエネルギーの約4倍のエネルギーが得られる。2年後をめどに商品化を目指すという。

 同社が研究拠点を置く日大工学部構内の郡山地域テクノポリスものづくりインキュベーションセンターで記者会見した岩井達也代表は「クリーンエネルギーを化石燃料からでなく、水から取り出す技術の研究開発は世界中で行われているが、低温下で成功したのは画期的」と強調した。

 協力した日大工学部の出村克宣教授は「水素の位置付けは高まっているが、コストが問題だった。安価でしかも簡単に製造できることに大きな意味がある」と話した。


しかしこういう革新的なことが何故世の中にもっと報道されないのでしょうか?
ここでの書き込みの意見にも多かったようにみんなエネルギー保存の法則という
常識の壁に阻まれやってみようとする人も少なかったんではないでしょうか?
まさにコロンブスの卵ですね

こういう人がえらい人だと思いました

コメント(78)

この教授個人の評価をしているんであれば
つくったか発見かというのは重要かもしれませんが
まあ作ったでも発見したでも
前後を読んでいればわかる話なのでどちらでもいいとおもいます
頭の中で訂正しといてください


>ゆえに間違って広まってしまうんだよね
まだはっきり間違いときまっていない段階で
ここにいる誰もこの発表のここが嘘だという急所をこの場で説明していない限り
こういう言い回しも人々に間違いが広まっているという認識を持たせることになると思います

理系の人は小極に強く大極に弱い傾向があると
家の祖父が昔申しておりましたが懐かしく思い出してしまいました
簡単な話
1=10は算数としておかしいんだよ
トピ主はそれをわかって言ってる?
熱力学第一法則により、これは規定されているし、証明も可能
>かおりんさん

恐らくなのですが(間違っていたらみなさん、ガンガン意見出してください!)、ここに書き込まれている皆さんは、
700℃で水素生成する技術なんでいままでもあるのに、今わざわざ(しかも開発したといわれる技術の核心部分を隠しつつ)出してくるのって、ある意味水素ブームに載ってマスコミ受け狙ってやってるだけじゃないの? と疑っているのだと思います。
で、そういう風に疑う姿勢自体はまっとうなものなわけで、仮に発表に疑問を呈したとしても発表内容についてそれなりに考えて評価したものを書き込んでいるわけですから、それを「考えていない!」的な形で一方的に切り捨ててしまうのはマズいと思います。
いや、トピ主の本質を表している0ポストのこの部分でしょう。

>しかしこういう革新的なことが何故世の中にもっと報道されないのでしょうか?
>ここでの書き込みの意見にも多かったようにみんなエネルギー保存の法則という
>常識の壁に阻まれやってみようとする人も少なかったんではないでしょうか?
>まさにコロンブスの卵ですね

そこが修正されれば、あとはどうでもいい訳で。。。
だけれども、議論する上で最も重要な部分だから問題なのです。
エネルギー保存則(熱力学の第一法則)は正しいとしても、第二法則が正しいということは未だ完全には証明されてないみたいですよ。つまり、我々には無からエネルギーが取り出せる可能性が残っているのです。
____________________________________
熱力学第二法則
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

熱力学第二法則(ねつりきがくだいにほうそく、エントロピー増大の原理とも言う)は、エネルギーの移動の方向とエネルギーの質に関する法則である。またエントロピーという概念に密接に関係するものである。この法則は科学者ごとにさまざまな言葉で表現されているが、どの表現もほぼ同じことを示している。

クラウジウスの法則
低温の熱源から高温の熱源に正の熱を移す際に、他に何の変化もおこさないようにすることはできない。

トムソンの法則あるいはケルビンの法則
一つの熱源から正の熱を受け取り、これを全て仕事に変える以外に,他に何の変化もおこさないようにするサイクルは存在しない。

オストヴァルトの原理
ただ一つの熱源から正の熱を受け取って働き続ける熱機関(第二種永久機関)は実現不可能である。

クラウジウスの不等式
n個の熱源を考え、温度Tiの熱源i(1≤i≤n)からQiの熱を受け取り、その総和分の仕事をするサイクルを作ると、である(i→∞の極限を考えると、熱源の温度をTe、受け取る熱をQとすれば)。

エントロピー増大則
断熱系において不可逆変化が生じた場合、その系のエントロピーは増大する。

これらの表現は全て同値である。まず、オストヴァルトの原理はトムソンの法則と全く同じ主張をしている。クラウジウスの法則とトムソンの法則は、それぞれの反例となるサイクルを認めると、カルノーサイクルとの合成サイクルを作ることにより互いの反例が生じてしまう。つまり対偶を示すことにより同値であることが示せる。クラウジウスの不等式はカルノーサイクルを連結し合成サイクルを作ることによって、トムソンの法則と、それより導かれるカルノーの定理を用いて示せ、またクラウジウスの不等式においてn=1としたものはトムソンの法則そのものである。熱力学では伝統的にはクラウジウスの不等式を用いてエントロピーを定義し、それが増大することが証明されるが、エントロピーを他の方法を用いて定義し、かつエントロピー増大則を原理として認めれば、他の諸原理を示すことができる。

統計力学解釈
ボルツマンは、1872年H定理による熱力学第二法則の証明を発表した。しかし下記の時間の矢のパラドックスを指摘され、その証明の欠陥が指摘されることになり、結局は熱力学第二法則は「等確率の原理」と読み替えられたに過ぎなかった。

[編集] 現代における熱力学第二法則の展開
現時点で「熱力学第二法則」は、データによる検証という意味では正しいが、証明(物理の証明とは、ある法則を別の独立した物理法則から導くこと。ここではミクロな物理法則から、マクロな法則である熱力学第二法則を導くこと。)は未完成であり、統計物理学の懸案事項の一つとなっている。本法則を確立するために、「時間の矢のパラドックス」を解決し、「マックスウェルの悪魔」を否定し、かつ「統計的にエントロピーが増大すること」を証明することが必要となる。ここでは、この展開について説明する。

時間の矢のパラドックス
1993年に提案された「ゆらぎ定理」を用いる、時間の矢のパラドックスの解釈が提案されている。これは、時間の矢のパラドックスの解決の一つとして挙げられている。

マクスウェルの悪魔の否定
マクスウェルの悪魔は情報処理を行っており、「ランダウアーの原理」により、n [bit] の情報を消去するのに kln n のエントロピーが増大し、熱力学第二法則に反しないと説明されている(k はボルツマン定数)。なお、ランダウアーの原理の統計力学的な証明は、特殊な形状のメモリについてはJarzynski等式を用いてなされているが、一般的な場合についてはなされていない。

エントロピー増大の証明
現在下記の証明候補が挙げられている。
Jarzynskiの不等式による証明(要確認)

[編集] 熱力学の第二法則と創造科学
創造科学とは、キリスト教神学の一つで、神が世界を作ったことを「科学的」に証明する学問である。創造科学者は、生物進化が熱力学の第二法則に反し、したがって進化論は間違いであると主張する。第二法則は「世界は乱雑な方向へと動く」という趣旨であるので、生物が進化によって高度で調和の取れた「非乱雑な」ものへと変化していくというのは第二法則に反しているという。
>47

「エネルギー保存則」じゃなくて「投入産出比」なんでは?

エネルギー保存則破られたらオカルトでしょう。
でも投入産出比は成績の問題だから。ほんとにズルなしで成績よければゆうことなしですし。

>29 

掛値なしに288%なら悪くない話のように思いますけど。

でもこういう話ってのは・・・大抵なんか別のところに問題かかえてるんですよね。
50:せり☆Seriさん

トピ主に聞いてください。
0ポストを引用しただけですから、私の意見ではないです。
トピ主旨文の中に紹介されてる水素製造法は「エネルギー蓄蔵技術」ですね。
あるいは「流通手段」。
それはそれで有用です。だから研究してるのでしょう。
52:せり☆Seriさん

もちろん、それは否定していません。
トピ主の誤った表現がなければ、あるよね、で終わりでしょう。
研究されるべきだとは思いますし。

しかしながら、「エネルギー保存の法則という 常識の壁に阻まれ」
という表現から分かるように、
トピ主がエネルギー保存則を理解していない事に問題があると言っているのです。

いつぞやのフリーエナジーとか言っていたのと同じ匂いを感じます。
53:追加

研究自体は正しい事をしているでしょうし、発表者自身が「エネルギー保存則」を常識としているはずですから。。。

不当に成果を拡大解釈して、誤解が広まると、常温核融合のような憂き目を見る事になる気がします。
出村克宣教授の公式プロフィール見ても,関連しそうな研究を全くしていないんですけど...
その辺は華麗にスルー。

しっかし、嘘じゃなければいいなぁ。

「みせない」ということは、多分特許なんでしょう(笑)。
(と思わないとやっていられない。いろいろ探したけど、何も見つからなかった。)
最初に伝えておくことがありますが、今回のこの研究は、これはこれですばらしい研究です。
省コストでの水素製造法が確立できるということであれば、場合によっては水素エネルギーの
利用に関してはかなりのブレイクスルーとなり、かおりんさんのおっしゃる水素発電(私は燃料
電池と考えていますが)が実現化する可能性もあるかとは思います。

ただ、これが無からのエネルギー製造法ではない、という点だけ、理解いただきたいと思います。

さてさて、文型の人にも中学生にも誰でもわかるように、今回の触媒反応について説明文書いてみました。
こんな説明でいかがでしょう?
突っ込みどころがあったら皆さん適宜つっこんでー。

________________________________________________________
さて、いきなりですが、下のURLの図を開いてください。
(wikipediaの触媒の項より引用)

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Carbonic_anhydrase_reaction_in_tissue.svg

わかりやすく、といっているのに英語ですいません!
これが触媒反応を説明するときに使われる図です。
縦軸がエネルギーの高さをあらわしています。
そして、横軸が普通のグラフと違って特殊なのですが、一番左が、
二酸化炭素と水の混合物、一番右が、炭酸をあらわしています。
炭酸飲料の炭酸ですよ!
そしてこのグラフは、二酸化炭素と水の混合物から炭酸に変化する際に、
どのようなエネルギー状態になっているかの推移がわかるグラフなんです。

まず、自然現象の第一の前提として、エネルギーが高い状態は低い状態へ移っていく、
という大原則があります。
滑り台で高いところから低いところへ滑っていくのも、お茶がだんだん冷めていくのも、
全部この法則によります。
この証明はちょっと難しいのでおいておくとして、グラフを見てください。

水と二酸化炭素の混合状態のほうが、炭酸よりエネルギーが高いですよね。
よって、水と二酸化炭素を混ぜておいておくと、時間がたつと炭酸に変わっていくんです。

ただ、ここで不思議に思うと思います。
水と二酸化炭素の混合状態から炭酸になるには、真ん中の高いエネルギーの山を越えねば
なりません!いったいどういうことだ!!!エネルギーは低いほうから高いほうにはいけない
という説明じゃなかったか!
と。

この謎を解くには、分子一個一個を見ていかなければなりません。
まず、ここに20℃の水があるとします。
温度、という意味って考えたことがあるでしょうか?
温度というものは、その物質の分子がある速度で動いている、ということをあらわしています。
つまり、物質の速度、というものさし測定した量(秒速1000kmとか)から、物質の温度、という
ものさし(20℃とか)で測定しかえたということになります。
つまり、速度と温度というのは、本質的には同じになります。
さて、この20℃の水、というのは、すべての水分子が20℃の速度で動いている、という
わけではありません。50℃の速度で動いている水分子、5℃の速度で動いている水分子、
これらを平均すると、20℃の速度で動いている水分子になるのです。

すると中には水分子が他の分子と衝突したとき、100℃の速度を超える水分子が出てきます。
そしてご存知のとおり水は100℃を超えると蒸発しますね!
つまり、水の塊から水分子が、分離してどっかとんで行っちゃうんですね。
20℃ぐらいしかないであろうびしょぬれの洗濯物が乾くのも、こういう原理になります。
すいません、長文過ぎて二段階に分かれてしまいました。
続きー

________________________________________________

さて、グラフに戻りましょう。
同じ理論から言うと、ある二酸化炭素の分子と水の分子が、たまたまグラフの山のてっぺんを
超えたエネルギー状態でぶつかったとき、それは山を越えて炭酸になるのです!
なので、わずかな確率で、時間がたつとちょっとずつ炭酸ができていくのです。

長かったですね。さて結論です。
触媒とは何か!それは、そのグラフの真ん中の山を、低くする物質です!
しかもその物質自身には変化は無し!!
山が低くなると!?
そのエネルギーの山の高さを超えた分子が、いっぱい出てくるということ!
つまり、あまりエネルギーを与えなくても、グラフの右側にいっぱい行ってくれるのです!

wikipediaにあったグラフは、二酸化炭素+水=炭酸の反応のグラフでしたが、
似たようなグラフは酸素+水素=水でもかけます。
ただ問題は・・・最初のエネルギーが、水のほうが低いんです。
同じグラフで言うと、右側に当たりますね。
なので右側から見ると、山の高さはかなり高くなります。少しでも山は低くしておいたほうが
上りやすいですよね。

さて、この反応によって、どのぐらいのエネルギーが得られるかといいますと。
酸素+水素→水になったとき取れるエネルギーは、酸素+水素のエネルギーの位置引く、
水のエネルギーの位置の量だけ、取り出すことができます。だけれども、酸素+水素を
作るためには、真ん中の山を乗り越えなければならないので、その分エネルギーの
無駄になってしまいます。
よって、無尽蔵にエネルギーが取り出せる、というわけではないんです。
ただ、そのエネルギーの無駄を補って余りあるメリット(保存性とか、携帯性とか、安全性とか)
があれば、水素エネルギーの活用の道は開けてくることと思います。

最後に、導入していたエネルギーの4倍が取り出せるとのことですが、この説明ですと
説明がつかないですよね。
おそらくは、今まで、中央の山を乗り越えるのに必要だったエネルギーが、1/4ですむようになった、
ということを、記者が勘違いしたのではないかと思います。
触媒の説明としては、それが適切かと思います。

以上で説明を終わらせていただきます。
長文を読んでいただきありがとうございました!!
>マルさん

あっ、熱力学第一法則とか第二法則って、ニュートンの運動方程式みたいなもので証明するたぐいのものではないです。

で、引用されているのは統計力学によって熱力学的な事実が説明しきれていないということですから、次元が違う話です。だからといって統計力学がダメってわけじゃないですから、その辺は要注意です。
くずきりさんの説明わかりやすいですね

中でも特筆すべきはこの発言です

>おそらくは、今まで、中央の山を乗り越えるのに必要だったエネルギーが、1/4ですむようになった、
ということを、記者が勘違いしたのではないかと思います

私もなんとなくそんな気がしてきました

ただ探しているんですが嘘だったという証拠も無いのでこの発表の真偽の結果は保留にしておこうとおもいます

ミツルさん
実際の水→酸素+水素の反応に関しては詳しくないんですが、
700℃で還元剤無しに分解可能っていうのは怪しいものですか?
相場感がないので、よくわかりませんが・・・
>>よっぴ〜さん

えええええ!?!?!
専門建築じゃん!!!
表面科学も反応科学も何も、まったく関係ないじゃん!!
なんだこの記事書いた人!?
かおりんさん、この記事何の記事ですか?
研究業績を見ても。。。特許もない。。。

http://kenkyu-web.cin.nihon-u.ac.jp/Profiles/JA/0004516/profile.html

きっと雨樋の作り方を教えたんじゃ。
>700℃で還元剤無しに分解可能っていうのは怪しいものですか?

もちろん怪しいけど、、、

>1Lの水(55.6mol)で1.3m3の水素を出す(修正の上、転記)。
(55.6×22.4=1244Lだから、なんと完全分解する)
とか
>水の加熱に費やすエネルギーの約4倍のエネルギーが得られる。
とかじゃなければ、

一応手はあるよ。触媒反応に似たのが1つ。

それこそ
「特殊な熱処理で固めたセラミックなどの触媒に当てるだけで、水素が分離する仕組み」
そのものな方法が。

(もったいぶる俺(笑)説明が面倒なんだもん。時間があるときに)
ただ700℃だとどうかなぁ。。。

800℃必要だったような。
>65:くずきりさん
http://www.monodukuri.net6.or.jp/index.shtml
に入居してるベンチャー企業の発表のようですね。
http://live-new.jp/
地方紙がそのプレスリリースチェックせずにそのまま記事掲載したようです。

なんと。
こりゃ新聞が杜撰ですなぁ。
・・・ああ、

出村克宣教授は工学部長みたいだから、
学内施設ベンチャーがプレスリリースするにあたって、
立場上コメントを求められただけだな。きっと。

内容はちゃんと知らないんだろ。

記者「このたび、日大工学部発のベンチャー企業が
   低温で水素を発生させる仕組みを作り出した、ということに関して一言」

・・・みたいな感じで。
そんなかんじっぽいですね

それでは気を取り直して次ぎいってみますか!うれしい顔
なんか次に行かれちゃったけど,先ほどもったいぶったヤツについて

"INITIAL SCREENING OF THERMOCHEMICAL WATER-SPLITTING CYCLES FOR HIGH EFFICIENCY GENERATION OF HYDROGEN FUELS USING NUCLEAR POWER"
http://web.gat.com/pubs-ext/miscpubs/A23373.pdf

ってのがあってね.
(訳すと
 「原子力を用いた高効率水素燃料製造のための熱化学水分解サイクルに関する初期調査」
 といったところだけど,別に原子力の熱にだけ話を限定するわけじゃないので聞いておくれ(笑))

過去に提唱されている100程度の熱化学水素製造プロセスの中から,
実現可能性が高そうなものをピックアップしようぜ,って主眼のものです.
p23からp24に上位25プロセスが載ってる.

この9番目,これ日本人の発案なんだけど
NiMnFe4O6 + 2H2O = NiMnFe4O8 + 2H2(g)
NiMnFe4O8 = NiMnFe4O6 + O2(g)

ニッケルマンガンフェライトをジルコニアの担体にくっ付けて,セラミック粉体にしたヤツに
800℃で水蒸気を当てると,水素が出る.(酸素はフェライト合金にくっつく)

これを1500℃くらいに持っていくと,酸素が離れる.

再度800℃に(以下略)

ってプロセス.
熱源は,太陽光集熱を目論んでいたはず.(溶鉱炉廃熱も視野に入っていたかな?)

この,水素を発生させる段階だけみると,結構>0に似ている.
700℃って反応温度条件もニッケルマンガンフェライトをナノ粒子化できていれば,クリアできるかも.

ただ,本当にコレだったとしても,
「のちに1200℃〜1500℃に持っていき,酸素を切り離すプロセス」を経る必要があること
(そこにエネルギーが必要であること)
を隠しているなら詐欺です.


まぁ,俺はMgを使っていると思うけれど.
あ、そうやって酸水分離するんですかあ〜
混合気体が出てきたらどーしよと・・・みんなにげろーって(笑
熱化学水素製造プロセスは,普通
「水の分割反応」
「水素発生反応」
「酸素発生反応」
に分かれています.

まぁ,1と2,あるいは1と3が同時である場合もありますが,
2と3が同じだと,,,

爆発しちゃうからね(大笑)

つーわけで,熱を加えた状態で触媒反応で水分割などありえないわけです.
・・・そういえばそうか・・・
爆発しますねw

まぁそういう触媒は出来るかもしれませんが、工業化は無理、ってとこでしょうか。

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