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世界最大6.2kWの無電力熱エネルギーを輸送できるループヒートパイプを開発―自動車や工場の排熱利用などへの適用で抜本的な省エネ化を目指す―

掲載日:2020年10月29日

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下、NEDO)は、エネルギーの供給過程で排出される未利用熱の革新的活用技術に関する研究開発に取り組んでおり、今般、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(以下、TherMAT)と、国立大学法人東海国立大学機構名古屋大学(以下、名古屋大学)とともに、世界最大6.2kWの熱エネルギーを無電力で輸送できるループヒートパイプを開発しました。
開発したループヒートパイプは、大量の熱輸送を可能にするため、蒸発器構造をボックス構造に改良したほか、凝縮器の最適化を図ることで安定した動作を可能にしました。
今後、自動車のエンジンや工場からの排熱利用、電気自動車やデータセンターの機器類の熱マネジメント、大型発熱機器の冷却などへの適用を図り、抜本的な省エネルギー化を目指します。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101375.html(NEDO)

ヒートポンプ導入効果を定量評価できる「産業用ヒートポンプシミュレーター」を開発―簡単な入力と操作でヒートポンプの導入検討のための時間とコストを大幅削減―

掲載日:2020年9月9日

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)、早稲田大学、(一財)金属系材料研究開発センター、(株)前川製作所は、産業用ヒートポンプの導入効果を定量評価できる「産業用ヒートポンプシミュレーター」(以下、本シミュレーター)を開発しました。
本シミュレーターは、簡単な入力と操作で、工場に産業用ヒートポンプを導入した場合の一次エネルギー消費量とCO2排出量を短時間で高精度に試算でき、産業用ヒートポンプの導入検討のための時間とコストを大幅に削減できます。今後、本シミュレーターを用いて産業用ヒートポンプの導入効果を具体的に示していくことで、未利用熱の有効活用を推進し、徹底的な省エネルギー化と地球温暖化防止への貢献を目指します。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101353.html(NEDO)

セレン化銀を使用した室温付近で高性能を示す熱電変換材料を開発―ナノメートル領域での結晶構造の制御により熱電性能指数ZT=1.0を実現―

掲載日:2020年5月28日

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、産業技術総合研究所(産総研)、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)は、セレン化銀(Ag2Se)を使用した室温で高い性能を示す熱電変換材料を開発しました。
この材料では、ナノメートル領域での結晶構造の制御による電荷を運ぶキャリアの移動度の向上と、加えてキャリア濃度の最適化により高い性能を実現しました。
室温付近(100℃以下)で使用できる唯一の実用熱電変換材料であるテルル化ビスマス(Bi2Te3)と同等の熱電性能指数(ZT=1.0)を達成し、材料設計指針として、ナノメートル領域での構造制御が有用であることを実証しました。
IoT用電子機器などの自立電源や電気機器の局所冷却などへの利用が期待されます。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101310.html(NEDO)

熱機能材料の熱伝導率を手軽で高精度に計算するソフトウエアを開発―ミクロ領域の熱物性を把握、高性能な熱機能材料の研究開発の促進に期待―

掲載日:2020年1月27日

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合、東京大学は、多結晶体などの複雑なナノ構造を持つさまざまな熱機能材料の熱伝導率を手軽で高精度に予測・熱伝導現象を再現するソフトウエア「Simulator for Phonon Transport in Arbitrary Nano-Structure(P-TRANS)」を開発しました。
開発した「P-TRANS」は、これまで東京大学が開発したモンテカルロ・レイトレーシング法とグラフィカルユーザインタフェース(GUI)を融合したもので、学術界や産業界などの研究現場での普及を目標に使いやすさを重視したソフトウエアです。本ソフトウエアの活用により、複雑な形状や内部構造を考慮したミクロな領域の熱物性を把握できるため、高性能な熱機能材料の研究開発が促進されることが期待できます。
今後、「P-TRANS」の機能拡張と活用を進め、効率的な材料・デバイスの開発と抜本的な性能向上を図り、熱の3Rによる徹底した省エネルギーの実現を目指します。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101278.html

塗布構造吸収器を採用した車載向け小型吸収冷凍機を開発―2020年1月から商用車での車両評価を開始、実用化を目指す―

掲載日:2020年1月23日

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合、アイシン精機(株)、産業技術総合研究所、東京大学は、世界で初めて「塗布構造吸収器」と吸収器全体を水蒸気透過膜で覆う「メンブレンラッピングアブソーバー」を採用したエンジン車両搭載型小型吸収冷凍機を開発しました。
開発した冷凍機は、車両の排ガス熱を回収し、冷熱を発生する吸収冷凍機を車両に搭載するために小型・軽量化したほか、「塗布構造吸収器」や「メンブレンラッピングアブソーバー」の採用により、走行時の傾斜や揺れなどの影響を防止します。これにより、車両環境に対応でき、圧縮式冷凍機からの置き換えにより、エンジン車の冷房運転時の大幅な燃費向上が期待できます。
2020年1月から、吸収冷凍機を搭載した車両の評価を開始し、商用車の排ガスを利用した車室空調の性能を確認して吸収冷凍機を車両システムに組み込むための課題を抽出します。これらを通じて車載吸収冷凍機の実用化を目指します。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101274.html
     https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2020/pr20200123/pr20200123.html

高い耐久性と信頼性を持つ熱電発電試験用標準参照モジュールを開発―計測技術の高信頼化を推進し、発電性能試験法の国際標準化活動に活用―

掲載日:2020年1月14日

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、産業技術総合研究所(産総研)、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)と共同で、熱電発電モジュールの発電性能評価を行うための試験装置用標準器(標準参照モジュール)を開発しました。
熱電変換材料としてニッケル合金を使用することで、この標準参照モジュールに高い耐久性と信頼性を持たせました。これにより、熱電発電モジュールの発電性能の正確な評価が可能となり、未利用熱発電の産業化と市場拡大に貢献できます。
今後、国内外の研究機関と連携し、本標準参照モジュールの普及を進めることで、熱電発電モジュールに関する信頼性の高い性能計測技術の確立を目指します。また、NEDOと産総研、TherMATは、この熱電発電試験用標準参照モジュールを、現在、国際電気標準会議(IEC-TC47/WG7)で進めている熱電発電モジュールの発電性能試験法に関する国際標準化活動にも活用します。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101265.html
     https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2020/pr20200114/pr20200114.html

NEDO「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」の広報ビデオが公開

掲載日:2019年8月20日

未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)が受託しているNEDOプロジェクト「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」の広報ビデオが作成され、YouTubeのNEDOチャンネルにて公開されました。プロジェクトリーダーの小原春彦氏(国立研究開発法人産業技術総合研究所企画副本部長)によるプロジェクト概要説明に続き、パナソニック株式会社が実施中の「蓄熱技術」と美濃窯業株式会社が実施中の「断熱技術」について具体的な成果が紹介されています。

リンク先:https://www.youtube.com/watch?v=Gy0QvgdOiTA

NEDO「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」のパンフレット電子版が公開

掲載日:2019年3月29日

2019年1月30日から2月1日まで東京ビッグサイトで開催された「ENEX 2019 第43回地球環境とエネルギーの調和展」において、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)が受託しているNEDOプロジェクト「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」の成果が展示及び発表されました。その際に配布されたパンフレット及び展示されたパネルの電子版が、NEDOホームページで公開されました。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/events/report/ZZDA_100018.html
パンフレット:https://www.nedo.go.jp/content/100891002.pdf
パネル:https://www.nedo.go.jp/content/100890920.pdf

TherMATの概要紹介がNEDOの広報誌「focus NEDO」2019年No.71に掲載されました。

掲載日:2019年3月5日

未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)が受託しているNEDOプロジェクト「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」の紹介が、NEDOの広報誌である「focus NEDO」の2019年No.71に8ページの特集記事として掲載されました。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/library/ZZ_focus_71_index.html
PDF:https://www.nedo.go.jp/content/100887994.pdf

15業種の工場設備の排熱実態調査報告書を公表―200℃未満を中心とした未利用熱活用技術の開発、導入で省エネに貢献―

掲載日:2019年3月4日

NEDOと未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)は、未利用熱活用技術の産業分野などへの適用と普及促進の方策立案による省エネ化を促進するため、熱利用量の多い15業種を対象に未利用熱の排出・活用状況に関するアンケートを実施し、全国1273事業所の回答から得られた分析結果を報告書として公表しました。
報告書では、15業種の業種別、温度帯別、設備別の未利用熱の排出・活用に関する実態が明らかになったほか、200℃未満の未利用熱量(排ガス熱量)が未利用熱量合計の76%を占めていることも判明し、今後、これら未利用熱の活用技術が開発、導入されることで、国内の産業分野の省エネに大きく貢献できることが分かりました。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101074.html
リンク先:http://www.thermat.jp/HainetsuChousa/index.html

本報告書は、以下のウェブサイトからダウンロード可能です。
http://www.thermat.jp/HainetsuChousa/HainetsuReport.pdf

熱流センサーを用いた相変化中の物質の熱流出入量の計測技術を開発―低温物流における配送品の品質向上への貢献に期待―

掲載日:2019年1月29日

NEDO、産業技術総合研究所、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)は、フレキシブルな熱流センサーを袋状に成型し、対象の物質を包むことで、相変化中で温度が一定な物質の熱の流出入量を定量的に計測する技術を開発しました。また、本技術を活用し、保冷剤の保冷能力の残量を算出し外部端末に表示するシステムを開発しました。
これにより今後、保冷剤の融解の事前予測や熱流入履歴の取得などが可能となり、低温物流や氷枕、高温作業用衣服の冷却などの保冷剤の用途に関して、保冷能力が無くなる前に交換できるようになるなど、利便性の向上が期待できます。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101062.html
リンク先:https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2019/pr20190129_2/pr20190129_2.html

NEDO広報誌「Focus NEDO」の 第71号において、「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」プロジェクトが紹介される。

掲載日:2019年1月29日

未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)が、NEDO委託事業、助成事業として受託している「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」プロジェクトが、NEDOの広報誌である「Focus NEDO」の第71号において、8ページだての特集記事として紹介されました。
プロジェクトの趣旨、目指すべき技術開発の意義のほか、これまで6年間の成果が紹介されています。同プロジェクトの中核を受託しているTherMATは、同プロジェクトの成功に向けて、より一層の研究開発を推進していきます。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/library/ZZ_focus_71_index.html?from=b
リンク先:https://www.nedo.go.jp/content/100887994.pdf

高い透明性と世界最高レベルの遮熱性を両立した革新的な遮熱フィルムを開発―クリアガラス対比39%の冷房負荷削減効果を確認―

掲載日:2019年1月15日

国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「戦略的省エネルギー技術革新プログラム」の助成先である東レ株式会社は、従前から未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)の組合員として取り組んでいた「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発※2」事業での遮熱フィルムの成果を活かし、ガラス並みの透明性と世界最高レベルの遮熱性を兼ね備えた遮熱フィルムを開発しました。
今回の遮熱フィルムの開発では、東レ(株)独自のナノ積層技術をさらに深化させ、革新的な層配列デザインを導入することにより、太陽光の中の温度上昇の原因となる赤外線を選択的にカットすることに成功しました。その結果、通常のクリアガラス対比39%、市販の高性能・透明遮熱フィルム対比11%の冷房負荷削減効果を確認でき、今後、同フィルムを建物の窓などに貼り付けることにより、空調電力の省エネルギー化の実現、温室効果ガスの削減を目指します。

リンク先:https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101054.html
     https://cs2.toray.co.jp/news/toray/newsrrs01.nsf/0/2CD966255A8E6CAA4925837F00191928

テルル化鉛熱電変換材料の新形成法を確立、約2倍の熱電変換性能を実現
 ―未利用熱エネルギーの電力活用による省エネ・CO2排出削減に期待―

掲載日:2018年5月22日

NEDOと産業技術総合研究所、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)は、テルル化鉛(PbTe)熱電変換材料にゲルマニウム(Ge)を添加した新しいナノ構造形成法を確立し、従来材料と比べて、約2倍の熱電変換性能を実現しました。
この材料の熱電変換性能向上が、自動車や工場など幅広い分野の排熱活用などへ応用され、さらなる未利用熱エネルギーの電力活用が進むことにより、省エネルギーとCO2排出削減につながることが期待されます。

リンク先:http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100953.html

日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社及び株式会社日立製作所の一重効用ダブルリフト吸収冷凍機がコージェネ大賞2017特別賞(技術開発部門)を受賞

掲載日:2018年2月15日

未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)の組合員である日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社及び株式会社日立製作所がNEDO委託事業「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」プロジェクトにおいて開発し、2017年4月に製品化した一重効用ダブルリフト吸収冷凍機が、コージェネ大賞2017特別賞(技術開発部門)を受賞しました。
同賞は、一般財団法人コージェネレーション・エネルギー高度利用センターが毎年、新規・先導性、新規技術、省エネルギー性等において優れたコージェネを表彰しているものです。同賞の授与式は、2018年2月15日(木)に「コージェネシンポジウム2018」にて実施されました。

リンク先:https://www.ace.or.jp/web/gp/gp_0029.html
     https://www.ace.or.jp/web/gp/pdf/2017/CGS-Award2017_Detail.pdf

世界初、中高温域での熱電変換を実現するクラスレート焼結体U字素子を開発
 ―排熱を有効利用するための高出力熱電発電モジュールの実現を目指す―

掲載日:2017年11月17日

NEDOと未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)、古河電気工業(株)は、世界で初めて、中高温域での熱電変換を実現するクラスレート焼結体U字素子を開発、ろうそくのような小さな炎で電気を起こすことに成功しました。
今回の開発をもとに、工業炉や自動車エンジンの排熱など200~800℃の中高温域での未利用熱エネルギーを電力に変換する高出力熱電発電モジュールの実現や、民生分野など他分野への応用を目指します。

リンク先:http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100874.html
     https://www.furukawa.co.jp/release/2017/kenkai_171117.html(古河電気工業(株)のHP)

低温域産業排熱から約2倍の温度差で熱回収が可能な吸収冷凍機を開発
 ― 工場排熱や地域熱供給ネットワーク等への活用促進に期待 ―

掲載日:2017年5月16日

NEDOプロジェクトで、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)の組合員である日立ジョンソンコントロールズ空調(株)らは、産業排熱等の利用可能温度をより低温域まで拡大し、従来の約2倍の温度差で熱回収が可能な一重効用ダブルリフト吸収冷凍機「DXS」の開発に成功しました。
今回開発した「DXS」を使用することにより、排熱利用温度範囲が拡大し、工場排熱や地域熱供給ネットワーク等における未利用熱の活用促進が期待されます。

リンク先:http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100768.html

高性能蓄熱材の低コスト・量産製造技術を確立
 ― 製造コストを削減、未利用熱の有効活用に期待 ―

掲載日:2017年3月15日

NEDOと未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)の組合員である三菱樹脂(株)は、高性能蓄熱材(製品名:AQSOA®Z02)製造時に発生する未反応原料の回収・再使用技術を開発し、実機に本開発技術を適用することで、AQSOA®Z02の製造コストを削減する量産製造技術を確立しました。
これにより、三菱樹脂(株)は、55~80℃の低温では利用が困難だった市販合成ゼオライトと同等の価格で高性能蓄熱材AQSOA®Z02を提供できるようになり、未利用熱の有効活用へさらなる期待がかかります

リンク先:http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100735.html

印刷で作れる高性能有機系熱電変換材料を開発
 ― 世界最高レベルの出力因子600μW/mK2超を実現 ―

掲載日:2017年3月14日

NEDOプロジェクトにおいて、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)の組合員である産業技術総合研究所は、印刷法により形成できる高性能なp型の有機系熱電変換材料を開発、発電性能を示す出力因子で世界最高レベルの600μW/mK2を実現しました。
産業技術総合研究所は、今回の成果を身の回りに存在する膨大な量の200℃以下の低温排熱のエネルギーハーベスティングに活用することを目指します。

リンク先:http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100734.html

高温下で使用可能なファイバーレス高強度高断熱性材料を開発
 ― 低熱伝導率と高強度を両立、消費電力量を約38%削減 ―

掲載日:2017年2月13日

NEDOプロジェクトにおいて、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)の組合員である美濃窯業(株)は、産業技術総合研究所と共同で、熱伝導率0.25W/m・K以下で圧縮強度10MPa以上の特性を持つ、1,450℃まで使用可能なファイバーレス高強度高断熱性材料を開発しました。
今回開発した断熱材を小型電気炉に施工し、使用電力量を測定したところ、従来の耐火断熱れんがを施工した場合と比べ消費電力量を約38%削減できることを実証しました。

リンク先:http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100717.html

産業・工業炉向け高温用高効率交換器を開発
 ― 美濃窯業者が製造・販売、未利用熱を有効利用へ ―

掲載日:2015年12月24日

NEDOプロジェクトにおいて、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)は、1,300℃の耐高温性能を有し、産業/工業炉から廃棄される熱エネルギーを従来比3倍の性能で回収する高温用高効率熱交換器を開発しました。
組合員である美濃窯業(株)は、未利用熱の有効活用に向け本成果を製品化し、月内に製造・販売を開始します。
今後、未利用熱の有効活用に向け、熱交換器の普及を進めるとともに、さらなる性能向上を目指します。

リンク先:http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100509.html(NEDOウェブサイト内のページ)
     http://www.mino-ceramic.co.jp/index.html(美濃窯業(株)のウェブサイト)