GMは3Dプリントを使用して、デスクトップサイズの効率的で環境に優しいCO2タービン発電機を開発しました。

増大する社会のエネルギー需要にどう応えるかは、世界全体が直面している課題です。テクノロジー大手のゼネラル・エレクトリック（GE）は、この点に関して実行可能な解決策を見つけたようだ。同社は3Dプリント技術を使用して実用的なタービンのプロトタイプを開発したのだ。注目すべき点は2つあります。1つ目は、机ほどの大きさと非常に小型であるため、家庭に直接設置して、便利かつ効率的に電力を供給できる可能性が非常に高いことです。2つ目は、蒸気ではなくCO2を使用し、他のエネルギー源から排出される廃熱を動力源とするため、非常に環境に優しいことです。

実際、GE はすでに 3D プリンティングの応用において絶対的なリーダーとなっています。同社は2015年に早くも2億ドルを投資してインドに先進的な3Dプリント工場を開設し、つい最近には米国ピッツバーグに3Dプリント研究センターを開設したので、この3Dプリントタービンのプロトタイプが成功したのも不思議ではありません。

Antarctic Bearによると、この金属タービンのプロトタイプは、まずGEがニューヨークのグローバル・リサーチ・センターでプラスチックモデルを3Dプリントし、その後従来の鋳造技術を使用して製造したという。上の写真は、モデルとその主任開発者 Doug Hofer 氏を示しています。最終的に稼働するタービンの試作品の重量は約150ポンドで、タービンとしてはまだ軽量です。

このタービンがどのように作られるかよりも、エネルギーを生成する方法の方が興味深いです。前述のように、従来の蒸気の代わりに廃熱を使用します。具体的には、極めて高い圧力と約 700°C の条件で貯蔵された超臨界 CO2 です。この状態の CO2 は気体と液体の中間であり、熱伝導率が高いため、エネルギー変換率は非常に高く、従来の蒸気タービンの 40% よりもはるかに高い 50% 近くに達します。この方法はまた、従来のタービンでは発電開始に少なくとも30分かかるのに対し、わずか数分で発電を開始できるため、高速です。

さらに注目すべきは、このタービンで使用されるCO2が無駄にならないことです。使用後は冷却され、再度加圧・加熱されてタービンに戻り、再び循環して機能します。温暖化は、太陽光や原子力などの他のエネルギー源からの廃熱を利用して塩を溶かすことによって部分的に達成されており、これはエネルギー（電気）を生成する効率的でクリーンな方法であり、まさに今世界が必要としているものです。

ホーファー氏の意見では、集光型太陽光発電システムと組み合わせれば、CO2タービンのエネルギーサイクルは完全に閉じたループを作り出すこともできる。CO2は継続的に流れるため、タービンは理論上はノンストップで稼働できるのだ。このタービンは、他の再生可能エネルギー源では難しい方法で、非常に素早く始動・停止し、エネルギー需要に応えることができるため、エネルギー網の予備力として重要な役割を果たす可能性もある。

しかし、このCO2タービンはまだ開発の初期段階にあるため、実用化について語るには時期尚早です。 GEの開発チームは現在、米国エネルギー省やその他の政府機関と共同でテストを行っているが、このタービンは実際に500メガワット近くの電力を生産できる規模まで拡張可能であり、これは都市全体の需要を満たすのに十分な量であることをすでに明らかにしている。

良いニュースとしては、関連するテストが 2016 年末までに完了する予定であることです。その後、GEはCO2タービンの商用化計画を決定する予定だ。世界のエネルギー需要は今後 20 年間で 50% 近く増加すると予想されることを考えると、この効率的で環境に優しい小型エネルギー発電機は絶好のタイミングで登場したと言えます。本当に成功する日を楽しみにしましょう！

さらに読む:
《ユニバーサル3Dプリンティングファクトリーが製造業を変革》
GEは海水淡水化のコストを削減するために小型の3Dプリント蒸気タービンを開発している
「GMは数千万ドルを投資し、総面積1万平方メートルの3Dプリント技術開発センターを米国に建設」

3ders経由

GMは3Dプリントを使用して、デスクトップサイズの効率的で環境に優しいCO2タービン発電機を開発しました。

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