熱エネルギーが電気エネルギーに変換される例は?
1. 熱電発電機 (TEG)
* 仕組み: TEG はゼーベック効果を利用しており、半導体材料間の温度差によって電圧が発生します。
* アプリケーション:
* 産業プロセスからの廃熱回収
* 離れた場所にある小型電子機器に電力を供給
* 自動車の熱電発電機
2. 太陽熱発電所
* 仕組み: 太陽熱発電所は、鏡を使用して太陽光を集光し、流体を高温に加熱します。この高温の流体は蒸気タービンを駆動するために使用され、電気を生成します。
* アプリケーション:
※大規模発電
* 淡水化プラント
3. 熱電対
* 仕組み: 熱電対は、2 つの異なる金属を結合して作られています。 2 つの接合点間に温度差があると、電圧が発生します。
* アプリケーション:
* 工業プロセスにおける温度測定
* オーブンやその他の電化製品の温度センサー
4. 地熱発電所
* 仕組み: 地熱発電所は地球内部からの熱エネルギーを利用します。熱水または蒸気が抽出され、発電用のタービンを駆動するために使用されます。
* アプリケーション:
※地熱活動地域における大規模発電
5. 焦電効果
* 仕組み: 物質によっては、温度が変化すると電気を発生するものもあります。これは焦電効果として知られています。
* アプリケーション:
* 赤外線センサー
* エネルギーハーベスティングデバイス
重要な注意事項: 熱エネルギーから電気への変換効率は、一般に太陽光発電や風力発電などの他の方法よりも低くなります。これは、変換プロセス中に熱エネルギーの一部が失われるためです。ただし、TEG およびその他のテクノロジーはより効率的になっており、将来のアプリケーションの選択肢として有望になっています。