常温核融合？

モーレア

2023年11月22日 13:55

最近になって、株式会社クリーンプラネットが取り組んでいる量子水素エネルギー（Quantum Hydrogen Energy 略称QHe）というのを知った。

水素を燃料にして、単純に燃やすのに比べると10000倍のエネルギーを取り出すことができると言う。

理論的な解明はされていないものの、どうやら核融合が起こっているらしい。しかも、1億℃などという高温ではなく、数百度という温度で、放射能なども出ない。

QHe IKAROS

上の図はクリーンプラネット社のヒートモジュールプロトタイプであるIKAROS。高さ63cmという小ささでありながら、一本のモジュールで2kWの熱出力がある。

これを応用したボイラの開発が三浦工業株式会社と共同で進行している。

仕組み

中核となる発熱体は、ニッケルベースのナノ複合金属材料で、2nmの厚さの銅と、14nmの厚さのニッケルで構成されている。

この薄板を入れた容器を真空にして、水素を注入し、数百度に加熱すると、加熱した以上の熱が出る。

クリーンプラネットは次のように説明している。

QHeは水素の量子拡散を利用した発熱技術です。
ニッケルベースのナノ複合金属材料に吸蔵させた少量の水素を加熱することにより、水素が量子拡散し発熱反応が起こります。

クリーンプラネット

ナノ複合金属材料の小さなチップを使った実験では、封入した水素だけで589日間も過剰熱を出し続けた。（下図）

この実験で発生した熱はわずかであるが、発熱体を大型化するとともに、熱ロスを減らすなどしてシステム効率を上げ、1回の水素投入・加熱による運転発熱体を大きくすれば、成績係数（COP:Coefficient of Performance）が10を大きく超えることが期待できる。つまり、投入エネルギーを10倍以上にできる。IKAROSのヒートモジュールは、大型化した発熱体である積層シートを、モジュールの円筒の中に収納している。

QHeのエネルギー密度は、メタン（天然ガス）や水素の燃焼などの化学反応より、はるかに高いことが特徴です。QHeの技術を使えば、たった10グラム以下の水素で、一家庭で毎月必要な電気と熱を供給するのに十分なエネルギーを作ることができます。

クリーンプラネット

QHeの可能性

現在はボイラへの応用が進められている段階であるが、安定した技術になれば、以下のような無限とも言える可能性が広がるであろう。

実用化が待ち遠しい。

QHeはフュージョン反応の一形態であり、産業用の規模で最高1,000℃の熱を供給することができます。当社固有のテクノロジーを使い、ニッケルベースのナノ複合金属材料と少量の水素で反応を起こすことができます。このテクノロジーは当分野の世界的なトップランナーである東北大学と共同で開発されました。QHeは、世界が脱炭素ネットゼロを実現するためにゲームチェンジャーとなり得る、画期的なテクノロジーです。

現在、クリーンプラネットでは、産業、農業、商業、運輸、住宅部門等にエネルギーを供給できるQHeモジュールの開発を行っています。三浦工業株式会社とは、QHeを熱源とするヒートモジュールを使用した産業用ボイラを共同開発しており、近い将来のQHeボイラ販売開始を目指しています。

QHeを利用したヒートモジュールは、製鉄業、石油化学工業、農業、発電、工場用熱源、DAC、水の淡水化などへの応用が期待されています。

クリーンプラネット