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エネルギー全般

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  • 2017/06/16 09:11
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    省エネから自然エネルギー、化石エネルギー、原子力全てを取り扱います。
    専門のトピのあるところはそちらを主力としますが、例えば、原子力と他のエネルギーとの比較というような事はここで取り扱っても良いでしょう。
    二次電池や電気自動車も取り扱いたいと思います。
    小さいトピを作っても、話題が少なく、長くトピを維持できないので、こういうトピをやったらと思います。よろしくお願いします。

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  • 9511(最新)

    pru***** 6月16日 09:11

    <修正>
    その3
    それぞれの縁には向きが反対の2枚のバイメタルを貼り付けます。 上より下の1枚の方が熱膨張が大きく、

    それぞれの縁にはバイメタルを貼り付けます。 張り合わせた上より下の1枚の方が熱膨張が大きく、


    その4続
    ① 南と西のバイメタルは最大限に凹状にどう少尉曲がっています。
    ↓ 
    ①南と西のバイメタルは最大限に凹状に曲がっています。

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  • バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その2)

    電気コタツのサーモスタットでお馴染みのバイメタルを利用します。
    バイメタルとは、熱膨張率が異なる2枚の金属版を張り合わせたものです。 
    温度の上昇に伴い、熱膨張率が大きい方に曲がります(図1A)。

    バイメタルの用途は広く、自動車 給湯・温水 ガス機器 家電製品 厨房機器 継電器 住宅設備などがあります。
    バイメタルの形体は様々です(図1B)。 螺旋巻き棒状のタイプは家庭用も含めて温度計の主流です。

    今回は両端自由・中央固定の方式を用います(図1C)。
    <続く>

    エネルギー全般 バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その2)  電気コタツのサーモスタットでお馴染みのバイメタ

  • バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その3)

    図2は概念的なイラストです。
    ソラーパネルの四方に合わせて装置本体の縁取りをします。 それぞれの縁には向きが反対の2枚のバイメタルを貼り付けます。 上より下の1枚の方が熱膨張が大きく、温度が上がるとバイメタルは凹状に曲がります。 

    こうした縁取りの上に透明な板を被せます。 この透明板は赤外線(熱)の透過性が良い素材を選びます。
    透明板下面の中央全体にソラーパネルの受光面を貼り付けます。
    したがって、装置全体の固定床に対して、ソラーパネルと透明板は一体となって、東西南北どの方向にも傾くことが可能です。

    もし、ソラーパネルの面が一様均一に暖められれば、4隅のバイメタルは同じ曲がりとなり、凹の両端はどれも同じ力で透明板を押し上げます。 これは、パネルが太陽に正対している場合です。

    正対していないときは、パネルに陰ができます。 陰がかかると、その分、バイメタル周辺の平均温度は下がるので曲がりは減少します。 すなわち、陰の形、大きさ、位置によって、
    バイメタルの両端が透明板を上に押し上げる程度は異なります。

    陰の初期状態や変化がどうであれ、陰がゼロになるようにパネルの傾きは自動調整されていきます。 つまり、太陽光自動追尾となります。 以下で、分りやすい具体例で詳しく説明します。
    <続く>

    エネルギー全般 バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その3)  図2は概念的なイラストです。 ソラーパネルの四

  • バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その4)

    <図3>
    ここでは二通りの状況を考えます。
    (a)ソラーパネルは南方向に傾斜、太陽は真上
    (b)ソラーパネルは垂直正立、太陽は真南。

    (a)も(b)も装置の動作の本質は同じです。
    ここでは説明上、(a)を仮定します。

    ① 北のバイメタルは陰で全面的に覆われます。
    凹の曲がりは南 > 北 です。
    東と西のバイメタルは中間ですが、東西対称なので
    東西方向の傾きには無関係です。 

    ② 上の結果、透明板の南方向への傾きは減ります。
    南と北のバイメタルの状況は①と変わりません。
    しかし、東と西のバイメタルは、陰が減った分、①より曲がりが応分に大きくなります。

    ③ ②の傾向が続きます。ソラーパネルは透明板と一緒に水平方向に、その傾きが動いていきます。 

    ④ そして南北の傾きは解消されます。 自動的に東西の対象性も維持されたままです。
    結論として、ソラーパネルは透明板と共に水平になり、太陽に正対します。

    エネルギー全般 バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その4)  <図3> ここでは二通りの状況を考えます。 (

  • バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その4 続)
    <図4>
    東西にも南北にも非対称な例です。 太陽は真上、ソラーパネルは当初は、南西に傾いています。 

    ① 南と西のバイメタルは最大限に凹状にどう少尉曲がっています。 北は全く陰に隠れているので、温度は低く曲がりは最小です。 東は僅かに日が当たっているが、①と似たような状況です。いづれにしても、パネルの南西方向の傾きは減ってゆきます。

    ② 南、北、西のバイメタルの状況は①と同じですが、東のバイメタルに少し日が当たるようになります。結果、西方向の傾きが減り始めます。

    ③ 上が続きます。東のバイメタルの多くの部分に日が当たるようになります。
    ④ ソラーパネルは透明板と共に水平になり、太陽に正対します。

    エネルギー全般 バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その4 続) <図4> 東西にも南北にも非対称な例です。 

  • バイメタル応用、太陽自動追尾ソラーパネル(その5)

    季節や日によって、太陽に照らされている部分も、
    陰の部分も、それぞれ、の温度は違うのではないか?
    この陽と陰の差も異なるのではないか?
    それでも、能書きのように作動するか?

    良い質問です。 大丈夫です。
    陽陰の温度差があれば良いのです。
    つまり、南北および東西の 「差動」がポイントです。
    絶対的な温度は重要ではありません。

    たとえば、
    夏の陽vs陰は、 35℃ vs28℃、 29℃ vs25℃ など
    冬の陽vs陰は、 9℃ vs4℃、 3℃ vs-1℃ など
    です。

    また、雲が上空通過や、大きな鳥がパネルに止まったときはどうなるか?
    これらが一時的なものならば、図3,4の①-④の過程は途中で部分的に乱れるが、
    最終的には④に落ち着きます。 全てのバイメタルが①の南と同じになるという点で、
    「勝者総取り=Winner Takes All」というITでも使用されている数理戦略(アルゴリズム)と似ています。

    残る検討課題ですが、
    ここでは、周りに障害物が無い場所を想定しました。
    ではビル、家、木などで日照が一部遮られる場所ではどうなるか?

    この連載ではバイメタルは両端自由中央固定のタイプです。
    これに替えて、図1Cの螺旋渦巻き棒状のバイメタルを多数横に並べる方法
    も考えられます。 この手のバイメタルは温度計に応用されている事実を踏まえると、
    温度に応じた大きな伸縮率と動作範囲(ダイナミック・レンジ)そして正確性と信頼性も優れている筈です。 
    コストは高くなりそうですが一考する価値があるかも知れません。
    これらも含めて近くブログ「少数意見あれこれ」に投稿したいと思います。

  • ウランとセシュウムの化学的性質を調べてみた。かなり複雑であるが、自然でデブリスが分解していくより、酵素、触媒、土壌細菌などによる方がずっと早いということだろう。ウランの方はデブリスではMOxの状態で最初から酸化された状態にある。

    ウラン単体は、反応性が高く、粉末を空気中に放置すると、空気中の酸素によって発火する。またウラン単体を水に投入すると、ウランは水から酸素を奪って、水素ガスが発生する。ウラン化合物の原子価は+2価から+6価をとり得る。このうち、一般に+6価が最も安定である。これに対し、+2価と+5価は特に不安定であり、特殊な条件でないと存在できない。+4価は硝酸水溶液および酸化物等では安定な価数であり、水溶液にしたときには緑色になる。+3価の水溶液は赤紫色となるが安定せずに、水を還元して水素を発生させながら+4価に変化するため、色も緑色に変化する。+6価は水溶液中でも安定であり、ウラニルイオン (UO22+) となって、水溶液は黄色を呈する。水溶液に限らず、+6価のウランは一般に黄色を呈するため、イエローケーキと呼ばれる。なお、ウランのハロゲン化物は+3価から+6価までをとり得るが、これらは揮発性であることが知られており、その蒸気圧は、+3価が一番小さく、+4価、+5価、+6価と大きくなる傾向にある。

    冷水に少量の金属セシウムを加えると爆発する。
    金属セシウムは非常に反応性に富み、自然発火しやすい。また、低温でも水と爆発的に反応し、他のアルカリ金属よりも反応性が高い[6]。氷とは−116 °Cでも反応する[9]。高い反応性を持つため、金属セシウムは消防法で危険物に指定されている。保存や運送は、乾燥状態した鉱物油などの炭化水素を満たした容器に入れて行う。同様の理由で、取り扱いはアルゴンや窒素などの不活性ガスの下で行わなければならない。真空で密閉されたホウケイ酸ガラスのアンプルで保存できる。100 g以上のセシウムは、ステンレス製の容器に密閉されて輸送される[6]。
    セシウムの化学的性質は他のアルカリ金属、特に周期表で直上にあるルビジウムと似ており[15]、全ての金属陽イオンがそうであるように、セシウムイオンは溶液中でルイス塩基と反応して錯体を形成する。ほかの(放射性でない)アルカリ金属に比べて、原子量が大きく電気的に陽性なので、性質にわずかな違いが生ずる[16]。セシウムは、安定同位体の中では最も電気的に陽性なものである[注 3][9]セシウムイオンはより軽いアルカリ金属のイオンに比べて、より大きく、軟らかい。そのイオン半径の大きさに起因して、他のアルカリ金属元素より多い配位数を取る傾向がある[16]。このような、セシウムイオンの高い配位数を取る傾向とHSAB則における酸としての軟らかさは、セシウムイオンを他の陽イオンから分離するために利用される。この特性を応用して、放射性の 137Cs+ を大量の非放射性のカリウムイオン中から分離するために用いられるなど、核廃棄物の改善において研究が重ねられている[18]。このようにセシウムは基本的にイオン結合性の化合物を形成するが、気体状態では共有結合性の二原子分子であるCs2を形成し、Cs11O3のような一部の亜酸化物においてもCs-Csの共有結合が見られる[19]。

  • 溶けた液体の状態なら、沸点までいかなくとも、蒸発は常に起こっている。洗濯物が乾くのと同じ。大気のセシウム濃度はゼロだから、全く乾燥した状態と同じ。溶けたセシウムは大地の下の方にも浸みていき、地上の放射能は消える。それでは大気と地下が汚染されることにはなるが、長期的には30年で半減するので、心配することもない。汚染水のタンクに酸を入れる話は取り消し。中の水が全部蒸発するまで待っていられないから、この方法では難しい。やはり前から言っている大地ろ過吸着で、そのあと。微生物分解でもかけたほうがいい。

  • 訂正。セシウムの融点が28.4度で、沸点は658度だった。申し訳ない。圧力を下げれば、かなり出てきて、温度も高いほうが有利。これでも粒子の内部から出てくれば、蒸気圧により、空中に少しずつ拡散していくだろう。1ミクロンの粒子でも、原子の量にすれば1兆個ぐらいの塊。この中に入っていては放射能は出し続け、いつまでもなくならない。95%ぐらいがウランだから、これを溶かすことがやはり重要。原則的には変わりはないが、すぐに気体となって飛んでいくほどは早くはない。夏場に土壌が熱されれば、セシウム蒸気圧も上がり、どんどん出ていく。

  • タンクにたまった大量の汚染水の放射能もミクロン単位のデブリス内に閉じ込められている、セシウムから出ている。この場合直接、酸で分解できる可能性がある。土と混ざっているわけではないから,酸が石灰石などの分解に使われるわけではないから、ごく薄いものでも可能。タンクの壁の金属がやられるほどの量は必要ない。タンクの上をあけて、塩酸でも一瓶ぶち込んでみれば良い。予備実験すればすぐわかることだ。

  • 生き物にとって一定量の放射線は常に必要。
    今のこの時点でも我々は宇宙から放射線を浴びている。

    微生物から人間まで、或る頻度と割合でDNAの変化や損傷が毎日起こっている。
    遺伝子レベルで顕在化することがある。 これを突然変異という。

    突然変異こそ生物進化の原動力。適者生存は後からついてくる。
    未来永劫に及ぶ完璧な除染、放射能ゼロ社会は人類だけではなく全生物界を滅ぼす。

  • 原因が解った。馬鹿みたいに簡単な話。今まで書いた説は全部取り下げ。
    放射性デブリスはミクロン単位であろうがなかろうが、ほとんどが金属。容易に酸で侵される。バクテリアが分解することは容易に考えられる。一方セシュームは28度で気体になる。閉じ込められていたものが解放され、大気中に逃げていっただけの話だ。一件落着。下の映画ではバクテリアの量が5桁も上がっている、放射能がなくなるのは当然だ。太陽光で60度ぐらい上がっても、ウランなど金属は解けないからほとんどダメ。生物による化学処理なら簡単に開放できるということだ。

  • 触媒の科学的な解明は、未だに謎であり未解明のままだ。
    酵素の科学的解明も謎の世界だが、事実は事実だ。
    放射能は謎の微生物によって他の化学物質に変化、或いは消滅することは事実だ。酵素も触媒の一種だね。

  • 今出ている放射能の大部分はセシウム137,135だそうだが、これらも単独の塊でいるわけではない。もともとウラン238が大部分で、そのほか235と小量の分裂生成物に囲まれた中での存在のはず。ミクロン単位の塊。これを微生物がバラバラにしているのではないか。もしかすると酸に入れれば大部分が溶け、セシウムもバラバラになり、それで放射能が減っているのかもしれない。試験管内、実験室で簡単に確かめられることだろう。

  • >>9488

    放射性物質を平気で食べる微生物は有りえる。
    ぞの微生物の体内に入った放射性物質はどうなるの?
    その微生物はどうなるの?

  • 放射能が分解、中和するなどということは、ありえない。別な理由があり、測定値が下がっているはずだ。
    小さな粒になると連鎖反応が減ると書いたが、これは普通の意味での連鎖反応でなく、ベータ線やガンマ線などでも、半減期が30年とか2年半とかのごく不安定なセシウムに連鎖崩壊させる力があるのではないかという、仮定によっている。

  • >>9486

    こうなると、放射能が10万年間残留するとの説はあまり心配ないのではないか?
    土壌の微生物が放射能を分解消滅するようだ。同じく海洋汚染も同様に海水中の微生物により、分解消滅するのではないだろうか?

  • https://www.youtube.com/watch?v=84K3xWTZRWk&list=PL7jelBZQX-AGWzDFoeIu6BVFz__ubP1ce


    微生物除染は劇的な効果があるね。
    除染対策には経費が最も安上がりで済む。
    国内の地下埋設はまず、強硬に反対されてムリだし環境にも大打撃だ。
    何と言っても、放射能そのものを消滅する訳だから、すごい‼
    微生物は無機物でも分解するとは驚いた。

  • >>9462

    >浮力・重力発電の1方法(その2)

    >図1の方法は水門の開閉に電力を使う。これが、たとえ外部電力でなく
    >回生電力であっても、「工学の美学」という観点から気に入らない?

    >浮力・重力発電の1方法(その2)
    >図1の方法は水門の開閉に電力を使う。これが、たとえ外部電力でなく
    >回生電力であっても、「工学の美学」という観点から気に入らない?
    >そこで電気を全く使わない、純粋な浮力・重力発電の方法はないかと
    >考えてみました
    >そこで図3の装置を工夫しました。

    これって,
    ちょっと変じゃない?
    箱の上下運動がいつまでも続く永久機関?
    箱と水の間には摩擦がある。 クランクシャフトなどエンルギーの取り出しでも
    機械的なエネルギーのロスが必ず伴う。

    上下運動はやがては停止する。 エネルギー保存則は成り立たない。

    以上の通り。 (その2)は撤回。
    矢張り、(その1)のように、運転には電磁バルブなど外力が必要。

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