2021年8月25日

水素による「聖火」(水素トーチ)の開発物語。

今回のオリパラで初めて使われた、水素の聖火(水素トーチ)。その開発秘話を私は今まで知らなかったので、その要約の紹介。結論は、2つある。1)あまりにもわかりやすく面白いということ。2)こういうことをこそマスメディアに広く報道してもらいたい。ということ。
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MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

@SEP_Mimu ナトリウム(炭酸ナトリウム)の色のようです。 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 00:25:01
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

今回の水素の聖火。なんと(パラジウムか何かで)水素を吸着させているとは! しかも恐らく、あのパラジウムではなく、何かの新開発の合金のようだ。いや驚き。なぜ報道されない? 「水素は特殊な「水素吸蔵合金」に吸着させてため込み、必要に応じて放出させる仕組み」 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 08:52:28
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

この合金だけではなく、熱的な仕組みで気体を取り出せば、どんな場合でも温度は下がる。 「この合金は水素を放出する際に冷える性質がある。冷却が進むと、トーチに内蔵した合金からの水素の放出が止まってしまうのだ。放っておくと、容器はマイナス10度程度まで冷えた」 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 09:08:39
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

面白すぎる。 「世界で一番熱を伝える素材」「トーチの内部で、複数のグラファイトの棒を炎から水素吸蔵合金の容器に届くように細長く配置。さらに熱がより多く伝わるよう、細い棒の表面を容器の外形に...炎の熱が容器に伝わるスピードが飛躍的に早まり、持続的に水素の炎」 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 09:17:40
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

さらに難関。どの小学校でも、水の電気分解で水素を捕集し、試験管に貯めて、それに火を付けると、ヒョっと音がして水素が薄く燃え、水蒸気ができる、という実験をやる。水素は試験管の上面で酸素と出会い、燃焼面は徐々に低下。 これを「逆火」と呼ぶらしい。 水素の聖火ではこれが問題になった。

2021-08-25 09:29:06
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

燃焼工学の第一人者、東大の茂木俊夫准教授の解決策もなかなか良い。コロンブスの卵。 「トーチ先端に設けた水素の吹き出し口の直径を一定の小ささに抑えれば、逆火を防ぐことができると考えた。こうなれば、水素が持続的に燃えるために必要な空間を確保することができず、炎をその段階で抑えられる」

2021-08-25 09:31:24
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

この方法で水素燃焼に特有の「逆火」を抑えられれば、「予混合」つまり、水素と酸素をあらかじめ混合させて、燃焼効率を高める、というアイデア。これも素晴らしい。 「最終的に予混合がブレークスルーとなり、実用化のメドがついた」「約15分の燃焼時間を確保した」 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 09:35:21
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

いやいや。どんな工学系、技術系の現場でもこういう様々な、素晴らしい開発が行われているわけであるから、この詳細を報道しない手はない。 さらに行こう。 最後。水素が燃える炎は薄青。IOCは「聖火の炎は太陽を表しているので、火焔の色はオレンジか赤色にしてほしい」。そこで例の炎色反応の利用。

2021-08-25 09:44:04
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

さらに安全性の向上。 「水素は正しく使えば危なくない」「当初の目的を念頭に、安全性にもこだわ」り「第三者委員会を立ち上げ」「容器を炎にさらしたり...落下試験などを重ね」「最終的に同委から、水素の炎を体の近くにかざしながら、市中を走っても安全性に問題ない」 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 09:47:02
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

水素燃焼の「聖火」が完成したのは2020年2月だった。 「3月、太陽光から水素を生成するプラントのある福島県浪江町などで使う予定だった」「予備機を担ぎながら伴走し、水素の聖火を楽しみたい」と意気込んでいたが、最後に立ちはだかった思わぬ敵が新型コロナ」 政治にも巻き込まれ、今に至るか。

2021-08-25 09:51:18
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

水素トーチ(水素による聖火)の開発物語。 こういう分かりやすい話題をこそ、マスメディアは報道すべきではないでしょうかね。 広く知られるべき話題として、ぜひ取り上げてもらいたい。 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 10:04:50
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

これが水素トーチ、水素の聖火。工夫と知恵を集めた、洗練された構造。構造のパラメータの最適化のカタマリ、ではないだろうか。 sankei.com/article/202005…

2021-08-25 10:42:32

コメント

キアラ=胸板P💉×3 コタツゆる勢 @kiarakonia 2021年8月25日
『水素』という事で爆発とか起こさないの?とか少し心配してみていたんですが、そこまで凄い技術が組み込まれていたんですね…。
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zoh @Neutrino_shower 2021年8月25日
水素トーチには新富士バーナーは関わってないのかな。 あと、新富士バーナーのサイトに聖火リレーのトーチの情報がないのが気になる。 「トーチの聖火が消えた」問題で消しちゃったんだろうか。 あれは使う方に問題があって、ガスカートリッジのねじ込み不足が原因だったけど。
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シナモン @cinnamonP 2021年8月25日
オリンピックの聖火のトーチ、単純に水素ボンベから水素を取り出して燃やすわけに行かないよな…と思ったら 1)水素吸蔵合金に水素を蓄える 2)逆火防止のために水素の出口穴を調整する 3)燃焼熱を合金に伝えて安定して水素を取り出す 4)水素炎にナトリウムで色を付ける 5)堅牢さを残して軽量化する 見た目以上に超複雑なものだった!
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Michiharu Wada @mw_mw_mw 2021年8月25日
聖火トーチに水素吸蔵合金が使われているのか! 将来のクリーンエネルギーやクリーンカーの石杖になる可能性がある技術として期待されていますね。
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sakai @SkiMario 2021年8月27日
「このピンクは・・・・」とか「桜をモチーフに」とかより、こういう話の方が私には面白いんだけど、あんまりテレビとかではやってくれないなぁ。
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