フレームレス・レーション・ヒーター

フレームレス・[レーション]]・[[ヒーター]とは

フレームレス・[レーション]]・ヒーター]は、[[水を加えることで加熱が始まる特殊な化学ヒーターです。このヒーターは、主にアメリカ軍が使用するMRE（戦闘用即席食品）を温めるために設計されています。アメリカ軍は、12分間で227グラムの食材を56℃まで加熱でき、外部に火を見せないという厳しい仕様を求めています。

加熱のメカニズム

FRHは、細かく粉砕された鉄と共にマグネシウム、さらに食塩を含む成分で構成されています。加熱反応が始まるためには、水を少量加える必要があります。水が加わることで、ヒーター内部で化学反応が発生し、結果として水が沸騰する温度に達します。

化学反応の詳細

このヒーターの加熱メカニズムに関わるのは、酸化還元反応と呼ばれる電子の移動プロセスです。この反応が引き起こす熱生成は、以下の化学反応式で示されます。

```
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 [+ 熱]
```

反応は、鉄が酸素と反応して錆びる速度と同じくらいの速さで進行しますが、マグネシウムと水だけでは、十分な熱を生成するには不十分です。このため、開発者は、鉄の粒子、食塩、マグネシウムを組み合わせた新たなアプローチを採用しました。

これにより、食塩水のような電解液の中で、鉄とマグネシウムが相互作用し、ガルバニ電池が形成されます。この電池が水を加えた時に活性化され、熱を迅速に発生させることが可能になります。特に、「Supercorroding Galvanic Cells（超浸食ガルバニ電池）」という名称の下、数千の小さな電池が集まって反応が加速され、効果的な加熱が実現されたのです。

特許技術

アメリカ合衆国特許第5,611,329号による技術では、95パーセントがマグネシウム、5パーセントが鉄の粉末状の合金が使用されます。このヒーターは、7.5グラムの合金と0.5グラムの食塩から構成されており、30ミリリットルの水を加えることで、なんと230グラムの食材を10分で56℃に加熱する能力を持っています。この結果、約80ワットの出力で50キロジュールの熱を供給することができます。

使用時の注意

アメリカ合衆国運輸省や連邦航空局は、フレームレス・レーション・ヒーターから発生する水素ガスが航空機に対して危険をもたらす可能性があるとのテスト結果を公表しています。このテストは、密封されていないヒーターを使用して様々な加熱条件下で行われました。利用する際は、適切な注意を払うことが必要です。

参考情報

フレームレス・レーション・ヒーターは、その革新的な設計と機能により、軍事用途だけでなく、非常時の食事の温め方としても注目されています。MREなど、食材の調理法としての選択肢も広がります。

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