MHD発電

MHD発電（電磁流体発電）とは

MHD発電（Magneto-Hydro-Dynamics発電）は、電磁流体力学の原理に基づき、ファラデーの電磁誘導の法則を利用して電気を発生させる発電方法です。一般に電磁流体発電とも呼ばれます。

発電の仕組み

MHD発電の基本的な仕組みは以下の通りです。

1. 強力な磁場の形成: 超伝導磁石などを用いて、パイプ状の空間に強力な磁場を形成します。
2. 高温流体の導入: プラズマなどの高温の流体を、磁場と垂直方向にパイプ内を通過させます。プラズマは電気を帯びた粒子を含むため、導電性があります。
3. 電流の発生: 磁場中を流れる導電性流体には、フレミングの法則に従ってローレンツ力が働きます。この力によって、流体中の電荷が分離され、パイプ内に設置された電極間に電流が流れます。

かつての期待と課題

MHD発電は、高いエネルギー変換効率が期待されたため、かつては日本のムーンライト計画やサンシャイン計画などの国家プロジェクトにおいて、多額の研究開発費が投入されました。東京工業大学では、MHD発電研究グループが実験装置「FUJI-1」を開発するなど、研究が進められました。

しかし、実用化には様々な課題がありました。特に、高温の流体にさらされる電極の腐食が深刻な問題となり、長期的な安定運転が困難でした。このため、東芝や日立製作所などの民間企業は相次いで研究から撤退し、政府主導のプロジェクトも終了しました。

現在の研究と応用

現在では、東京工業大学の奥野喜裕研究室などが中心となって、MHD発電の研究が継続されています。耐久性の問題から、連続運転には不向きですが、短時間で大電力を発生させるパルス発電機としての応用が検討されています。具体的には、非常用電源や軍事用の爆薬発電機などへの利用が考えられています。

まとめ

MHD発電は、電磁流体力学の原理を応用した革新的な発電技術です。かつては高効率な発電方法として期待されましたが、材料や耐久性の問題から実用化には至っていません。しかし、パルス発電機としての可能性が追求されており、特定分野での応用が期待されています。

関連項目

発電
新エネルギー

外部リンク

* 「ＭＨＤ発電」って何？ - 東京工業大学奥野喜裕研究室

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