スターリングエンジンの可能性

最近知ったのだけれど、スターリングエンジンという外燃のエンジンが面白そうだ。原理としては温度差を利用した空気圧でピストン等を動かす事で動力を得るものらしい。

熱を選ばないので応用範囲も広い。地熱、太陽熱、バイオマス燃料とさまざまな熱源が出来るのは大きい。

どうやって動かすかってのはWikipediaを始め色々とネット上で見ることができる。以下引用。

スターリングエンジン(Stirling engine) は、シリンダー内のガス（もしくは空気等）を外部から加熱・冷却して仕事を得る外燃機関。スコットランドの牧師ロバート・スターリング（Robert Stirling）が1816年に発明した。カルノーサイクル（最高の熱効率を有する仮想の熱機関）に近い性質を持ち理論的熱効率が非常に高い。「幻のエンジン」とも評される。

1816年に発明というのは、古くて新しい技術だ。幻のエンジンと評されると書いてありますが、現状は潜水艦に使われたり、スターリングエンジンでの発電会社が立ち上がったりと実現は近くなってきているようだ。以下リンクはスターリングエンジンを太陽熱で発電している企業。

Stirling Energy Systems Inc. – Home Page

熱を与えると膨張して動かす、冷えると収縮して動かすという温度差を利用しているので熱効率が理論的には80%まで行くらしい。現状は30%程度という事なので、今あるその他諸々の発電機より効率としては余り変わらないが今後熱効率が高くなる可能性も高い。

スターリングエンジンの利用と意味での利点

利点としては以下が考えられると思う。

外燃エンジンなので燃料を選ばない。
冷蔵庫として使える。

外燃エンジンなので燃料を選ばない

これはものすごく大きい。廃材を使ってバイオマス燃料を作るより燃やした方が簡単だ。今までネガティブだったのは熱効率が悪いから漫然と熱に変えているだけだったのが発電できるのだ。小型化が出来れば自治体単位でも一つ置けば発電所の負担も減るだろうし、災害にも強い(供給に頼らないから)。

冷蔵庫として使える

あと、発電という意味での可能性に言及される事が多いので注目度が低いけどこちらも侮れないと思っています。なんで冷蔵庫になるのさ？というのは上記のサイクルの発電部分を外部からの動力で動かしてやると冷却部が「冷える」のだ。モーターを逆転させると発電できるようなもので、動力を温度に変換できる。

既に「太陽工業：業界初、次世代の新冷却システム、スターリング・クーラーを搭載した新タイプの低温輸送容器『クールカーゴ』」のように商品化までこぎつけられている物もある。

現状普通の冷蔵庫は大気のバランスを崩しまくるフロンガスを利用して冷却を行っている。フロンガスが悪いとなって代替のガスも利用されているがこちらも完璧ではない。

スプレー缶まではいかなくても(以前はフロンガスで圧縮していた、その後禁止)、冷蔵庫の製造、廃棄のプロセス中に使われたものが純粋に動力のみで冷やす事ができるのはスゴイ事だ。

さて、妄想です

スターリングエンジンは小型化や改良点もまだまだありそう。工作機械があったなら俺も作ってみたいなぁ・・・。発電までいかなくてもさ。