水道発電 - うたらぼ

録画していた「夢の扉」という番組を今頃見ました。

半年以上前の番組。。。

なかなか画期的なので、書き起こしてみました。

2015年4月19日：過去の放送｜TBSテレビ：夢の扉＋

今回の主人公は、中野和明氏。
「この水道水のエネルギーを発電に利用したい」
「利用されていない＝捨てている」


日本で使われる水の年間使用量＝琵琶湖の貯水量（約270億立方メートル）
うまく使えば、約10万キロワット（中野製作所試算）＝約3万世帯分の電力
家庭内の水道はもちろん、下水道でも可能


中野製作所は大手メーカーから発注を受け、
産業機械を製造している、下請けメーカー。
従業員は13人


下請けである、ある思いが、開発の背中を押す。
「自分たちが開発した製品なのに、特許がとれない」


きっかけは、取引先からの相談
噴霧するタイプの芳香剤は電池式が多い。
トイレの中にあるエネルギーで補えないものか。
照明でソーラー発電をやってみたが、発電量が少なく断念。


そこで目を付けたのが、水の流れ。

羽根を回して発電することを考えたが、羽根の金型を作って成型するには、
非常にコストが掛かる。

小さな町工場では、羽根を作ることがネックとなる。

磁石が使えないか、と、チューブの中に、円柱の形をした磁石をいれてみると、
なんと、くるくると回って落ちていく。

チューブの中に蛇口から水をいれてやってみたところ、勢いよく、
くるくる回った。

この回転力に目を付けた。


流体力学の専門家の話

原理としては、円柱が傾くと、一定方向から受ける水圧の分布が一様にならない。
圧力分布にムラがあるため、円柱のどちらかが押される。
その圧力のかたよりによって、円柱が回転する。


着想から2年。試作機が完成。蛇口をひねると、電気がついた！
「タービンは羽根がある」という常識をくつがえした。
「羽根なしタービン」


試作機ができてから1年。念願の特許を取得。
その当時の発電量は、800ミリワットしかない。


2014年12月、最先端の電子機器を開発する大阪の企業がやってきた。
東邦システム
水道発電にほれ込み、共同で製品化に取り組みたい、とのこと。
そのときは、1.3ワット。
東邦システムとしては、3ワット欲しい。
3ワットであれば、水回りのLED照明や、ポータブルテレビ、
センサー型の自動水栓。スマホの充電など、用途が広がる。


いろいろやってみるが、2ワットの壁。


流体力学の専門家に聞いてみる。

ラバール・ノズルは、管がいったんせばまってから、
広がる形状。水が一気に解放されることで、その勢いを、より増幅させるという。
広がる角度は、５～７度が効果的。

中野氏の実験では、2度までしかやっていなかった。

５～７度に改良したところ、目標の３ワット達成！


2015年2月、展示会でお披露目。