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2009年01月23日
カテゴリ： 不思議
水の不思議について書きます
みなさん、水って何の変哲もありませんよね。日本ではどこにでもあり、誰でも手に入れることが出来ます。
日常どこにでもありふれています。
皆さんも学生の頃、水の三態ということで、氷、水、水蒸気という形態を習ったことが有ると思いますが、今、臨界水という水の状態に注目が集まっています。
wikipediaによると・・・・
水は22.1MPaの圧力をかけると374 °C (647K) まで液体の状態を保つ。これを亜臨界水という。これ以上の圧力、温度の状態の水を超臨界水という。その性質は通常の状態と異なりイオン積が高く通常の水より水酸化物イオンの濃度が高くなる。また比誘電率が低い。その性質を利用のため研究されている。
・・・・と書かれています。つまり、高温高圧下では水は水蒸気にならず、液体を保つのです。つまり超臨界状態では、水は液体と気体の区別がつかないような状態になっているということです。
その水のことを臨界水と呼んでいますが、この臨界水の活用が今後の夢のような話につながっていくのです。
それではどうして超臨界水やその他の超臨界流体が注目されているのでしょうか。それは、これから述べるような各種利用、応用が考えられているからです。
超臨界抽出
臨界点付近では温度一定で圧力を変化させるだけで、水の溶解性が変化します。そのため、特定のものだけを選択的にとりだすことができます。超臨界水では、鉱物資源の抽出などが考えられています。
環境汚染物質の分解
高温の水に酸素をいれると、水中にもかかわらず燃焼を起こします。これを湿式酸化といい、超臨界水中で行うものを超臨界水酸化(SCWO)といいます。湿式酸化では燃焼の際、脱水に無駄なエネルギーを使用しないため、効率良く燃焼させることができます。この技術はし尿処理などに利用が考えられています。また、臨界点の少し手前では水のイオン積が増大し、加水分解反応が促進されます。これによりフロンやPCBなどの環境汚染物質を、有毒物質を出すことなく処分できるようになります。アメリカでは、廃棄化学兵器やTNT爆薬の処理なども考えているそうです。
超臨界状態では、どんな有機物でも分解出来るので、ダイオキシン・ＰＣＢなども１００％近く分解出来るらしいので、今まで廃棄物は燃やして灰にしていましたが、これを何でも溶かす臨界水に入れて溶かして処理することが出来るようになるかも知れないのです。臨界水の特徴は、有機物の溶解作用と強い加水分解作用があります。この臨界水の性質を利用することで、環境にやさしい廃棄物の再資源化が可能です。
亜臨界水反応による廃棄物処理と資源・エネルギー化
これって、バックトゥーザフューチャーのデロリアンが最初はプルトニウムで駆動していたのが、やがてゴミを入れるだけでエネルギーを取り出せるようになったことと同じことが出来るようになるかも知れないということです。
ＳＦの話ではありません。
現実にもう実験室レベルでは行われているようです。
超臨界流体反応法の基礎と応用
みなさん、水って何の変哲もありませんよね。日本ではどこにでもあり、誰でも手に入れることが出来ます。
日常どこにでもありふれています。
皆さんも学生の頃、水の三態ということで、氷、水、水蒸気という形態を習ったことが有ると思いますが、今、臨界水という水の状態に注目が集まっています。
wikipediaによると・・・・
水は22.1MPaの圧力をかけると374 °C (647K) まで液体の状態を保つ。これを亜臨界水という。これ以上の圧力、温度の状態の水を超臨界水という。その性質は通常の状態と異なりイオン積が高く通常の水より水酸化物イオンの濃度が高くなる。また比誘電率が低い。その性質を利用のため研究されている。
・・・・と書かれています。つまり、高温高圧下では水は水蒸気にならず、液体を保つのです。つまり超臨界状態では、水は液体と気体の区別がつかないような状態になっているということです。
その水のことを臨界水と呼んでいますが、この臨界水の活用が今後の夢のような話につながっていくのです。
それではどうして超臨界水やその他の超臨界流体が注目されているのでしょうか。それは、これから述べるような各種利用、応用が考えられているからです。
超臨界抽出
臨界点付近では温度一定で圧力を変化させるだけで、水の溶解性が変化します。そのため、特定のものだけを選択的にとりだすことができます。超臨界水では、鉱物資源の抽出などが考えられています。
環境汚染物質の分解
高温の水に酸素をいれると、水中にもかかわらず燃焼を起こします。これを湿式酸化といい、超臨界水中で行うものを超臨界水酸化(SCWO)といいます。湿式酸化では燃焼の際、脱水に無駄なエネルギーを使用しないため、効率良く燃焼させることができます。この技術はし尿処理などに利用が考えられています。また、臨界点の少し手前では水のイオン積が増大し、加水分解反応が促進されます。これによりフロンやPCBなどの環境汚染物質を、有毒物質を出すことなく処分できるようになります。アメリカでは、廃棄化学兵器やTNT爆薬の処理なども考えているそうです。
超臨界状態では、どんな有機物でも分解出来るので、ダイオキシン・ＰＣＢなども１００％近く分解出来るらしいので、今まで廃棄物は燃やして灰にしていましたが、これを何でも溶かす臨界水に入れて溶かして処理することが出来るようになるかも知れないのです。臨界水の特徴は、有機物の溶解作用と強い加水分解作用があります。この臨界水の性質を利用することで、環境にやさしい廃棄物の再資源化が可能です。
亜臨界水反応による廃棄物処理と資源・エネルギー化
これって、バックトゥーザフューチャーのデロリアンが最初はプルトニウムで駆動していたのが、やがてゴミを入れるだけでエネルギーを取り出せるようになったことと同じことが出来るようになるかも知れないということです。
ＳＦの話ではありません。
現実にもう実験室レベルでは行われているようです。
超臨界流体反応法の基礎と応用
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