일본산업뉴스요약

E-Thermo, 저온 폐열을 전력으로
150도의 배관을 감싸는 모듈 개발

환경 벤처기업인 E-Thermo Gentek(교토 시, 난부(南部) 사장)은 2018년에 공장 배관의 150도 이하의 폐열을 전력으로 바꾸는 전력 모듈을 발매한다. 자유자재로 휘어지기 때문에 배관에 감아서 사용할 수 있다. 발전 효율은 기존의 2배다.「IoT」의 센서용 전원으로 사용될 수 있을 것으로 예상한다.

고온의 폐열의 경우는 회수하여 터빈으로 발전할 수 있지만, 300도 이하면 거의 활용되지 않는다. E-Thermo는 2015년에 오사카대학과 열을 전기로 바꾸는 열전 소자의 모듈「Furekiina」를 개발하였다. 이를 바탕으로 2018년에 모듈을 발매할 계획이다.

기업들의 관심도 높다. 2017년부터 거대 플랜트 기업과 비용 삭감 효과나 시공성을 확인하는 실험을 시작한다. 난부 사장은 휘어지는 특성 때문에「웨어러블 센서의 전원으로 사용하고 싶다는 수요도 있다」고 말한다.

수지(樹脂)제의 기판에 열전 소자를 장치한다. 앞면과 뒷면의 온도 차이가 클수록 발전량이 많아 진다. 90도의 온수가 흐르는 배관에 Furekiina를 감고 표면을 20도의 물로 냉각시킨 경우, 발전 능력은 모듈 사방 10cm 당 15W다. 압력계 등 센서의 가동이나 데이터의 무선 송신에 충분하다고 한다.

세라믹 기판 사이에 끼운 소자를 평명 상태의 일반적인 모듈과 비교하면, 폐열의 회수 효율이 높으며 발전 효율은 2배 정도가 된다.

모듈의 제조는 협력 공장에 위탁한다. 2021년도를 목표로 모듈 가격을 1장(사방 10cm) 당 1만 엔으로 낮출 계획이다. 이것이 실현된다면 발전 비용은 1kWh 당 약 10엔으로, 석탄화력발전 수준이 될 전망이다.

난부 사장은 Panasonic의 OB다. 휴대전화의 여명기부터 반도체를 개발해 왔다. 휴대전화에서는 당연시되었던 Flexible기판이 발상의 원점이었다.

휘어지는 모듈을 배관에 밀착시켜 발전 효율을 높이는 사고 방식은 흔하지 않은 것으로, 2013년에 E-Thermo Gentek을 창업하였다.

주변의 열이나 진동을 사용하는 에너지 Harvesting(환경발전) 기술 개발이 진행되었다. 센서 발전의 경우, 진동으로 발전하는 전자부품이 있으나 발전능력은 수 밀리와트로 작다. E-Thermo의 모듈은 수 십 와트로, 난부 사장은「용도에 따라 공존이 가능하다」고 보고 있다.

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