（音楽が流れる）
この音からエネルギーを生み出すという不思議な装置がある
大気も汚さず新たな資源も使わない
さらに日本全体で使用する年間の電気量に匹敵する力を
秘めているという
本当に音がそんな夢のエネルギーに？
いまだに解明されていない音の力を引き出し
新たなエネルギーを生み出す若き科学者
それはあまりにも難解な理論のため
その実用化の過程で多くの科学者がさじを投げた
（長谷川）下がってる下がってる一発で動いたっていうのは初めて
目に見えない音が作り出す
エネルギーの未来が見えてきた
ＩｈａｖｅａｄｒｅａｍＷｅｈａｖｅａｄｒｅａｍ
音でエネルギー革命を起こせ
その最前線をのぞくと…
あれ？バーベキュー？
おいしい
実はこれぞ研究の成果
ある装置を付けることで電気がない所でもこんなことが
こちら開けますと今飲み物が冷えてるんですけれどもこちらが凍りついていることがわかります
どうして電気を使わずにここまで冷やせるのか
結論的には…
えッ？
何やら不思議な装置だが大手企業が注目し
共同開発を行っているという
でも先生どういうこと？
今からこれを使ってちょっと実験をしてみます
長谷川が用意したのは試験管とスチールウール
試験管の中にスチールウールを入れその片側に熱を加える
すると…
（音が鳴り続ける）
なんと音が鳴った
これが熱音響現象といって熱が音に変わる現象です
熱エネルギーが音エネルギーへと変わる不思議な熱音響現象
詳しい原理はわかっていないがこう考えられている
スチールウールの片側を熱すると温度差が生まれる
このとき熱い空気は冷たい方へ
冷たい空気は熱い方へと移動
温度差が大きくなるとこの移動が激しくなり
試験管全体の空気が振動し音が発生するという
先ほどのバーベキューはこの現象を利用している
こちらですね熱音響エンジンっていうんですけれども炭で温めている部分が加熱している部分です
コンロの下にあるこの装置
…という
どんな構造なのか分解してみると…
これがエンジン本体
ほかはただのパイプだ
ではエンジン本体の仕組みは？
開けると中に蓄熱器といわれるものが入っています取り出してみます
中に入っていたのは…
無数に開いた穴がスチールウールと同じ働きをする
この部分の片側を加熱し温度差をつけると音を生み出す
密閉しているため何も聞こえないのだが
実はパイプの中では…
離陸するジェット機のなんと…
…もの音波が出ているという
特殊な装置で中を観察すると
空気が行ったり来たり
振動しているのがよくわかる
こうして発生した空気の振動は音となり
冷凍機の方へと伝わる
こちらに注目
冷凍機を分解してみると
こちらにも蓄熱器が入っていた
蓄熱器は温度差を加えると音を発生させることができるんですが逆に音を入力すると温度差を作ることができます
この部品は温度差で音を生み出し
反対に音を入力すれば温度差を生み出すこともできるのだ
つまりバーベキューの熱で飲み物を冷やせるのは
熱で音を生み出し
その音を使って温度差を作り
その冷たくなる部分を利用していたから
さらに…
先ほどの装置と全く同じもので違うのはここだけですねこちらを変えれば発電することもできます
なんと発電機を取り付ければ今度は電気を作ることもできる
使うのは…
音の振動を電気に変えられるもの
熱から音を生み出し
その音から冷凍したり
発電できる熱音響システムには
世の中を大きく変える力が
これまで利用が難しかったあるエネルギーを生かせるからだ
それはとても身近な所にある
こんな所にもあるんですよ
例えばこのお鍋
サーモグラフィーでのぞいてみると…
赤や白の部分が高熱の所
さらにこんな所にも
かなりやっぱり熱いですね
こうした熱は廃熱と呼ばれ
ガソリンなど化石燃料を使ったときに必ず出る
いわば…
長谷川は熱を音に変える熱音響システムで
…に挑んでいる
あらゆる廃熱源を電気だったり冷凍だったり使えるエネルギーによみがえらせることができるんですね今までただ捨てていたエネルギーが宝の山に変わります
廃熱を再びエネルギーにできればこんな未来が
例えば自動車
廃熱の発生場所に熱音響システムを取り付け
発電したりクーラーに利用すれば
理論上燃費をおよそ３割改善できるといいます
同様に家庭のガス設備に取り付け発電すれば
ガス料金据え置きのまま家庭内の電気を賄うことも
家計は大助かり
これは早く実現してほしいですね
エネルギーのゴミ廃熱を使える資源に変える
世界初の実験が始まった
熱を音エネルギーに変える熱音響
実証されたのはわずか２０年ほど前
その実用化は遠い先と考えられていた
そんな中一人挑戦する長谷川を
この分野の世界的な権威は…
本当に工学系の人で真面目に取り組んでくれる唯一の人応用なんて遠い将来かなと思っていたんですが社会に役立つのもそんなに遠くはないような気がしてならない
これまで実験をすれば手探りで行うため一日がかりだった
そこで長谷川は瞬時に性能を解析できる
…の製作に挑んだ
ところがこれは多くの科学者がさじを投げた超難問
１行の式を解くのに１日かかるとかがざらにあってたった１行が進めないんですよ一日中机の前で「あ〜」とか言ってウロウロしてトイレに行ったり戻ってきたり
（スタッフ）それは苦しかった？いや最高に楽しかったですね苦しいかもしれないな苦しかったかもしれないけど楽しかったですね
難解な数式と戯れること１年
これが僕らの使っているプログラム
ついにプログラムが完成
パイプの長さ太さ蓄熱器の位置や形状など
１００項目を超えるデータを入力すると
瞬時にその性能をたたき出す
そしてこのプログラムによってある弱点が克服できた
それは温度
これまでシステムとして…
実は廃熱の…
もしこれらすべてを使えるエネルギーに変えられれば
膨大な資源となる
長谷川の夢は今国のプロジェクトとして動き始めた
これが廃熱を発生させるエンジン大きな廃熱を出すために今回は使ってます
今回利用するのは船などに使われているエンジンの廃熱
廃熱で動かすこと自体初めてで実用に足りるような出力を出すのも初めて
排ガスが流れるダクトの途中には
長谷川のプログラムで設計した廃熱を音に変える装置
その先には冷凍するための装置が
産官学連携で行われるプロジェクト
リーダーの南方が熱音響エンジンの製作を担当した
とにかくどこにもないもんですから手本がないわけですねその点がちょっと戸惑いもありましたけどね
排ガスの温度は３００度前後
この温度で冷凍できた例は過去になく
成功すればもちろん世界初
熱音響エンジンに廃熱を投入する
温度が１５０度に達した時だ…
きたのかな？今きました…動いた大丈夫です動きました動きました
１５０度でエンジンが動き始めた
かなり出力が出てますね普段こんな振動しないんですけど
温度の上昇とともに力強く振動するエンジン
そして…
下がってますね下がってる下がってる下がってる…クーラーとして動いてます
３００度付近に達すると冷凍機はマイナス５度まで下がった
びっくりしました予測どおりって言わないといけない…これだけ大規模に作ってもちゃんと動くっていうのは…しかも１５０度で動いてたんで恐ろしく低い温度で動いて…
熱音響エンジンが実際の廃熱でも活用できることを
世界で初めて実証した
その後漁船にも搭載しさらなる検証を行った
将来的にはエンジンの廃熱だけで
水揚げした魚の冷凍も可能になるという
動いた動きました動きました
しかし長谷川にとってこの成功は入り口にすぎない
この驚くべき計画があった
わかんないことを考え続けたり答え出すのが楽しくて
よくわからないことは最高におもしろい
その思いは幼い頃からあった
いてついた冬の日
下校途中に小川が凍っているのを見た長谷川少年
１つの疑問が浮かんだ
長谷川は凍った川に手を差し入れた
自分の手が凍る瞬間を確かめようとしたのだ
ひどい霜焼けだけが残った
一つ一つ確かめながらマイペースで歩む長谷川
集団行動にはなじめず一人別行動をとることも多かった
周囲の大人は心配したが
ただ一人そっと見守る人がいた
母正子さんだ
（正子）みんな心配してたら本人もだんだんそうなると思うんですよね人はみんなそれぞれ良さがあるってずっと自分に言い聞かせてきたのでこの子もきっといいところがあると思ってましたのでそのいいところを伸ばしてあげればいい
そんな母の元で長谷川は自ら探究心を育んでいった
まず学校から出た瞬間からこの辺に寄ってまずはこの神社ですね
案内してくれたのは小学校の通学路
この中にアリジゴクとか結構いたんですよアリジゴク好きでよくそんなアリを待ってるなみたいな
道草をしながら観察し
考えることが何より楽しかったという長谷川
夢をかなえ科学者となった今もその姿は変わらない
あッまたいたこういうのおもしろいんですよムカデが何でここにいるんだろう何かあるんだろうな
そんな長谷川をとりこにしたのが
音でエネルギーを生み出す熱音響エンジン
そして今回再び画期的な実験が
ここは…
長谷川と共同で工場廃熱のリサイクルに挑んでいる
あ〜これはすごいですねこれは放熱してるんですか？そうですすごいですね真っ赤です
こうした工場などが捨てている廃熱は
電力に換算すると…
日本で使用する年間の電気量とほぼ同じ
この膨大な廃熱をエネルギーにできれば
生産コストが下がり
工業製品の値段が安くなるという
家計には嬉しいことだが１つ問題が
工場を見回してみると
廃熱はいろんな所に分散している
これらをそのまま集めることは難しく
再利用ができない大きな原因となっている
ところが長谷川はその問題を解決できるばかりか
エネルギーを倍増できるという
一体どうやって？
なぜ廃熱のリサイクルが普及しないのか
それはいろいろな場所に廃熱が分散しているからだ
ところが…
熱音響を使えば点在している廃熱を容易に回収できるんではないかという期待はあります
長谷川の技術ならこうした廃熱を集めることが可能だという
熱を音に変える熱音響エンジン
各場所に取り付け音に変えてしまえば
パイプをつなぐだけで簡単に集められる
さらに…
低密度であんまり使えない熱エネルギーをちょっとずつ取り出して最後すごくおっきなパワーとして取り出せるのは熱音響だけだと思います
そうすごい特性があった
熱音響エンジンは熱を音のエネルギーに変えるだけではなく
熱でエネルギーを増幅することができるという
しかしまだ実証した例はない
本当に散らばる廃熱を集め
さらに増やすことなどできるのだろうか
実験では４ヵ所に散らばる廃熱を想定
装置を直列につなぎ末端には発電機を配置した
廃熱の代わりに電熱線を使い
３００度で加熱し続ける
プログラムから導き出された数値は
１機で１．８倍になるという
４機ならばエネルギーを１０倍以上にできるはず
今回行う実験は実用化をかなり想定していてそれを実験室レベルで検証しようというのが目的最終的な実用化の形は僕はこういう形だとは思っています
実験が始まった
よくわからないことは最高におもしろい
長谷川はエネルギーの未来を切り開く第一歩を踏み出せるのか？
あッ結構出てるじゃないおしきましたなきた１１倍思ったより出たね
またしても世界初
エネルギーを増やす実験に成功
おおきたすごいね
廃熱の量が多ければ
工場の電力をすべて賄うことも夢ではないという
今はいろんな企業の方が興味持ってくださっていて実用化の機運は熱音響かなり高まっている日本だけじゃなくて世界的に高まっているので今このタイミングで企業様とうまく連携して実システムを構築できれば実用化できると僕は思います
今もふるさとで長谷川を見守る母
少なくとも研究分野においては真っ直ぐ突き進まないと到達できないと思いますね簡単なものじゃないからだからそのいい面を伸ばしてほしいと思いますね自分が納得いくまで人に迷惑をかけずに突き進んでもらいたいと思いますね小さい頃の僕はいろんな不安があったと思うんですでもいつもあんな感じだったからいつも信じてくれてたからやっぱり誰か一人信じてくれてる大人がいたというのは僕にとってすごく幸せだったと思いますね感謝してます母に感謝してます
実験の直後直ちに次の準備に取りかかる長谷川
その探究心に終わりはない
わからないことに楽しみを見つけながら
そうですね新しい実験でこういうのが一番ワクワクする
次回は…
…ものメダルを獲得した
アスリートを支える若き車いすエンジニアがともにリオを目指す
さらに…
これすごい！
ナレーターは彼にバトンタッチ
今回の主人公の…
詳しくは番組ホームページまで
2015/12/13(日) 18:30〜19:00
ＭＢＳ毎日放送
夢の扉＋[字]【中井貴一▼捨てる熱を“音”に変えて発電!? 『熱音響システム』】
“廃熱利用の切り札”で、エネルギーの概念を変える！
詳細情報
番組内容
自動車の排ガスや工場の廃熱、家庭用ボイラーの余熱も。
私たちの身近で捨てられているもったいない廃熱を、空気の振動＝“音”に変換し、その音のチカラで新たなエネルギーを生み出すー。この「熱音響」の研究で、“最も実用化に近い”画期的な装置を開発したのが、長谷川真也・博士。
熱音響は、廃熱から電気をつくるだけでなく、モノを冷却することもできるという、なんとも不思議な原理だ。
番組内容２
長谷川が開発した「熱音響エンジン」は、鉄パイプと数点の部品だけのシンプル構造。そのため、安価で壊れない。エネルギー効率も抜群に高い。しかし、部品の形や厚み、位置といった細かい設計が非常に難しかった。
『よく分からないことは、最高にオモシロい！』
そんな長谷川は、４年の歳月をかけ、熱音響エンジンの設計プログラムを編み出した。
そしてついに、国のプロジェクトとして実用化にむけた実験がスタート！
出演者
【ドリーム・メーカー】東海大学 工学部 博士 長谷川真也（３７歳）
【ナレーション中井貴一
音楽
小田和正「やさしい雨」
公式ページ
【番組HP】
http://www.tbs.co.jp/yumetobi-plus/
【twitter】@yumetobiplus
http://twitter.com/yumetobiplus
【facebook】
http://www.facebook.com/yumetobiplus
制作
【制作協力】TBSビジョン
【製作著作】TBS
おことわり
番組の内容と放送時間は変更になる場合があります。
ジャンル :
ドキュメンタリー／教養 – その他
情報／ワイドショー – 暮らし・住まい
福祉 – 文字（字幕）
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音声 : 2/0モード（ステレオ）
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