2024年03月21日

レゾナックの蓄熱システム、JAXA 月面に採択

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：レゾナック

レゾナックは21日、宇宙航空研究開発機構（JAXA）が募集した「太陽系フロンティア開拓による人類の生存圏・領域拡大に向けたオープンイノベーション」に関する研究課題に対して、社員が提案した「月の砂を利用した月面での蓄熱・熱利用システム」に関する研究が“挑戦的なアイディア”として認められ、「チャレンジ型」枠で採択されたと発表した。2024年4月からJAXAと共同研究を開始する。 　JAXA は、研究提案の一つとして「レゴリス物理蓄熱エネルギーシステム」を募集していた。 　月に堆積している砂「レゴリス」を蓄熱材として活用する技術だ。月では、夜の気温がマイナス 170℃まで下がり、昼夜の気温差が激しい過酷な期間が約2週間ずつ続く。このため、有人活動を行うには、安定的にエネルギーを確保する必要があった。 　レゴリスは、宇宙風化作用によって生成された主にガラス質の微小粒子で、月面上に大量に存在する。これを蓄熱材として活用できれば、月面で効率的に低コストでエネルギーを確保できる。だが、粒子間の空隙は真空で熱が伝わらないため、レゴリス全体として熱伝導率および比熱を大きくしたり、蓄熱したレゴリスから熱を取り出したりするシステムを構築する必要があった。 　レゾナックは今回、量産実績のある「レジンコーテッドサンド技術」を用いることで、熱伝導率および比熱を向上できると着想した。レゴリスの表面にポリアミドイミド等の樹脂層をコーティングし、これを締め固める手法だが、この適用可能性を確認するため、同社のメンバーは、熱が輻射のみで伝わる真空の環境かつ約2週間ごとに昼夜の過酷な気温変化を繰り返す月面環境を想定して、熱シミュレーションを行った。 　 　その結果、熱伝導率、比熱ともに向上し、月の赤道面においてはレゴリス単体に比べ、コーティングした場合のほうが昼間の太陽熱を 20 倍以上蓄熱できるとの見通しを得た。従来研究では、レゴリスの蓄熱性を改善する手法として、レーザ溶融によるガラス固形化などが考えられてきたが、重量物であるレーザの運搬や溶融といった製造時に多大なエネルギーが必要であることが課題だった。 　今回提案した手法は、月面上でスクリュー混練のみでコーティングが可能であり、実現できれば圧倒的に低エネルギーで大量製造することができる。同社は計算情報科学研究センターで高いシミュレーション技術を保有しているため、今回の蓄熱効果の検証も短期間で実現できた。このような独創性が評価され、「チャレンジ型」枠で採択された。 ニュースリリース https://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file1_1710989991.pdf