液体チッソ
パートⅢ
「液体窒素と窒素ガスは
身近な所で利用されている。」
‘07/04/04 kana
液体窒素で車を走らせる。
地球環境問題で、ハイブリットカーは実
用化され、電気自動車、燃料電池車の
実用化がされようとしていますが、発想
を異なる動力源を持ったエコ・カー 「液
体窒素自動車」が、青山学院大学の林
教授が2001年に時速40㎞での走行
実験に成功しています。
液体窒素は、気化するとき体積が1,000倍
以上に膨らみます。その膨張エネルギーを利
用してタービンを回すのが液体窒素自動車
のメカニズムです。燃料電池車の複雑なシス
テムと較べると驚くほどシンプルな構造です。
試作車にボンベと熱交換機を乗せて、バル
ブの開閉で燃料供給を行いドライバーとバル
ブ操作を行う人間2人で動かしたそうです。
排ガス問題もほとんどなく、理論上では、リッ
ター15㎞走るそうです。
窒素ガス(N2)は、F1や飛行機、
また、身近な所に利用されています。
F1、飛行機のタイヤに窒素ガスを充填しています。
F1などのモータースポーツにタイヤに窒素ガスを封入することは、絶対に欠かせ
ません。 タイヤの表面温度が上昇した時でも安定したタイヤ内圧が保たれていな
いと1/1000秒を 争うレースの世界では致命的だからです。
1.タイヤの圧力変化が少ない
窒素ガスはドライなガスなのでタイヤの温度上昇による内圧変化を極小にするこ
とが可能です。 それにより長時間の連続走行でも安定した走りを得ることが出来
ます。
2.タイヤ&ホイールの寿命延長
窒素ガスは水分や酸素を含まないためタイヤ&ホイールの腐食を防止します。
3.ロードノイズの低減
窒素ガスと空気とでは音の伝達速度が違うため、空気共振によるロードノイズの
低減に繋がります。
4.燃費の向上
窒素ガスはゴムへの拡散速度が空気の1/3なので長期間タイヤの内圧が安定
します。 そのためタイヤの摩擦係数等が安定しているためロスが少なくなり燃費
の向上へと繋がります。
窒素ガス(N2)はガススプリングと
して、身の回りに多く使われてい
ます。
研究では
QSTAR
窒素ガス発生装置
(質量分析機)
界離
衝突
N2
蛋白
蛋白
蛋白
蛋白
蛋白
蛋白
N2
蛋白
蛋白
蛋白
蛋白
蛋白
N2キャビテーター(細胞破壊器)
N2
N2
N2
N2
N2
N2
N2
1,500psi
細胞
バルブを開ける
N2
N2
N2
細胞 N
N2 N2
2
N2
医療では
主な用途としては、冷凍手術などの外科療法や血液、
血管、臓器など細胞組織の冷凍保存、ペインクリニック、
人工心肺用などがあります。
このうち、直接治療に使用されるものとして注目されて
いるのがペインクリニック、液化窒素を利用した寒冷治
療法で、もともとはリューマチ治療に活用されたのが始
まりでした。
具体的には、冷気の中に患部をひたして痛みを一時的
に凍結し、その間全身運動によって関節を動かし血行
をよくしようというもので、リューマチに限らず、外傷性打
撲傷、ねんざ、筋違い、浮腫、腱裂傷なども同様です。
こんな所にも
■半導体製造・食品
半導体はシリコンが主たる材料で、空気中の酸素と化合し、一瞬で酸化被膜を
形成してしまうため表面の加工が不可能になります。製造工程中においては、酸
素のない窒素ガス中で作業が進められます。現在の半導体に窒素ガスが必要不
可欠なのは、こうした理由です。
同様に、酸化を妨げるという理由で食品のパッケージに封入されることも多くあり
ます。コーヒーや鰹節等の風味保持のためにパッケージに封入されているものや、
缶入り飲料やお茶などの酸化を嫌うものには窒素ガスが充填されています。
都市ガスの巨大な球形のタンクや、大型タンカーの油槽の点検・修理などで中に
人が入り作業をすることがあります。この場合、内部は可燃性の物質で充満して
おり、静電気の火花一つで爆発する危険性が高いため、一度窒素ガスで内部を
置換して安全を確保することが義務づけられています。同様に、火力発電所や原
子力発電所などの炉内部における作業時の置換用にも窒素ガスが用いられてい
ます。
■食品加工
冷凍食品などの急速凍結があります。生体細胞は緩慢に冷凍されると内部の
水が膨張し、細胞膜を破壊してしまい、食品は風味を失ってしまいます。液化窒
素の-196℃という極低温で一瞬にして凍結しています。
ダウンロード

Document