大型トレーラーの運転手は、車内の冷暖房のためにエンジンをアイドリングさせています。この行為によって、毎年10億ガロンもの燃料が消費されています。車体後部に搭載された補助動力装置（APU）と呼ばれる小型エンジンは、燃料消費を抑えながらこの役割を果たしますが、騒音と悪臭を放ちます。オンタリオ州を拠点とする5人のエンジニアと整備士からなるチームが、より良い解決策となるかもしれないものを考案しました。廃熱を利用する「HYPER」と呼ばれるAPUです。
このグループはもともと、2008年のX Prizeコンペティションに向けて100mpgの燃費を誇る車を開発するために結成されました。あるブレインストーミングセッションで、あるメンバーが「車の排気ガスのエネルギーをHVACシステムに利用したらどうだろう？」と声に出して考えました。「私たちは徹底的にモデリングを行い、エネルギーの数値が理にかなっていることに気づきました」とチームメンバーのジャック・マクドネルは言います。彼と他の2人は、新しいタイプのAPUの開発にフルタイムで取り組むことを決意しました。
家庭用冷蔵庫の3分の1ほどの大きさのHYPERは、高圧下の液体冷媒を減圧してガス化することで空気を冷却します。この過程でエネルギーが吸収されます。その後、ガスは凝縮し、再びサイクルを開始します。しかし、このプロセスを駆動するために電力を使用する代わりに、HYPERは大型トラックの200℃の排気熱を利用します。マクドネル氏によると、APUは1時間走行後、6～10時間分の暖房または冷房能力を蓄えます。初期テストの結果に基づき、彼はこの装置によりトラック運転手の年間燃料消費量を9%、二酸化炭素排出量を約20トン削減できると考えています。
チームは、2014年に公道走行可能な装置を販売することを目指し、改造した大型トレーラーでHYPERをテストしている。アメリカの道路には250万台のトラックが走っており、HYPERは大きな効果を発揮する可能性がある。しかし、チームはバス、RV、乗用車などにもHYPERを改造して搭載することを目指している。「排出量と燃料消費量を大幅に削減し、外国産石油への依存度を下げることができます」とマクドネル氏は語る。
仕組み
1)大型トラックの排気ガスが660°F（約200℃）に達し、熱交換器を流れる冷媒混合物（赤）を加熱します。冷媒の溶媒が溶質から沸騰し、HYPERシステムに圧力をかけます。
2) 2 番目の熱交換器はファンを使用して冷媒を冷却し、凝縮して高圧液体にします。
3)冷媒（黄色）はノズルを通過し、瞬間的にガス（青色）に変換されます。これにより隣接する流体ループから熱が奪われ、約-23°F（緑色）まで冷却されます。
4)冷却された流体は貯蔵庫に貯蔵されます。
5)蒸発器に吹き付けられた空気（冷却されたリザーバー液から供給される）がトラックの運転席を冷却します。
6)最終熱交換器で冷媒が液体に凝縮され、サイクルが再開されます。
発明家
ジャック・マクドネル、デイブ・ギブス、ジョン・スタンナード
会社
エナーモーション
発明
ハイパーAPU
開発コスト
80万ドル
成熟
6/10
2013年4月19日更新：記事の図解を明確化し、HYPER APUシステムの仕組みをより詳細に示しました。また、キャプション2）の誤りも修正しました。
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