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無炎式レーションヒーター（FRH）、通称MREヒーターは、1993年以来、米軍の携行食（ MRE）に同梱されている自己発熱式の食品包装の一種である。
このヒーターは、マグネシウムと鉄の粉末、そして食塩が入ったビニール袋です。食事の入った袋を袋に入れ、水を加えると、発熱反応が起こり、水が急速に沸騰して食品を温めます。
アメリカ陸軍は1973年に、食事を加熱するための化学的方法の研究を開始した。FRH（加熱調理器）は1990年5月に初めて発行され、1993年以降はすべてのMRE（携行食）にFRHが同梱されるようになった。
FRHが開発される以前は、兵士たちは食用パウチを水筒のカップに入れ、火のついた固形燃料や携帯用ストーブで加熱して煮沸することで食事を温めていた。 [ 1 ] ： 5これは特に寒い時期には時間がかかり、風が強い場合や雨天時にはさらに困難だった。また、夜間には好ましくない炎が目に見える形で発生することもあった。[ 1 ]： 2時には、熱くなった車両のエンジンブロックや排気マニホールドの上にパウチを置いて温めることもあった。こうした問題のため、兵士たちは加熱源の不足、時間の不足、あるいはその両方によって、しばしば冷たい食事をとらざるを得なかった。[ 1 ]： 5
無炎式レーションヒーターの研究開発は、1973年にマサチューセッツ州ネイティックにある米国陸軍ネイティック研究開発技術センターによって開始されました。特許取得済みの水活性化マグネシウム炭素化学加熱製品が調査されました。1980年、ネイティックは米国海軍が浮力装置や加熱式潜水ベスト用にマグネシウム鉄合金粉末を開発していたことを知りました。これはより費用対効果が高いため、シンシナティ大学がこれをMRE（携行食）ヒーターのプロトタイプとして開発する契約を結び、これは「携行食加熱装置（DRHD）」と呼ばれました。発明者たちは後にZesto-Therm Inc.という社名で法人化し、この食事加熱製品（現在はZT Energy Padと呼ばれている）の特許を取得し、民間向けに販売を開始しました。[ 1 ]： 2-4
1986年、米陸軍はZTエナジーパッドを評価し、食品を十分に加熱できない場合があり、食品パウチの外側にべたべたした残留物が残ることを発見した。26人の兵士からなるフォーカスグループに調査を行い、MREをゼストサーモパッドで加熱する方法と、トリオキサン燃料バーで加熱する水筒カップ方式を比較した。100%の兵士が無炎レーションヒーターを好んだ。コンパクトで使い捨てで、持ち運びや洗浄に装備を必要としないためである。[ 1 ]： 4しかし、トリオキサン燃料バーの約2倍の価格だった。ただし、寒冷地では、食事を十分に加熱するために2本または3本のトリオキサンバーが必要になることが判明し、FRHの方が全体的に安価になった。[ 1 ]： 27
他のプロトタイプも開発され、例えば、車両の電源から電力を供給でき、一度に最大4つのレーションを加熱できる電気装置である搭載型レーション加熱装置（MRHD）などがあった。MRHDは一般的にZesto-Thermパッドよりも好まれたが、すべての車両にこの装置に電力を供給するための適切な接続部があるわけではなく、装置が1つしかないため、兵士は交代で使用する必要があった。[ 2 ]
化学反応が活性化している間、食品を安全に調理するための包装を開発する必要があった。Zesto-Therm社は既に断熱調理用パウチを販売していたが、高価でMRE（携行食）に同梱するには実用的ではないことが判明した。そこで、食品安全基準を満たし、保管中に化学物質が誤って活性化するのを防ぎ、調理に必要な温度に耐え、かつ透明なので兵士が袋に印刷された線まで水を入れることで簡単に量を測れる高密度ポリエチレン製の袋が開発された。[ 1 ]： 10
設計が確定すると、調達プロセスは迅速に完了した。1990年5月、FRHは大量支給が承認された。[ 1 ]： 34通常、契約締結に4～6年かかるプロセスが、FRHを砂漠の嵐作戦で使用できるよう、わずか1年で完了した。[ 1 ]： 38 5100万個のFRHが2500万ドルで購入され、約450万個のFRHが湾岸戦争のために南西アジアに送られた。[ 1 ]： 35 1993年からは、MRE（携行食）1食につきFRH1個が同梱されるようになった。[ 1 ]： 1
無炎レーションヒーターは、説明書が印刷されたビニール袋に入って支給されます。袋の中には少量の金属粉末が入っており、これが実際に加熱を行います。食事を温めるには、まず袋を破って開け、密封された食品パウチを中に入れます。次に、袋に印刷されている線を目印にして、約30mLの水を袋に加えます。化学反応はすぐに始まり、食品パウチが約60 ℃（140 °F）まで温まるのに約12～15分かかります。怪我を防ぐため、また水が漏れて反応が途中で止まらないように、袋をMREが入っている段ボール箱の中に入れ、立てておくことをお勧めします。[ 3 ]
配給用ヒーターは、酸化還元反応と呼ばれる電子移動プロセスによって熱を発生させます。水はマグネシウム金属を酸化します。その化学反応式は次のとおりです。
この反応は鉄が酸素によって錆びるのと似ており、ほぼ同じくらい遅い速度で進行するため、利用可能な熱を発生させるには遅すぎます。反応を加速するために、マグネシウム粒子に金属鉄粒子と食塩（NaCl）を混ぜます。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
鉄とマグネシウムの金属は、電解質に懸濁すると、電気を生成できるガルバニ電池を形成します。配給ヒーターに水を加えると、塩が溶けて塩水電解質が形成され、マグネシウムと鉄の各粒子が小さな電池になります。マグネシウムと鉄の粒子は接触しているため、実質的に何千もの小さな短絡電池となり、すぐに燃え尽きて熱を発生します。特許権者はこのプロセスを「超腐食ガルバニ電池」と呼んでいます。[ 4 ]
あるブランドの自己発熱式レーションは、 重量比でマグネシウム95％、鉄5％からなるマグネシウム鉄合金粉末7.5グラム、塩0.5グラム、不活性充填剤、消泡剤を使用しています。この混合物に30mlの水を加えると、約10分で230gの食事パックの温度を38℃まで上昇させ、約80ワットで約50キロジュール（47BTU）の熱エネルギーを放出します。[ 6 ]
マグネシウム系ヒーターの主な欠点は、水素ガスが発生することです。現場での使用では危険となることはあまりありませんが、消費者が使用する場合には火災の危険性があります。水素ガスを除去するために、塩化アルミニウムと酸化カルシウムの組み合わせ（AlCl 3 /CaO）や五酸化二リンと酸化カルシウムの組み合わせ（P 2 O 5 /CaO）などの代替配合が開発されています。[ 7 ]
米国運輸省（DOT）連邦航空局（FAA）は試験を実施し、報告書を発表しました。その要約には、「これらの無炎式レーションヒーターからの水素ガスの放出量は、旅客機内で潜在的な危険をもたらすのに十分な量である」と記載されています。[ 8 ]この試験は、密閉されていない無炎式加熱ポーチ、塩水の袋、発泡スチロール製の受け皿/トレイ、および密閉された電子レンジ/沸騰可能なボウルに入った食事で構成される市販の「ヒーターミール」に対して実施されました。[ 8 ]
適切に活性化されていない MRE ヒーターは、有害廃棄物として処分しなければなりません。活性化されていない MRE ヒーターを一般廃棄物容器に捨てることは、米国法に違反します。活性化されていない MRE ヒーターは、埋立地に持ち込まれた際に濡れると、火災の危険性があります。MRE ヒーターは、適切に活性化された後、施設内の承認された一般廃棄物容器に処分しなければなりません。[ 9 ] FRH は、活性化されて冷えた後、家庭廃棄物として処分できます。[ 10 ]