超臨界流体
超臨界流体としてよく使用される物質は、水と二酸化炭素である。
超臨界流体の水は酸化力が極めて高いため、腐食しにくいといわれているハステロイや白金・イリジウム合金(英語版)、さらに金やタンタルまでもが腐食する。安定な物質であるセルロースやダイオキシン、PCBも超臨界水中では分解可能である。酸化力が極めて高いがゆえに使いづらいケースも多く、その場合は亜臨界水を用いる。超臨界水の密度は室温の液体水(1g/cm3)の0.03~0.4倍程度であり、100°C、0.1MPaの水蒸気に比べて数十~数百倍大きい。粘性率は気体並みに低く、自己拡散係数は液体と気体の中間程度で、臨界水と亜臨界水は気体分子と同程度の大きな運動エネルギーを持ち、液体の1/10程度の密度を持つ活動的な流体といえる。150~350°C、0.5~25MPaの亜臨界水は大きな加水分解力を持つ高温高圧の液体水であり、亜臨界水や超臨界水は温度、圧力を制御することにより密度や溶解度等のマクロな物性から、流体分子の溶媒和構造等のミクロな物性・構造まで連続かつ大幅に制御が可能。
以上の理由から、超臨界流体関係装置の容積は必ずしも大きくない。
火力発電では、作動流体である水蒸気の圧力及び温度は、高ければ高いほど熱効率が高くなる。このため、ボイラーに貫流ボイラーを使用し、発生する蒸気の圧力・温度を水の臨界点以上に高めた超臨界流体が使われている。そのような発電技術を超臨界圧(Super Critical: SC)、又は超超臨界圧(Ultra Super Critical: USC)と呼び、1993年以降の日本の大型石炭火力発電所では採用されている。また、さらに高温高圧のA(Advanced) -USCの研究が進められている。
超臨界圧火力発電所は2018年時点、日本国内で100基以上が稼働している。この技術を原子炉に応用した超臨界圧軽水冷却炉が日本、カナダ、中華人民共和国、ヨーロッパで研究されている。
第二世代バイオ燃料の製造工程でセルロースを加水分解するために超臨界水の使用が研究される。バイオマスを亜臨界水・超臨界水を用いて資源化する開発・実用化は、日本が最も進んでいる。 経済産業省と東北大学、東京大学、九州大学は、地下深部の高温高圧で超臨界になっている地下水を利用した地熱発電の実用化を研究する。