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世界の科学者たちの隠れた「再生エネルギーの宝探し」

世界の科学者たちの隠れた「再生エネルギーの宝探し」

Posted August. 29, 2008 10:08,   

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済州(チェジュ)大学のチョン・ワンギ(エネルギー工学科)教授の研究室には1メートルほどのユニークな木がある。その木はそよ風が吹くたびに、電気を作り出す。木の枝や葉っぱに力が加えられると電気を作りだす圧電素材でできているからだ。100枚の木の葉がついた「電気の木」は、秒速1.5メートルの風に当たれば、AA級のバッテリーを5、6時間かけて充電する。

チョン教授は、「まだ少ない量だが、素材を改善すれば充電時間を大幅に減らせるだろう」と述べ、「風力発電機は秒速7〜25メートルでのみ使うことができるが、木の発電機は秒速4メートル以下のそよ風においても活用できる」と話した。この発電機は24日、ソウル市江南区驛三洞(カンナムグ・ヨクサムドン)のリッツカールトンホテルで開かれた「第7回国際持続可能なエネルギー技術の学術大会」で公開された。

●水で見つけた奇抜で活発な再生エネルギー

科学者らは最近、再生エネルギーの宝探しに積極的に乗り出している。考えもよらなかったところにしっかりと隠されているエネルギーを発掘するためだ。同じ風力でも巨大な風車以外の方法はないだろうか。必ず青色の平たい太陽電池パネルを使わなければならないのか。

英サウスハンプトン大学のジョーン・チャップリン教授チームは7月、科学雑誌「ニューサイエンティスト」に、電気を作る「ゴムのアナコンダ」を公開した。ゴムで蛇のように長い管を作った後、両端を塞ぐものだ。当初の計画は直径7メートル、長さ200メートルの巨大な形だったが、とりあえず、数メートルの長さの模型を作った。

水面のすぐ下にあるゴム蛇は、波が打つたびに弾力的にでこぼこに動き、管の中の水が管に沿って移動する。管の端まできた水は、タービンを回して電気を作る。チャップリン教授は、「200メートル長さのゴム蛇一つで、2000世帯が使える電気を作ることができる」と言い、「一般の波力発電機よりさらに効率的で故障も少ない」と強調した。

英ブルーエッチという会社は最近、イタリアの海岸にふわふわと浮く風力発電機を披露した。今後、海岸から19キロメートル離れたところまで発電機を浮かせ、ケーブルでつなげる計画だ。建設コストも少なく、環境や船舶への被害もより少ないと、同社では発表している。海の真ん中で吹く風まで残さずかき集める「遠洋発電」とも言える。

●アスファルト、ガラス窓で都市の太陽エネルギーを捕らえる

米ウスターポリテクニック大学(WPI)研究チームは18日、スイスで開かれた「国際アスファルト舗装会議(ISAP)」で、アスファルト道路を利用して太陽エネルギーを集めるシステムを発表した。

このシステムは都市のいたるところにあるアスファルト道路に着目した。アスファルト道路は、日が暮れた後も冷えることなく熱い。研究チームは道路の下に銅パイプを埋め、その中に入っている水をアスファルトの熱で温めた。湯で部屋を温めるオンドルの原理を逆に捉えたものだ。研究チームは、「熱伝導率の高い銅パイプを使うのがコツだ」と話した。

住宅や大型ビルのカラーガラスを利用して日差しで電気を作る技術は、もはやアイデアのレベルを超えて、シリコンの太陽電池パネルと肩を並べられるところまで来ている。国内でも韓国科学技術研究院(KAIST)の朴ナムギュ博士チームやKAISTのべ・ビョンス教授チームなどが、このような方式の太陽電池を作ることに成功した。

同太陽電池は、色をつけた透明ガラスを利用して日差しを電気へと変える。シリコンの太陽電池に比べて太陽を電気へと変える効率は半分程度だが、製造コストが20%に過ぎず、曇った日も発電が可能となる。建物の企業のロゴにも使えることができ、都心全体を太陽光発電所へと変えることができる。

●地中の無限なエネルギーを掘り出す

フランスやドイツ、オーストリアなどでは地下3〜5キロの深さに穴を開け、地球の熱い熱で電気を生産している。摂氏200度に達する地熱を利用しているのだ。アイスランドなどでの地表の熱を利用する従来の地熱発電とは、規模の面ではっきりと異なる。

発電の仕組みも面白い。まず、地上から穴に向けて、多量の水を速いスピードで打ち込む。この水は地下の熱い岩にぶつかって蒸気へと変わる。地上に上ってくる蒸気をつかみ、タービンを回して電気を作る。

ソン・ユンホ韓国地質資源研究院博士は、「米国では2050年まで5キロ地下の熱を利用して、100あまりの原子力発電所に当たる電気を生産する計画だ」と述べ、「これが成功すれば、人類のエネルギー問題を一度で解決できるだろう」と予測した。



dream@donga.com sunrise@donga.com