バイオ燃料・エタノール・新エネルギースレ - 1227192268

4654：とはずがたり：2023/02/13(月) 17:13:12: >>3905 雪が降ると発電するデバイスをUCLA 2019/4/21
>>3946 雪氷熱エネルギー
>>3947 太陽光を反射する雪の性質と、両面発電可能な太陽電池を組み合わせることで、出力を1.1～1.3倍に高められる
>>4053 冬の発電が想定を上回ってピークが４月
>>4638 夜間に発電できるソーラーパネル

>>3905の記事の続報だ。とはいえ2020年の記事だが。

Vol.30 太陽光だけじゃない！雪で発電？2020.02.11
http://ene-fro.com/article/ef139_a1/?utm_source=twitter&utm_medium=display&utm_campaign=enefrotw&twclid=27jeotwq2cql2dxcm6pxpqa81g

日本はエネルギー源として、石炭、石油、LNG（液化天然ガス）などの化石燃料に大幅に頼っている。下の図を見てもらいたい。東日本大震災後、ほとんどの原子力発電所が停止し、火力発電に頼らざるを得なくなった我が国の化石燃料への依存度は、87.4%（2017年度）にまで上昇している。

一方、地球温暖化防止の観点から、国際社会はCO2排出量の多い火力発電に厳しい目を注いでいる。そうした中、日本は再生可能エネルギー（再エネ）の大量導入に動いてきた。政府は、2030年度の電源構成における再エネの比率を、総発電電力量の22~24%に引き上げる計画だ。

実際、固定価格買取制度（FIT）が始まって以来、再エネの導入は急速に拡大してきた。特に太陽光発電の伸びが顕著だ。

その太陽光発電であるが、欠かせないのが日照だ。冬の間は日照時間が短く、特に北国ではパネル上の積雪により発電効率が落ちてしまう。やっかいものの雪で発電出来たら・・・そんな夢のような話が現実のものとなるかもしれない。

UCLA（カリフォルニア大学ロサンゼルス校）、トロント大学、マクマスター大学、コネチカット大学が連携し開発した、降る雪と接触するだけで発電できる、摩擦帯電型ナノ発電機、「Snow-TENG」という技術がそれだ。UCLAの「ナノシステムズ研究所」が研究している。

摩擦帯電とは、モノとモノがこすれ合って静電気が発生する現象だ。
冬に衣服を脱ぐときや、車から降りてドアを閉める時など、「パチッ」と音がする、あの現象である。プラスに帯電したものと、マイナスに帯電したものが近づくと、マイナスの電気はプラスに帯電した側に戻ろうとする。この動きがいわゆる「放電」であり、その時、ものとものの間に電流が生じているのだ。「Snow-TENG」は、雪がモノに触れた時生じる摩擦の静電気を利用するものだ。

雪はプラスに帯電しており、地上に降るまでの間放電しやすくなっている。研究チームは、雪と衝突した時に放電が発生しやすい材料を探した結果、シリコンがもっとも良いという結果になった。

シリコンは入手も容易で、３Dプリンターでの成型も簡単だ。低コストで大量に生産することができる。チームは電極とシリコンを積層させ、柔軟性、伸縮性、耐性に優れた薄型デバイスを作り上げた。「雪発電」を併用すれば、北国の太陽光発電所は発電効率を大幅に改善することができそうだ。

この技術は他にも幅広い分野で応用が期待できる。プラスチックシートのように薄くて軽いため、防寒服の上につけることで簡単に体を温めることができるだろう。降雪量や風速を計測する気象観測機や、ウインタースポーツをしている人の動きをモニターするウェアラブルセンサーとして活用することもできそうだ。

また、小型気象ステーションとして、リアルタイムで天気を監視、降雪率、積雪の深さ、風向、など様々な気象データを収拾することが期待できる。今後の商業化が楽しみだ。