研究者たちは、吹き抜ける風や地面に落ちる雨滴から電気を生み出す、小さな葉の形をした装置であるミニ「発電所」を開発している。
人工樹木はベージュ色の葉っぱの発電機で電気を生み出します。写真： ACS Sustainable Chemistry & Engineering
Phys.orgが1月17日に報じたところによると、ACS Sustainable Chemistry & Engineering誌に掲載された研究で、中国、英国、米国の専門家チームが人工樹木と組み合わせたエネルギー採取装置をテストした。
電気エネルギーは、自然界では様々な方法で生成できます。例えば、太陽電池は太陽の光エネルギーを変換し、風力タービンは空気の運動量を変換します。しかし、これらの方法は多くの場合、何らかのエネルギー源に依存するため、そのエネルギー源が利用可能な場合にのみ効果を発揮します。例えば、太陽電池は日没後は作動せず、風のない日は十分なエネルギーを供給できません。
最近、複数の再生可能エネルギー源からのエネルギーを一つの設計で利用し、潜在的な収量を最大化するソリューションとして、マルチソース・エネルギーハーベスティング・デバイスが登場しています。そこで、米国ノースイースタン大学の研究者ラビンダー・ダヒヤ氏とその同僚たちは、風と雨の両方から発電できる、このようなマルチソース・デバイスの開発を目指しました。
研究チームは2種類のエネルギーハーベスティングデバイスを開発しました。風の運動エネルギーを収集する摩擦電気ナノジェネレータ（TENG）と、落下する雨滴からエネルギーを収集する液滴ベースエネルギージェネレータ（DEG）です。TENGは、ナイロンナノファイバーの層を、テフロンとも呼ばれるポリテトラフルオロエチレンの層と銅電極で挟んだ構造です。
層同士が押し合うことで静電気が発生し、電気に変換されます。テフロン素材はDEGにも使用されており、防水性があり、電極として機能する導電性繊維でコーティングされています。雨滴が電極に当たると電圧差が生じ、電流が発生します。最適な条件下では、TENGは252V、DEGは113Vの電気を供給しますが、その時間は短時間に限られます。
研究チームはDEGをTENGの上に設置し、葉の形をしたDEGを人工樹木に組み合わせました。自然の風雨を模した条件下に置くと、葉っぱ型発電機は一定時間10個のLEDを点灯させることができました。この「電気樹木」デバイスは、より大規模なシステムやネットワークに拡張することで、自然資源からクリーンなエネルギーを生成することができます。
アン・カン（ Phys.orgによると）
[広告2]
ソースリンク
コメント (0)