理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

太陽光

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2016/03/15(火) 07:20:44.29 ID:CAP_USER.net
ソーラー道路の開発進む、仏は5年で1000kmに | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/a/031400017/


 ソーラーパネルは今や、あらゆる場所で見られるようになった。いっそのこと道路にも敷いてしまったらどうだろう?

 実は今、世界各国でソーラー道路への関心が高まっている。
走っている間に電気自動車を充電できるようにするというプロジェクトまであるのだ。(参考記事:「世界最大の水上メガソーラー、日本で建設」)

 2014年、オランダで世界初のソーラー道路「ソラロード(SolaRoad)」が自転車専用道路として建設された。今年1月には、フランスがさらに大胆な計画を発表した。
今後5年間で1000kmの道路にソーラーパネル舗装材を敷設し、500万人に電力を供給するというのだ。

 米国では、アイダホ州のSolar Roadways社が、自社のソーラー道路技術を検証するため政府から3期にわたって資金提供を受けているほか、ベンチャーキャピタルからも200万ドルを調達している。

 Solar Roadways社の共同設立者であるジュリー・ブルソー氏と技術者のスコット・ブルソー氏夫妻によると、米国だけでなく世界各国が、彼らのソーラーパネルに興味を示しているという。
今は公道でなく、駐車場や歩道などでテストをしている段階だ。
同社の強化ガラスパネルの静止摩擦力はアスファルト並みで、トレーラーの重量に耐え、標識用のLEDや氷雪を解かすためのヒーターを組み込むことができると、ジュリー氏は言う。


既存の道路上に設置できるパネルも

 ソーラーパネルは本当に未来の道路の舗装材になれるのだろうか? 
ソーラー道路の可能性を支持する人々がいる一方で、コストや効率、耐久性を疑問視する人々もいる。(参考記事:「太陽光発電は本当に環境に優しいか?」)

 フランスの道路建設会社Colas社の技術担当取締役で、ソーラーパネル舗装材「ワットウェイ(Wattway)」の技術を開発したジャン=リュック・ゴーティエ氏は、「当社のソーラーパネルは、既存の舗装道路の上に設置するだけです」と説明する。
同社は、実際の道路にパネルを設置する前に、今年の春にフランス国内でテストを行う。

 ブルソー夫妻は自社のウェブサイトで、「どの国でも、広大な面積の土地を道路として利用しています。
この面積を利用して太陽光発電ができれば、気候変動の阻止に大きく貢献できるでしょう」と述べている。
彼らの見積もりによると、もし米国の車道と歩道にソーラーパネルを敷き詰めるとすると、米国内で使用する電力の3倍以上を発電できるという。

 彼らは、自社のパネルで電気自動車を充電することもできると考えている。
まずはソーラー駐車場から始めるが、十分な距離のソーラー高速道路と必要な装置(電磁誘導を利用して道路から受電する装置)を備えた車があれば、走行中の車も充電できるようになるかもしれない。(参考記事:「世界一周ソーラー機不時着、36時間後の決断」)

コストや粉塵など課題はあり 


 再生可能エネルギーのみで米国内の電力需要をまかなう計画をまとめたスタンフォード大学工学部のマーク・ジェイコブソン教授は、「道路を太陽光発電所にするという発想は、理論的にはすばらしいと思います。ただ、問題はコストです」と言う。(参考記事:「再生可能エネルギーだけの未来は来るか」)

続きはソースで

images

引用元: 【エネルギー技術】ソーラー道路の開発進む、仏は5年で1000kmに 「道路で発電」の理想と現実

ソーラー道路の開発進む、仏は5年で1000kmに 「道路で発電」の理想と現実の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2016/02/27(土) 21:43:37.07 ID:CAP_USER*.net
夢の宇宙発電 兵庫から挑む マイクロ波を地球へ
2016/2/27 13:00

画像
https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/img/b_08841784.jpg
太陽光をパネル(オレンジ色の部分)に集めて発電し、海に浮かぶ受電装置へマイクロ波を送る宇宙太陽光発電のイメージ(宇宙航空研究開発機構提供)

https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/img/b_08841783.jpg
宇宙太陽光発電のイメージ図(宇宙航空研究開発機構提供)

https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/img/b_08841785.jpg
宇宙に打ち上げ可能な水準にまで薄型化した送電装置=尼崎市塚口本町8、三菱電機通信機製作所

 宇宙で太陽光発電をし、その電力をマイクロ波に換えて地球に送電する-。そんなSFの世界を現実にしようと、兵庫県内で開発が進んでいる。
究極の自然エネルギー活用へ、実現すれば世界初。
三菱電機通信機製作所(尼崎市)の担当者は「実用化は視野に入っている」と夢を膨らませる。(段 貴則)


 高度3万6千キロメートルの宇宙空間。2~3キロ四方の巨大な発送電パネルを搭載した衛星が浮かぶ。
パネルの片面は太陽光発電装置、反対の面には電力を、直進性が強く、特定の方向に向けて発射するのに適したマイクロ波に換える送電装置が稼働。
24時間発電し、海に浮かべた受電装置を目掛けて照射する。
地上で再び電力に換え、原発1基分(約100万キロワット)の発電量を得る-。

 「2030年ごろには技術が確立され、50年には当たり前になっている」。
同製作所観測システム課専任の本間幸洋さん(44)は、未来予想図を語る。

 開発を始めたのは00年。マイクロ波の照射を制御する技術や装置の軽量化に取り組んできた。
昨年、宇宙航空研究開発機構(JAXA)などと、マイクロ波を55メートル離れた場所へ送信し、受電に成功した。
照射角度が1度ずれるだけで、55メートル先で受電できる電力はほぼゼロとなるため、高精度な照射技術を示した。
送電装置の厚みも約1センチにまで薄くした。

 宇宙太陽光発電は、昼夜や気象に左右されず、地上に比べ約10倍の発電量が見込まれる。
災害時や高需要期など電気が足りない地域へ局地的に送電できるなどの効果も期待される。
マイクロ波を人体への健康被害がない水準で高精度に照射する計画で、経済産業省は「2040年代にも実現したい」とする。

続きはソースで

ダウンロード

(段 貴則)

ソース・神戸新聞
https://www.kobe-np.co.jp/news/shakai/201602/0008841782.shtml

引用元: 【電力】夢の宇宙発電 兵庫から挑む マイクロ波を地球へ

夢の宇宙発電 兵庫から挑む マイクロ波を地球への続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2016/02/08(月) 08:09:37.03 ID:CAP_USER.net
NASAがソーラーセイル探査機、広がる可能性 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/020500046/


 2018年、小さな宇宙探査機が折りたたまれた帆を宇宙で開き、はるか彼方の小惑星をめざす。
米NASAにとっては、地球の軌道から離脱し、太陽光のみから推進力を得る初めての探査機だ。
この技術は低コストでの太陽系探査を可能にするもので、将来は恒星間の探査も視野に入れている。

 この探査機は地球近傍小惑星探査機「ニア・スカウト(NEA Scout)」で、製造コストは約1600万ドル。
NASAは先週、ロケット「スペース・ローンチ・システム」初飛行の際に、この探査機をほかの12機の小型衛星と一緒に打ち上げることを発表した。
スペース・ローンチ・システムはスペースシャトルに代わる大型打ち上げロケットで、将来は火星有人探査機「オリオン」も打ち上げることになっている。
(参考記事:「NASAが小惑星の岩を月の軌道へ運ぶ計画を発表」)

 ニア・スカウトは2年半かけて小惑星1991VGをめざすが、その旅路はせわしない。
ソーラーセイル(太陽帆)にたえまなくぶつかる太陽光によってどんどん加速され、最高で太陽に対して秒速28.6キロの猛スピードで進むことになる。

 ソーラーセイルを搭載した探査機は、十分な時間をかければ、従来の化学ロケット(燃料の化学反応から推進力を得る)を使う同じ大きさの探査機より高速になる。

 米マーシャル宇宙飛行センターにあるNASA先端コンセプト局の技術顧問レス・ジョンソン氏は、
「ウサギとカメの童話ではありませんが、最終的にはソーラーセイルが勝つのです」と言う。
化学ロケットは最初の推進力は非常に大きいが、そのうち燃料が尽きてしまう。「これに対してソーラーセイルは燃料を必要としないので、太陽が輝いているかぎり前進できます」


JAXA「イカロス」が惑星間飛行を実証

 ソーラーセイルは反射率が高い極薄の材料からできている。
太陽から発せられた光子がソーラーセイルの鏡のような表面に当たって反射するときに運動量を伝え、これが探査機の推進力となる。
ビリヤードの手球を的球にうまく当てると、的球が動きだすのと同じ原理だ。

 ソーラーセイルの概念は1924年頃に登場した。
「ロケット工学の父」と呼ばれるロシアのコンスタンチン・ツィオルコフスキーとフリードリッヒ・ザンデルが、宇宙船に「非常に薄い巨大な鏡」を使い、
「太陽光の圧力を利用して高速を得る」ことはできないかと考えたのだ。
その40年後、SF作家のアーサー・C・クラークが短編『サンジャマー』でソーラーセイルの競技会を描いたことで広く知られるようになった。

 NASAは1990年代後半からソーラーセイル技術の研究を始め、2010年に初めてソーラーセイルから推進力を得る小型人工衛星を地球周回軌道に打ち上げた。
この衛星は翌年1月に帆を広げてから240日間地球を周回し、ミッションを終えて大気圏に再突入した。

 同じく2010年には、日本のJAXAがソーラーセイルで惑星間飛行ができることを実証している。
彼らが金星探査機「あかつき」と一緒に打ち上げた小型ソーラー電力セイル実証機「イカロス(IKAROS)」は、地球から770万キロのところで帆を展開して光子加速を開始し、
その半年後には金星の近傍まで到達するという偉業を成し遂げた。(参考記事:「イカロス(IKAROS)の全景画像」)

最新技術が古来の夢を実現 

 ソーラーセイルを可能にしたのはエレクトロニクスの革命だ。

 ソーラーセイルのデザインは、ニュートンの運動の第二法則「物体に働く力=物体の質量×加速度」に縛られている。
太陽からの力は変えようがないので、大きな加速度を得るためには、探査機の質量を極力小さくしなければならない。

「25~30年前の電子機器は本当に重かったのです」とジョンソン氏。「当時の探査機をソーラーセイルで飛ばそうとしたら、途方もない大きさの帆が必要だったでしょう。
その後、スマートフォン技術の登場と電子部品の小型化のおかげで、小さくて軽い探査機を作れるようになり、現実的な大きさのソーラーセイルで足りるようになったのです」

続きはソースで

ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙開発】NASAがソーラーセイル探査機、広がる可能性 「ニア・スカウト」、地球近傍小惑星を探査へ

NASAがソーラーセイル探査機、広がる可能性 「ニア・スカウト」、地球近傍小惑星を探査への続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2016/01/16(土) 20:57:48.21 ID:CAP_USER.net
トヨタ「CO2ゼロ」工場、水素活用し開発へ (読売新聞) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160116-00050067-yom-bus_all

ダウンロード (2)


 トヨタ自動車は、水素をエネルギー源として活用し、二酸化炭素(CO2)の排出をゼロにする次世代生産ラインを開発する。

 実証試験を2020年に始める。燃料電池車(FCV)の開発を通じて技術を蓄積した水素発電と、太陽光発電などを組み合わせた「ハイブリッド工場」を、世界に広げたい考えだ。

 実証試験は、世界初の量産FCV「ミライ」を組み立てている元町工場(愛知県豊田市)で行う。水素は、工場内の空調や、塗装工程の乾燥炉の熱源などに活用する。
電力供給源として水素で発電する燃料電池も設置する。併せて、再生可能エネルギーも活用する。
敷地内の太陽光発電や、田原工場(愛知県田原市)で20年頃の整備を目指す風力発電の余剰電力を送電。水を電気分解して水素を作る。

 製鉄所などでは副産物として出る水素を工場内で燃料として活用する例はあるが、工業製品の生産ラインに活用する例は珍しい。

 水素は原油や液化石油ガス(LPG)などと比べて燃料コストが高く、再生可能エネルギーは天候に左右される課題がある。トヨタはそれぞれのエネルギーを組み合わせ、欠点を補う。

引用元: 【環境/技術】トヨタ「CO2ゼロ」工場、水素活用し開発へ

トヨタ「CO2ゼロ」工場、水素活用し開発への続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2015/11/22(日) 12:10:44.83 ID:???.net
宇宙太陽光発電の実用化、30-40年代にも (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151122-00010001-newswitch-sctch

ダウンロード


新たなロードマップを16年度内をめどに策定

 宇宙太陽光発電(SSPS)は、将来のエネルギー供給源として期待されるシステムだ。地上3万6000キロメートル上空の静止軌道上に、太陽電池と送電パネルが付いた衛星を打ち上げる。
太陽エネルギーで発電し、その電気をマイクロ波などで地上に設置した受電アンテナに送る。昼夜や天候を問わず安定的に電力供給が可能。太陽光の利用効率は地上の約10倍という。
運用時は二酸化炭素を排出せず地球温暖化対策としても有効。2030年代-40年代の実用化を目指している。

 研究の始まりは、米ピーター・グレイザー博士が1968年にマイクロ波による送電を提案したことだ。日本では90年代に調査検討が進み、2000年代に本格的な研究が始まった。

 14年度までの6年間では、経済産業省の事業としてSSPS実現のカギとなるマイクロ波による電力伝送技術を実証。約50メートル先に1・8キロワットを送り、340ワット取り出せることなどを確認した。

 ただ、受電部、送電部とも電力ロスが大きく現状の効率は4割程度。宇宙システム開発利用推進機構技術開発本部の中村修治担当部長は、「宇宙太陽光の実現には効率を8割まで上げることが必要」と指摘する。

 一方、より大きな課題として指摘されるのが、宇宙空間に材料を運ぶための輸送費だ。原子力発電所1機分にあたる100万キロワット級の発電所を構築する場合、システムは2キロメートル四方に及ぶ。

 現在の輸送技術で試算すると、その費用は数兆円に上り、実用化するには50分の1くらいに圧縮する必要があるという。宇宙空間にキロメートル級の大規模施設を整備した経験はなく、それも実現する上での課題と言える。

 それでも、宇宙太陽光に取り組む意義を主張する声はある。三菱総合研究所の長山博幸主席研究員は、「日本はエネルギー資源が乏しい。それを技術的に解決する手段の一つがSSPSだ。

 技術立国として挑戦する価値があるのではないか」と訴える。宇宙システム開発利用推進研究機構では実現に向けた新たなロードマップを16年度内をめどに策定する。 

引用元: 【エネルギー技術】宇宙太陽光発電の実用化、30-40年代にも

宇宙太陽光発電の実用化、30-40年代にもの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2015/09/29(火) 08:15:52.83 ID:???.net
画期的な蓄電池を開発、住宅用にも 米ハーバード大 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/a/092800036/

画像
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/a/092800036/ph_thumb.jpg
米ハーバード大学の研究チームがこのたび無害、非腐食性、不燃性の新しい素材を使った、安全安価で高性能なフロー電池の開発に成功した。(PHOTOGRAPH BY ELIZA GRINNELL,HARVARD PAULSON SCHOOL OF ENGINEERING AND APPLIED SCIENCES)
https://www.youtube.com/embed/4ob3_8QjmR0
【動画】フロー電池のしくみ 発電中は+の溶液から電子を引き出して-の液体に移動させることで電気を蓄え、電気を使うときは逆の流れにすれば放電する。外部のタンクの溶液に電気を貯められるため、タンクを大きくすれば蓄電容量は増える。(音声は英語です)


 太陽光発電のみで電力をまかなえる家に住みたいと願うなら、曇りの日用に電力を蓄えておけて、発火するおそれのない安全な電池が必要だ。米ハーバード大学の研究者が、そんな蓄電池を考案したと科学誌「サイエンス」9月25日号で発表した。

 未来の電池を開発しようと世界中の研究者がしのぎを削るなか、今回開発されたのはフロー電池と呼ばれるタイプのものだ。安価で無害、非腐食性かつ不燃性の材料でできており、しかも高性能であるという。(参考記事:「日本の切り紙「網」の技術で太陽電池の集光3割増」)

「誰でも使えるようになるという意味で、畜電池は大きく前進しました」。ハーバード大学の工学教授で、論文の共同執筆者であるマイケル・アジズ氏はこう説明する。腐食の心配がない安全な電池であれば、事業用にも家庭用にも適している。「自宅の地下室にも安心して置いておける化学物質が使われています」

 気候変動問題が深刻化し、太陽光や風力などのクリーンな再生可能エネルギーへの期待が高まるにつれ、5年ほど前から電力貯蔵技術の研究がさかんになってきた。理由は簡単だ。太陽光発電や風力発電は出力の変動が大きく、太陽が出ていないときや風が吹いていないときに備えて電力を貯蔵する必要がある。(参考記事:「日本はどう?再生可能エネルギー普及、世界で加速」)

 蓄電池のなかでもよく知られているのはリチウムイオン電池だ。今から20年以上前に主に個人用電子機器向けに実用化されたものだが、特に大出力のものは高価で、発火の危険性がある。実際、電気自動車で発火事故が数件起きているほか、大量のリチウムイオン電池を輸送する貨物機で火災が発生したこともある。

 研究者たちは現在、リチウムイオン電池の改良に取り組むほか、まったく別の方式も模索している。今回のハーバード大学の研究チームのように米国エネルギー省から資金を得て、新しい材料の組み合わせや、ナノサイズの電極の開発に取り組む研究者もいる。(参考記事:「極小のバッテリーが大きな革命を起こす」)

 アジズ氏のチームはフロー電池に注目した。フロー電池は、電気が発生する電池セルとは別のところにあるタンクの液体にエネルギーを貯蔵するため、タンクを大きくすればより多くのエネルギーを貯蔵できる。問題は、フロー電池のほとんどがバナジウムなどの高価で腐食する金属を使っていることだった。

続きはソースで

 
images

引用元: 【エネルギー技術】画期的な蓄電池を開発、住宅用にも 米ハーバード大 ソーラー住宅の普及に追い風か。無害で腐らず発火の危険もなし

画期的な蓄電池を開発、住宅用にも 米ハーバード大 ソーラー住宅の普及に追い風か。無害で腐らず発火の危険もなしの続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ