太陽のエネルギーを液体に蓄え、必要なときに取り出す

An active region on the sun emitting a mid-level solar flare, peaking at 04:47EST (09:47GMT) is seen in an image was captured by NASA's Solar Dynamics Observatory (SDO) November 5, 2014. This is the second mid-level flare from the same active region, labeled AR 12205, which rotated over the left limb of the sun on November 3. REUTERS/NASA/SDO/Handout via Reuters (OUTER SPACE - Tags: SCIENCE TECHNOLOGY) THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. IT IS DISTRIBUTED, EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS. FOR EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS - RTR4D4QA
The cost of installing solar panels has fallen dramatically but storing the energy has been problematic.Image: REUTERS/NASA/SDO/Handout
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太陽が照っているときしか使えないスマートフォンを買いますか?おそらく買わないでしょう。

では、今お使いのモデルの半額だったらどうでしょう。買い替えたくなりますか?いいえ、そうでもないでしょう。

太陽エネルギー業界は、長年にわたり同様の課題の克服に取り組んできました。太陽光パネルの設置費用は大幅に下がりましたが、発電したエネルギーを後で使うために蓄えることが課題となっていました。

スウェーデンの科学者たちは今回、化学液体に太陽エネルギーを蓄える新たな方法を見つけました。まだ初期段階で、用途も限られていますが、この発見は太陽光発電をより実用的で広く利用できるものにする可能性があります。

これまで太陽エネルギーの貯蔵には電池が使われ、近年は性能も向上してきました。しかし、依然としてかさばり、価格も高く、時間の経過とともに劣化します。

Image: Energy and Environmental Science

太陽光を取り込み、必要なときに放出する

ヨーテボリにあるチャルマース工科大学の研究チームは、2つの部分からなるハイブリッド装置の試作機を製作しました。シリカと石英でできており、両方の部分に微細な流路が刻まれています。

上部には、分子の化学結合に太陽エネルギーを蓄える液体が入っています。この方法で蓄えた太陽エネルギーは、数か月にわたって安定した状態を保ちます。必要なときにはいつでも、エネルギーを熱として放出できます。

装置の下部では、太陽光を使って水を加熱し、すぐに利用できます。エネルギーの貯蔵と水の加熱を組み合わせることで、入射する太陽光の80%超を利用可能なエネルギーに変換できます。

太陽光発電が一気に実用的に見えてきました。研究者によると、新しいシステムは従来の蓄電池より小型で、比較的安価になる見込みです。この技術はまだ開発の初期段階にあり、家庭や事業で使えるようになるまでには、しばらく時間がかかる可能性があります。

研究室から、送電網につながらない発電所や人工衛星へ?

研究者たちは学術誌Energy & Environmental Scienceに次のように記しています。「このエネルギーは輸送でき、非常に高い信頼性で、きわめて正確な量を供給できます(…)。あらゆる新技術と同様、初期の用途は、[分子貯蔵]が独自の技術的特性を発揮し、ジュール当たりのコストがそれほど重視されないニッチな分野になるでしょう。」

Image: REUTERS/Vincent Kessler

研究チームは今後、この技術の実環境での性能を検証し、コストを見積もる計画です。当初は、送電網につながらない発電所や過酷な環境、人工衛星の熱制御システムで装置が利用される可能性があります。

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