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太陽熱エネルギー

太陽熱を最長18年貯蔵できる、画期的な太陽熱燃料が開発される

2018年11月12日(月)18時30分
松岡由希子

画期的な太陽熱燃料が開発される nantonov-iStock

<スウェーデンのチャルマース工科大学の研究チームは、太陽熱エネルギーを最長18年も貯蔵できるという画期的な技術を開発した>

地球温暖化対策のみならず、エネルギー自給率の向上や化石燃料の調達コストの軽減をはかるうえでも、再生可能エネルギーの普及は不可欠だ。なかでも太陽光発電や風力発電は、天候や季節に影響を受けやすく、発電量を制御しづらいことから、これらのエネルギーを効率よく活用するためには、その貯蔵技術のさらなる進化も求められている。そして、このほど、太陽熱エネルギーを最長18年も貯蔵できるという画期的な技術が開発された。

最大10%の太陽スペクトルを吸収

スウェーデンのチャルマース工科大学の研究チームは、最大10%の太陽スペクトルを吸収し、触媒反応によって熱エネルギーを放出する、液体の光応答性特殊構造分子「太陽熱燃料(STF)」と、これを活用した「太陽熱エネルギー貯蔵システム(MOST)」を開発した。

一連の研究成果は、2018年3月以降、「アドバンスト・エナジー・マテリアルズ」、「ネイチャー・コミュニケーションズ」、「ケミストリー:ヨーロピアンジャーナル」、「エナジー&エンバイロメンタル・サイエンス」で相次いで発表されている。

炭素、水素、窒素からなる「太陽熱燃料(STF)」

「太陽熱エネルギー貯蔵システム(MOST)」では、炭素、水素、窒素からなる「太陽熱燃料(STF)」に、建物の屋根などに設置した太陽熱集熱器で集めた太陽光を当てると、同じ原子で構成しながら、その結合や配置が異なる「異性体」となり、太陽光から得たエネルギーを長期間にわたって安定的に保持する。エネルギーが必要になったら、コバルトフタロシアニンを触媒として、この「異性体」を反応させると、温度が63.4度上昇して元の分子に戻る仕組みだ。

matuoka1112b.jpg

たとえば、摂氏20度の空間でこの「異性体」を反応させると、「異性体」の温度は84度まで上昇する。この熱は暖房などに活用でき、元の分子に戻った「太陽熱燃料(STF)」は「太陽熱エネルギー貯蔵システム(MOST)」で再び利用できる。

10年以内に実用化を目指す

「太陽熱エネルギー貯蔵システム(MOST)」は、地球環境に悪影響をもたらす廃棄物を一切排出せず、環境にやさしい循環型エネルギーシステムとして注目されている。

研究チームでは、10年以内に実用化することを目指し、これまで開発してきた技術や手法を最適に組み合わせ、実用化に耐えうるシステムに仕立てるとともに、エネルギー抽出における効率性の改善にも取り組む方針だ。

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