ニュース・イノベーション 最先端のエネルギー技術を紹介
最先端のエネルギーに関する情報をまとめました。
© FutureofEnergy 自作作品
小型原子炉
福島第一原子力発電所の事故以来、私たちは原子力発電の安全性を疑うようになりました。しかし、従来の原子力発電所を代替して、小型原子炉の研究が進んでいます。これらの原子炉は安全性を大幅に高め、効率もよいのです。小型原子炉は、工場で組み立てることが可能で、設置も容易であります。１つの原子炉は５０から１００メガワット（約２.５万から１０万軒の家に電気を供給できる発電量）を発電することができます。
この原子炉内は水の代わりに溶融塩が冷却剤として使われています。また、発電の際に水の蒸気ではなく、CO₂やヘリウムでタービンをまわします。これにより、発電効率が３０〜３５％から４０〜５０％に上がります。溶融塩原子炉はコンパクトであり、大きな面積を必要としません。また、従来の原子炉は約１８ヶ月ごとに燃料を入れ替えないといけませんが、溶融塩原子炉は約３０年も燃料を入れ替えることを必要としまえん。
このような原子炉は安全性にも優れています。従来のものは水蒸気を使用するため、高圧の状態で利用されていますが、これらの原子炉ではほぼ大気圧と同レベルの気圧のもとで動くことができます。事故の際に冷却剤が炉心に届かない可能性も小さいのです。本当の実用化はまだされいませんが、近い将来に原子力発電が異なる形でまた活躍するようになるかもしれません。
CSP発電 ソーラーパネルを使わない
太陽光発電の中でも、ソーラーパネルを使わないCSP発電があります。CSP発電とは、ヘリオスタットと呼ばれる、向ける方向を変化させることのできるミラーを使用して太陽光を集中させ、集中された太陽エネルギーの高熱を利用して電力を発生させる発電方法である。
このCSP発電にはさまざまな新たな革新がなされています。ミラーに太陽を追跡させ、合成油にその熱を集中させるCLFR技術、太陽エネルギーをに半導体に集中させ、半導体が光を直接電気エネルギーに変換するCPV技術などがあります。
CSP発電はさまざまな規模で実現されていて、発電事業者に多様な選択を提供するものであります。価格、拡張性、スピード、グリッドとの統合が改善されていて、効率がよく、安価なエネルギー源になりつつあります。
持続可能な住宅
東日本大震災以降、エネルギー使用を見直す声が上がりました。これに答えて、太陽光発電などを最大限活用して、自分たちで使うエネルギーは、できる限り自分たちの家でつくる住宅が建設されています。
住宅には、太陽光発電のシステムと蓄電池が備わっていて、家電が使用する電力を管理するシステムも利用されています。２４時間太陽で作られたエネルギーを使用し、使用量を自動的に制御するスマートな住宅です。また、太陽光や自然の風を家の中に取り込み、自然を最大限取り込む住宅設計や断熱・遮熱、換気システムなどを使用するシステムが使用されていて、エネルギーの使用量を減らし、エコな住宅となっています。
液体金属電池技術
風力、太陽光なのど再生可能エネルギーの最も大きな課題の一つは、電力供給の不安定さです。その問題を解決するために開発されたのは液体金属電池技術であります。現在市場に出回っている他のストレージオプションとは異なり、充放電時の自己発熱によってできる高温で動作します。液体金属電池の開発当初はマグネシウム及びアンチモンに基づいた電極を使用していたが、高電圧かつ低コストの化学物質に移行しました。その結果、低コストかつ効率的なストレージシステムとなっています。
液体金属電池技術は、ミリ秒単位で調節シグナルに応答することができます。１２時間分の電気の貯蓄が可能で、時間をかけてゆっくりと放電されることができます。液体電極は、電極粒子割れなどの従来の電池の故障寿命短縮の原因を回避し、サイクルごとの容量減衰を避けることができます。液体金属電池は、可動部分がないため静かに動作し、排出量物もありません。液体金属電池技術の普及は再生可能エネルギーの普及にもつながるでしょう。
微細藻類からの
次世代バイオ燃料
化石燃料の代替となる燃料の開発に向け、NASAの科学者たちは都市部からの排水を栄養源とする微細藻類から次世代バイオ燃料を得るプロジェクトOMEGA（Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae ）に取り組んでいます。排水をきれいにし、発生する二酸化炭素を利用し、農業と競い合せずにバイオ燃料を生産する革新的な技術です。
NASAのOMEGAシステムは、フォトバイオリアクターと呼ばれる柔軟なプラスチックチューブで構成されています。海水に浮かぶフォトバイオリアクターには、排水中にできる淡水藻類が含まれています。この藻類は太陽のエネルギー、CO₂、排水の中の栄養を使って、バイオ燃料、肥料、および動物用食品などの製品に変換することができます。また、排水の中の栄養素をなくし、水をきれにすることで、海洋デッドゾーンの形成を防ぐこともできます。
このプロジェクトの目標は、固有の浮動藻類栽培システムの技術の実現可能性を調査し、商用化の方法を探ることです。OMEGAは小規模で廃水を処理するための効果的な方法であることは既に実証されています。このシステムで作られるバイオ燃料を航空燃料として使う方法も研究されています。実行されれば、化石燃料に取って代わる可能性が大きく、私たちのエネルギー使用に大きな影響を与えることが予想されています。
再生可能エネルギー特別措置法
再生可能エネルギー特別措置法は再生可能エネルギー（太陽光、水力、風力、バイオマス、地熱の５種）を使用して発電された電気を、電気事業者に国が定める固定価格で一定の期間買い取ることを義務づけたものです。2012年7月1日にスタートしました。
制定された理由
・環境への負担を少なく、発電することが可能になる。
・エネルギーの供給をより安定したものにできる。