クリーンエネルギーの代表格である太陽光発電。さまざまな開発が行われているが、欠点もある。

冬、地球の約30％は雪で覆われる。雪が積もるとソーラーパネルに到達する光の量が減って、出力が制限されてしまうのだ。

そこで今回、UCLA研究チームが開発したのが、雪が降ると発電するという画期的なデバイスだ。

・雪が降ってシリコンの表面に触れると、電荷が生じて電気が発生

研究チームは3D印刷を使って、シリコン層と電荷を捕える電極をもつデバイスを設計した。

研究者らは、このデバイスを雪ベースの「摩擦帯電型ナノ発電機」などと呼んでいる。 摩擦帯電型ナノ発電機は静電気で電荷を発生させ、電子交換によってエネルギーを生みだす。

仕組みは以下の通りだ。雪はプラスに帯電しており、電子を放出する。シリコンなど合成ゴムのような材料はマイナスに帯電している。雪が降ってシリコンの表面に触れると、電荷が生じて電気が発生するのだ。多くの材料で実験した結果、シリコンが一番多くの電荷を生成したという。

このデバイスは太陽電池パネルに統合でき、雪が降っても電力を連続供給できるようになるということで、期待が高まる。

・気象観測所、セルフパワー装着デバイスとしても使用可能

デバイスは小さく薄くて柔軟だ。簡単に製造でき、シリコンも入手しやすいため、デバイスは安価になると研究者らはみている。

また、このデバイスは自ら電力供給し、電池を必要としないため、遠隔地でも利用可能だ。そのため、降雪量や降雪方向、風の方向と速度を記録する気象観測所として使用できる。

さらに、スキーなどのウィンタースポーツの監視に用いて、運動の成果をより正確に評価して改善するのに役立つという。新世代のセルフパワー装着デバイスの誕生だ。

多くの可能性を秘めるUCLAのデバイス。今後のさらなる研究開発が期待される。

UCLA