柔軟発電体を用いた環境発電に関する開発

keywords.jpg圧電材料,振動エネルギー,海洋エネルギー,風力エネルギー 

陸田 秀実 

HIDEMI MUTSUDA

division.jpg工学研究院 エネルギー・環境部門 地球環境工学講座

position.jpg准教授

共同研究者 : 広島大学 工学研究院 田中義和 助教

研究概要

研究の背景

近年、エネルギー需要の増加および地球温暖化が世界的に注目されている。再生可能エネルギーは、これらの問題を解決する手段として期待されている。現在、主に研究されている再生可能エネルギーに関する技術は、太陽光発電、風力発電であった。

研究内容

著者らの研究チームは、再生可能エネルギーを回収する装置(energy harvester) として、flexible piezoelectric device FPED を提案し、研究を実施している。
FPED は基本的に圧電材料と柔軟素材(天然ゴム、シリコンゴムなど)で構成されている。欧米で検討されているPZTと金属材料(アルミもしくは鉄)を用いた energy harvester に比べ、固有振動数を低くする(1 Hz ~10Hz)ことが可能であるため、振動エネルギーのみならず,風力エネルギーや海洋エネルギー(波浪、渦、潮流)を用いた発電にも適している。

成果

右図に、FPED の基本構成、発電原理、提案している発電構造物を示している。関連する論文・特許をインターネット上から参照することが可能である。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

再生可能エネルギー(海洋エネルギー、風力エネルギー、振動エネルギー)を用いた発電に興味を持つ企業を歓迎いたします。

本研究の特徴・優位性

FPEDの特徴としては、柔軟であり低い固有振動数を達成できる、タービンを必要としない、外力に対する指向性がない、設置条件に応じて柔軟に設計することが可能、が挙げられます。

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海洋エネルギー発電デバイス及びこれを用いた蓄電装置、特願2009-265726、出願日 平成21年11月20日.
「発電装置、及び発電デバイス」、特願2011-107680、出願日 平成23年5月12日 (他,4件)
渡邉隆太,陸田秀実,平田真登,土井康明,田中義和,柳原大輔,垂下式弾性浮体ユニット型海洋エネルギー発電方式の開発,日本船舶海洋工学論文集, 第14号,pp.151-158, 12月, 2011.
URL 輸送・環境システム流体研究室 Fruid dynamics for vehicle and environmental system Labo. http://naoe.hiroshima-u.ac.jp/2koza/index_j.html 
システム安全研究室 System safety Labo. http://naoe.hiroshima-u.ac.jp/6koza/index_j.html 

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