再生可能資源という効率的に発電する手段を捜索することが、世界中の科学者の最優先事項となっています。新しい仮説が提案されると、その可能性がある方法の原理を理解するために試験が行われます。ある分野の進展だけが脚光を浴びています。私たちは、再生可能資源によってエネルギーを発生させる方法に改善点が付加されることを歓迎します。しかし、化石燃料と完全に代わることができる燃料はまだ見つかっていないのが現状です。
エネルギー生成の効率的な手段としての再生可能資源の開発には、時間が掛かるというのは避けられない事実です。スパイラルを描いて物価が上昇する燃料は、事実上、再生不可能で空気を汚染しています。私たちがエネルギーを発生させて使用する方法のオーバーホールとまではいかなくても、今のところ何らかのサポートをすることによって、目的を果たすことができます。人間のエネルギー需要をすべて満たすために、エネルギーの再生可能資源に効率的に役に立つことで、技術革新の時間をかせぐことができます。
ほとんどの発明の場合、考えつかなかったものが、時間によって生活に現実化されています。現在、圧電気のファイバーの衣類が、発電の簡単な発生方法として注目されてきています。これによって小さな機器や道具を充電することができ、それを通して再生不能資源で発生する電気の依存を減らすことができます。ここでは、大学の異なる研究グループによる進行中の研究についてお話しします。
1. カリフォルニア大学の研究者によるナノ・ファイバー概念
分野における綿密な研究の後、科学者は、一般に使用されるファイバーと織り交ぜられて、衣類中のナノ・ファイバーを使用することを提案しました。ポリフッ化ビニリデン・ファイバーは、圧電気のファイバーの不変的な問題を乗り切ることができます。簡単に言えば、運動ストレスを通して圧電ナノ・ファイバーの動きによって発電することほど簡単なことはありません。5〜30mVの電気出力は、ポケットに保存した携帯電話のような装置の充電を確実に行うことができます。これは、アダプターの必要がなく、いつでもどんな場所でも充電することができます。
平均効率が12.5パーセントで、最高が21.8パーセントの効率によって、ちょっとした緩衝装置であることが分かります。人々の定着しているライフスタイルによって、人々の動きが生成することができるエネルギー量は、今のところまだ解明されていません。実質的な研究がまだまだ続きます。
2. スタンフォード大学のYi Cui博士によるナノチューブ・バッテリー概念
これはインクのナノチューブを、衣類や紙に適用したときの静電荷をバッテリーに保存する研究です。これらは一般に使用される化学薬品ベースのバッテリーよりは効果的なコンセプトです。ナノチューブは一個の壁のようなものです。これは、ファブリックの重量が、コンセプトが非実用的でないことを保証します。ナノチューブ・インクを含んだTシャツは、携帯電話バッテリーを3回フル充電することができると、主張しています。これは、フィールド・ワークを行う職業に有効活用できそうです。
この研究は、まだ概念的に進行中で、もう少々時間が掛かることが予想されますが、概念の実施準備ができれば、すぐにコスト的な査定に入ることができるでしょう。
3. テキサス大学で開発されたホウ素マグネシウム粉末状のナノチューブ
ホウ素とマグネシウムはエネルギーを保存することができるバッテリーの製造に使用することができます。しかし、McDiarmid NanoTech研究所のRay Baugham氏が想定していることは、ナノチューブにこれらを織り込んだ衣類を作ることです。これはナノテクノロジーの巨大な可能性を秘めた実例です。衣類にホウ素マグネシウムを埋め込むためには、ナノチューブがベースとなります。最終目標は、毎日使用する携帯用機器を充電することができる能力を持った衣類となります。またこの材料には、超伝導特性もあるかもしれません。
この研究はまだ発展段階にあるので、コストや効率のパラメータの良い結果が出たとしても、いつ現実化できるかの見通し立てることは難しいです。
4. イギリスのボルトン大学の研究者による光電子ピエゾ電気材料
これも衣服で使用することができるファイバーを構築する試みです。ハイブリッド圧電材料はラップトップや音楽プレーヤーのような携帯機器における使用が簡単であるとされています。しかし、これらは、装置の充電時間を2倍に短縮することができます。この研究は、2011年のマンチェスターで、エネルギー・イノベーション賞を受賞しました。このハイブリッドは、太陽エネルギーを使用する光電子材料と、運動や運動ストレスから電力を発生させるピエゾ電気材料と同じくらい強力です。
この材料の商用目的での使用はまだ確実ではありません。研究者が可能性の研究段階なので、その結果を待つしかありません。