熱電気のデコーディング
ほとんどの人は、風力や太陽光などの代替エネルギーをご存じのことと思いますが、熱電気はあまり知られていないかもしれません。温度差から生じる電力を利用する方法を考えるより、地熱や潮力のような再生可能資源について考えるでしょう。熱電気は、すぐにでも必要な人に供給することができる電力源というよりは、物理学のトピックとして考えられていることが多いのです。本質的に熱電流は、材料(金属) の両端が異なった温度レベルである場合に発生します。
簡単に言うと、ワイヤーの1つの端が熱くて、もう一方の端が冷たい場合、この温度の差が電気を発生するのです。どれだけの熱電気が発電するかは、使用している材料と両端間の温度差によります。また、これは少量の電力を生成するために不自然な考えのように思えるかもしれませんが、多くの状況においてライフセーバーとなり得るのです。
なぜ変化を受け入れる必要性があるか
人里から離れた場所で、充電が切れそうな携帯電話か電気機器があると仮定しましょう。太陽エネルギーは作動しません。また、風力タービンをいつも持ち運んでいる訳ではありません。しかし、熱電気の場合には、装置を作動させるために、体温を利用して温度差を作ることができるのです。その日の天候や時間帯に関係なく、キャンプ・ファイヤや沸騰したポットのお湯などがあれば、熱電気で充電することができます。これは、ちょっとした機器をソケットやグリッドから電力を充電する必要がないのです。
次世代の技術
パワーフェルト織物
革新
体温だけで装置に動力を供給することができるこの織物は、ウェーク・フォレスト大学のナノテクノロジー＆分子材料研究センターの研究員によって開発されました。この技術は原理的に人体と涼しい環境間の温度差を利用します。安く製造できる熱電材料が見つかれば、将来的にiPhoneやiPodを作動させるのに十分な電力を生成することができる衣料が発表されるかもしれません。
ディファレンスメーカー
この技術は研究者によって開発された「パワーフェルト」と呼ばれる新素材です。織物は、最小の温度差を最大の熱電流に変換するように設計されています。将来的には衣服や自動車のシートにまで使われる可能性があり、ある程度までバッテリーを充電することができます。
ダンプナー
熱電気を生成するコンダクタとして使用する金属素材が、いかに大切であるかについて話してきました。パワーフェルトの場合には、非常に効率的なテルル化ビスマスが使用されています。その使用に関する問題点は、1キログラムで1000ドルもするということです。それほど高価でないオプションを見つけなければ、この技術は商用化されるのは難しいかもしれません。
PowerPot（パワーポット）
革新
これは、熱電気の料理用の容器で、温度差を変換して実質的に充電することができます。そのため、キャンプ場でスマートフォンやタブレットなどを充電することができます。PowerPotは5Wと10Wの2種類あって、装置を充電すれば、本当においしい1杯のお茶を入れることができます。
ディファレンスメーカー
PowerPotは使いやすく、取り扱いも簡単で、実際に使用するための知識などを必要とせず、キャンプをしている時などバッテリー切れや充電の心配をする必要のない、驚くほど便利な製品です。PowerPotはどんな火力でも使用することができますので、薪さえあれば十分です。キャンプ旅行には料理用の容器を必要としますが、これさえあれば、他には何も必要ありません。
ダンプナー
PowerPotがタブレットを作動させるために充電を手早くできることに文句をつけることはほとんどありません。1つだけ上げれば、価格が125ドルとちょっと高価なことです。
PosHEAT
革新
PosHEATは携帯電話の充電器で、室内や野外において2箇所間の温度差によって生じる熱電気を発電して、スマートフォンを充電します。ここのコンセプトは他の熱電気装置とほとんど同じですが、PosHEATの場合には、温度差があるいかなる物質の表面に両端をつなぐことができます。
ディファレンスメーカー
パワーフェルトと同様に、温度における変化を有用な電力に転換するのはテルル化ビスマスです。より大きなエネルギーを発生させるために、PosHeATは複数のテルル化ビスマスのループを使用して、携帯電話には十分な電力を供給します。
ダンプナー
PosHEATが生成する電力は、PowerPotなどの装置と比較すると相当小さく思えます。これは今日、市場で販売されているスマートフォンの電力容量が大きくなれば、充電は難しくなるかもしれません。また、テルル化ビスマスの価格を加えると、製造コストが高価になるでしょう。
BioLiteキャンプ用コンロ
革新
この調理用コンロは熱電効果を使用して電力を生成するだけでなく、非常に効率的に燃料を燃やしますので煙が出ません。BioLiteが設計したこのキャンプ用コンロにはUSB装置が付属しているので、必要な時には携帯電話をつないで充電することができます。
ディファレンスメーカー
PowerPotとは異なり、BioLiteキャンプ用コンロは火種として利用できる上に、発電機能があります。とても効率的で、環境をクリーンに維持することができます。このコンロより容量の大きなバージョンが、発展途上国ではたった50ドルで販売されていて、PowerPotと比較するとかなり安価です。
ダンプナー
火を起こすことの大変さと燃料を効率的に使用できる点を考慮すると、BioLiteに関して反論すべき点はまったくありません。また、アウトドア派の人たちにとっては、その価格設定と熱電気のオプションは完璧でしょう。
TEGパワーのキャンドル・ジェネレーター
ディファレンスメーカー
オーブンやポットとは異なり、これはずっとコンパクトで多くの燃料を必要とせず、屋内でも戸外でも使用することができます。キャンドル・ジェネレーターを作動するために必要なものはろうそくだけなので、実際に天災やグリッドの故障によって、一日中屋内で過ごす場合にとても便利です。
ダンプナー
キャンドル充電器は、その充電量に限度があります。メーカーによると、ろうそくを燃やし尽くしても機器が作動する充電量は30分間程度で、スマートフォンだとそれほどもたないかもしれません。
オレンジ社のパワー・ウェリントンブーツ
革新
オレンジ社が、足の熱を利用してiPodや携帯電話の電力に変換できる1足のブーツを発表しました。ブーツは熱電対を使用し、温度が低い場所でもブーツの内部は暖かいので、ちょっとした装置を作動させるための電力を生成することができます。
ディファレンスメーカー
外部充電器や別の装置を使用する代わりに、オレンジ社は集積エネルギー発生媒体をアクセサリーや衣服と組み合わせる傾向があります。これは将来に面白いトレンドとなるでしょう。
ダンプナー
人々が携帯電話を充電するために、わざわざ履き心地のわるい靴を定期的に履くとは思えません。また、電力量をあまり重要視していないので、まれにしか見ない「低バッテリー」メッセージが表示されます。