微生物色素を応用したソーラーパネル：軽量で安価 « WIRED.jp Archives
米空軍は、微生物色素を合成して利用するソーラーパネルの開発に着目して、ワシントン大学の田谷稔教授の研究室を支援している。起電効率は半導体より劣るが、軽量で製造コストも安いという。
Photo: NASA
米軍は、藻を原料としたジェット燃料(日本語版記事)や、生ゴミ処理から発電を行なうプロジェクト(日本語版記事)など、環境志向のプロジェクトをいくつか推進している。『Defense News』の記事は、こうしたプロジェクトのひとつとして、米空軍による、微生物色素を応用した発電研究への支援を紹介している。
この色素は太陽エネルギーを電気に転換するもので、浅い水辺で育つ紫色の微生物に含まれている(この微生物は、太陽光を利用して二酸化炭素を炭水化物に変え、これをエネルギー源として利用している)。
ワシントン大学の田谷稔教授の研究室は、この色素の合成版を開発し、それをソーラーエネルギー・セル(ソーラーパネルの部品)に組み込んだ。こうして作られた色素増感セルは、太陽光を受けると、色素によって電子の回路ができ、電気が生じる。このプロセスは何度も繰り返しが可能で、セルはほとんど交換の必要がない。こうしたセルは現在、携帯電話の再充電に商業利用されている。
[色素増感太陽電池は日本も含め各社が開発を行なっている。通常の設計では、2枚の透明電極の間に、微量のルテニウム錯体などの色素を吸着させた二酸化チタン層と電解質を挟み込んだ構造。現在の課題は効率と寿命であり、電解液の蒸発を如何に防ぐかが重要とされる]
無人航空機(UAV)への充電には大量のセルが必要になるが、軍はこれを実現可能なプロジェクトだと考えている。その大きな理由は、この色素増感セルが半導体のものに比べて安価で小型であることだ。起電効率は少し劣るが、製造コストは4分の1ほどしかかからない。さらに、セルが軽量で薄いため、UAVの翼いっぱいに設置でき余分な場所を取らない。
これがまさに空軍が求めていることだ。UAVの両翼いっぱいに広がった色素増感セルのパネルがバッテリーを充電し、プロペラや監視システム、搭載コンピューター、飛行操縦装置へと電力を供給する。
このプロジェクトにこれまで45万ドルを投じている空軍は、人工の微生物色素によるUAV給電は3〜5年以内に実現すると見ている。このセルはその前に他のプロジェクトで利用される可能性もある。米軍では、陸軍のテントにかぶせて内部に電気を供給する「ソーラー日よけ」も構想しているのだ。
WIRED NEWS 原文(English)
[日本語版：ガリレオ-緒方 亮]