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カテゴリ: エネルギー等

1: 名無しさん 2020/09/10(木) 15:19:18.26 ID:CAP_USER
放射性廃棄物でつくる人工ダイヤモンドが、“数千年もつ電池”になる:革新的な技術への高まる期待と現実

小型のドローンが2018年の夏、ストロンボリ島の火山の頂上付近に小さな“荷物”を落とした。
シチリア島の北の沖合にあるこの島は火山島として知られており、過去100年にわたり噴火を繰り返している。

地質学者にとっては魅力的な研究対象だが、人間が火口付近でデータを収集することは危険だ。
このためブリストル大学の研究チームは、火山活動を見守るためにセンサーを搭載した自動計測装置を使うことにした。
この“ロボット火山学者”をドローンで山頂まで運び、次の噴火で破壊されるまで地震などを観測しようというのだ。

センサーを備えた装置はソフトボールほどの大きさで、チョコレートのかけら程度のサイズの原子力電池で動作する。
「ドラゴンエッグ」と呼ばれるこの装置を使えば、噴火口のような危険な場所でも自然現象を観察できるわけだ。

■数千年もつダイヤモンド電池
ブリストル大学教授で材料工学の専門家であるトム・スコットにとって、ストロンボリの火山は最初の挑戦となる。

スコットは数年前から、仲間の研究者たちとドラゴンエッグの原子力電池の開発に取り組んできた。
化学反応によって電気をつくる化学電池とは異なり、スコットたちの電池は放射能を帯びた人工ダイヤモンドから放出される高速の電子を電力に変換する。
このため電池の寿命は数千年で、充電も交換も必要ない。

スコットとブリストル大学の化学者ニール・フォックスは20年8月、ダイヤモンド電池の商用化に向けてArkenlightという会社を立ち上げた。
爪くらいの大きさしかない電池はまだ試作段階だが、既存の原子力電池と比べて効率がよく、電力密度も高い。

スコットたちは電池の設計が決まり次第、量産に向けた生産設備を建設する予定だ。そして24年の市販化を目指している。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)

WIRED.jp 9/10(木) 12:14
https://news.yahoo.co.jp/articles/5f0af33d4a22dc2d9b484f2d55e2559358b27122

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1599718758/

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1: 名無しさん 2020/08/17(月) 20:09:14.76 ID:CAP_USER
住宅用れんがに電気を貯蓄 研究第1段階に成功

住宅用の質素なれんがを、電気を貯蓄できるバッテリーに生まれ変わらせる研究の第1段階が進み、いずれ、建物が文字通りの発電所になるのではないかとの期待が高まっている。

この新しい技術で活用されているのは、焼成された赤れんがが持つ多孔性の性質だ。
れんがの小さな穴を、電荷を蓄えられる導電性プラスチックでできた微小ナノファイバーで満たしたところ、第1段階の実験では、れんがに、小さなライトが点灯する程度の電力を蓄えることができた。
容量を上げることができれば、現在使用されているリチウムイオン電池に取って代わる可能性がある。

厳密に言えば、「電力れんが」はバッテリーというよりも電気二重層キャパシタ (コンデンサ)だ。
電気二重層キャパシタは、バッテリーのような化学反応によってではなく、静電荷として電気を固形物に貯蓄する。
利点は、充電・放電がバッテリーよりも速い点だが、今のところ、蓄電量はほんのわずかだ。

電気二重層キャパシタのエネルギー密度とバッテリーの充電速度を上げる研究が世界中で進められている。
より効果的に蓄電する方法の発見は、気候危機対策で極めて重要となる。
再生可能エネルギーは潤沢でも発電が断続的だが、そうしたエネルギーを必要なときまで保存しておけるようになるからだ。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)

The Guardian 8/17(月) 15:50
https://news.yahoo.co.jp/articles/c6049dd52d9000d6f53a80b2d47c3ac8ac7669b4

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1597662554/

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1: 名無しさん 2020/08/12(水) 12:14:09.14 ID:CAP_USER
HV(ハイブリッドカー)やPHEV(プラグインハイブリッドカー)、EV(電気自動車)など大容量の駆動用バッテリーを搭載するクルマには、ガソリン車と同様に鉛バッテリーも採用されている。なぜ、わざわざ2種類のバッテリーを搭載しているのだろうか。

■テスラ モデル3にも日産リーフにも鉛バッテリーはある

HVやPHEV、EVの販売台数が増え、所有していなくても一度はレンタカーやカーシェアなどで乗ったことがあるドライバーも多いだろう。これらのクルマには容量の大きいリチウムイオンやニッケル水素バッテリーが搭載されていて、その電力でモーターを駆動している。ここまでは誰もが知っているだろうが、そんな立派なバッテリーを搭載しているのに、従来のエンジン車などに使われている12Vの鉛バッテリーも一緒に搭載されていることは、所有者でなければあまり知らないだろうし、意識もしないはずだ。

じつは、最新EVのテスラ モデル3にも12Vの鉛バッテリーは搭載されている。ボンネットフードを開けると当然エンジンはなく、そこには深さのある実用的なラゲッジスペースが設けられていて、バッテリーはおろかワイヤーケーブルさえも確認できない。だがボンネットフードの奥、ウインドシールドの近くのトリムをはがすと、12Vバッテリーの端子が顔を見せる。国産EVの代表格である日産リーフにも当然搭載されていて、こちらはボンネットフードを開けるとガソリン車などと同様に12Vバッテリーが確認できる。

高価で大容量の駆動用バッテリーがあるにもかかわらず、わざわざ別のバッテリーを積むのはヘッドライトやウインカー、オーディオなどの電装系が12V仕様だからで、既存車と部品を共通化したほうがメリットは多いからだ。そのためHVやEVでは、12Vバッテリーを「補機用バッテリー」と呼ぶことが多い。厄介なのは車両を制御する車載コンピーターも12V系の電装を使っているため、補機用バッテリーが上がってしまうとシステムを起動することができなくなってしまう場合があるのだ。

バッテリーが上がってしまった場合に備えてモデル3やリーフの取り扱い説明書には、既存車のようにブースターケーブルを使って他車からの電気供給を受けて起動する方法が書かれている。その方法は従来車と同じだが、この2車種に共通するのは助けてもらうことはできても、他車を助けてはならないということ。トラブルを防止するためだろうが、事情を知らない人に救援を求められたときにHVだから、EVだからできませんと説明しても分かってもらえないだろうから困ってしまう。

もっともHVやEVの12Vバッテリーは、起動と補機への電力供給だけを役割としているため、バッテリー上がりすることは少なく、寿命もかなり長い。

エンジンを始動するためのセルモーターは瞬間消費電力が大きく、バッテリーにかなりの負担をかけている。そのためエンジン車の場合3年から4年程度で寿命となり、交換することになる。また、使用環境にも大きく左右され、頻繁に始動と停止を繰り返すと寿命が短くなってしまう。アイドリングストップ車が高性能バッテリーを採用するのは、過酷な条件下でもある程度の寿命を確保するためだ。

その点、HVやEVに搭載される補機バッテリーの使用環境は良く、かなり長く使うことができる。実際に筆者所有のHVは約12万km・12年で交換し、他のHVオーナーもやはり10年以上使うことが多いという。そのため補機バッテリーの存在を知らないまま、無交換でクルマを買い換えることが多いようだ。

使用環境が良いだけではなく、補機バッテリーの長寿命化を支える工夫がHVやEVには組み込まれている。例えばリーフは、およそ5日間で5分以上電源ポジションを走行可能状態にしなかった場合、駆動用バッテリーから12Vバッテリーに5分間自動的に充電される。この充電中は、インパネ上の充電インジケーターが点灯する。

このように電圧が適正に保たれるため長期間使用できる。駐車中に自動充電できるのは、大容量の駆動用バッテリーを搭載しているクルマだからできることでもある。

https://web.motormagazine.co.jp/_ct/17382821

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1597202049/

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