人が歩くと電力が生まれるPavegenがクラファンで3億円超獲得
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材料や動作原理の記述はありませんが、おそらく圧電素子を用いたものかと思います。日本でも京セラさんや慶応大発ベンチャーの㈱音力発電さんは、この圧電素子を用いて改札の床下や橋梁などで実証実験を行っていた事例が過去にあります。
それでも当該分野で実用化されないのは、当然ですが施工やメンテナンスなどのコストを長期的に見てもペイできないからかと思います。一般的な圧電素子は圧電セラミックスを用いてますので、機械的強度や脆性が良くありません。また、使用に伴う残留分極の低下により徐々に性能が劣化していきます。
また、圧電セラミックスの多くは酸化物であるため内部抵抗が高く、電位差を発生させるのには向いていますが、電力(電流)を取り出すのには向いていないという動作原理上の特徴もあります。これはセンシングに向いているが発電に向いていないことになるかと思います。
他の発電原理として、オムロンさんの開発でよく目にするエレクレット(静電誘導)や、昔からある電磁誘導、最近流行りつつある磁石材料の磁歪特性を利用したものが検討されています。
特に、この磁歪特性(外的磁界により歪みが誘導される性質)の大きな磁石材料は、ステンレスやニッケル板との複合クラッド板とすることで、様々な振動から大きな発電力を生み出すことが東北大学によって報告されています。この機械的強度や靱性、発電効率の優れる発電機構では、上記課題の解決が期待されてます。ただし、国内外でも実証レベルに至ってないのが現状かと思います。
■東北大と東北特殊鋼、クラッド鋼板開発 様々な振動から発電する新素材
https://newspicks.com/news/2831291
当該テーマに少し関わっている私としては、このような実装事例やクラウドファンディングを通して議論が広がり、実用化に向けた研究課題がどんどん上がってくれると嬉しい限りですね。この発想は大昔からあるけれど、まともに実用化されない理由は何故でしょう？
きっとエネルギー効率が悪くて、且つ、衝撃や耐久性の保証が難しいのでしょう。開発初期の太陽光パネルみたいなものかもしれません。
因みに、エネルギー保存則があるので、歩くの疲れるなんてことはないと思います。
ヒトは歩くために地面にチカラを加えて、その反力で体を支える時に、地面に加えたチカラは普通は地面に蓄積される or 音等で放出されるだけですから、普段使われていないエネルギーを使うだけです。
と思います。かなり昔に、渋谷のスクランブル交差点に同様の技術を埋め込めばいいのでは？と話をしていたのを思いだしました。専門家の皆様のご意見通りなのでしょうが、クラウドファンディングの結果からみても期待値は高く、単なる期待に終わらないように(そしてその先の失望につながらないように)様々支援機関の登場も必要なのではないでしょうか。
Smart Cityは全世界で盛り上がりをみせているので、その流れに乗って次のスタンダードになるよう、関係者の今後の取り組み方が問われますね。個人的にはとても楽しみです！
