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太陽エネルギーを数ヶ月から数年保存する新素材
2021.2.8
世界的に、再生エネルギーへの移行を目指す動きが進んでいる。再生エネルギーの利用における重大なポイントの1つが、分散型電源だ。火力発電所、水力発電所、原子力発電所といった大型発電所で作った電気を送電網で送るのではなく、小規模な発電設備を消費地の近くに配置して電力供給を行うことになる。
そこで必要とされるのが大容量の蓄電池だ。大規模電力貯蔵用としては、リチウムイオン電池、溶液をポンプで循環させるレドックス・フロー電池、ナトリウム・硫黄(NaS)電池が用いられている。
上記の蓄電池はあくまで電気を貯めるもの。一方、太陽などからのエネルギーを電気にせずに貯蔵するアプローチもある。
英ランカスター大学の研究チームが行った発表も、このアプローチの一種だ。
同研究チームは、京都大学のチームが開発したMOF(金属有機構造体)、DMOF1に注目した。MOFとは、金属イオンが炭素ベースの分子で結合された多孔質の物質。DMOF1の細孔には、光を吸収する性質のあるアゾベンゼン分子が充填されている。
研究チームがDMOF1を紫外線にさらすと、少なくとも4ヶ月間にわたって、室温でエネルギーを蓄えられることがわかった。化学物質に太陽エネルギーを蓄える物質はこれまでにも研究されていたが多くは液体で不安定だった。DMOF1は固定で化学的に安定しているという利点がある。
数カ月以上にわたってエネルギーを蓄えられるのであれば、夏に貯めたエネルギーを冬に放出することも可能になる。研究チームは、分散型電源や、自動車のフロントガラスや建物のコーティング材としての応用を検討している。