衣服に織り込める太陽電池 140
ストーリー by GetSet
5倍のエネルギーゲインがある(違) 部門より
5倍のエネルギーゲインがある(違) 部門より
akiraani曰く、"ITmedia経由ロイターの記事より。
トロント大学で開発されたプラスチックの太陽電池は、繊維に織り込める柔軟性を持ち、太陽エネルギーの電力変換効率は現行より5倍も高いそうだ。この新しい素材は日光のエネルギーの30%を利用可能な電力に変換できる上に、合成繊維のようにプラスチックを繊維に織り込めるという。
トロント大学のサージェント氏によると「この技術は5~10年以内に平均的な消費者の手に入るようになる」とのこと。
太陽電池付きのジャンパーなんてのもあったが、こんなものが巷に溢れかえる日も近い、ということだろうか?"
すごい変換効率 (スコア:3, 参考になる)
SHARPも折り曲げられる太陽電池で28.5%ってのを発表済みですね。
同じような素材なのでしょうか。
「現行より5倍も高い」といいますが… (スコア:3, 興味深い)
「現在使われている太陽電池のベストプラクティスである6%」というのは、どこからでてきたんでしょう?
何に混ぜれるのだろう (スコア:1)
服?興味ないよ。
ペンキに混ぜて屋根に塗ると涼しくなるのだろうか?
ロボットにこれ着せれば (スコア:1)
… 刑事 [j-hobby.com]でもやらせてみますか。
必要要件 (スコア:1, すばらしい洞察)
Re:必要要件 (スコア:2, おもしろおかしい)
# 肩こりに効くといいけど、さすがに体に直接電気流しちゃまずいか。
Re:必要要件 (スコア:1)
それで本当にリーズナブルな時間で充電できるなら、
傘の柄に GBA をつないで歩きたいです。
実用餡を考える (スコア:1)
昔日向ぼっこなどしながら「光合成が必要だー」などという冗談をよく言ったものですが、それが冗談でなくなる日も近かったりするのでしょうか。
#光合成ではないけどID
Re:実用餡を考える (スコア:2, おもしろおかしい)
ム!インプランとされた電脳に電力を供給するために…
「発電するカツラを作るんだ!!」
電力不足と頭髪不足の悩みが一気に解決されるんだ!!
やなぎ
字面じゃなく論旨を読もう。モデレートはそれからだ
Re:実用餡を考える (スコア:1)
Re:実用餡を考える (スコア:1)
このニュース、デザイナーさんが気付くかな。 (スコア:1)
Final_Home [finalhome.com]とか、Issei Miyake_by NaokiTakizawa [isseymiyake.com]とかはいかにもやりそうなんだけれど、このところ軒並み仕事が陳腐なので手をだしてほしくない。ただそのレベル以上のメゾンが手がけるとしっかりした新しい可能性が見えてくるとおもう。川久保怜・・・・。彼女は興味ないだろーな~。
W & LT [www.walt.de]のデザイナー、ウォルター・ヴァン・ベイレンドンク教授やその周辺のクリエイターたちが、このニュースに気付いてくれてたらいいなぁ、と思ったり。
それにしてもW & LTのサイト、、、かなしいくらいにしょぼい。
どこかで聞いたことあるなと思ったら。 (スコア:1)
カラフルな太陽電池だとか、家のカーテンや手に持ったバッグが発電してるとか。
でも今回のは織り込めるってことだから、あれに書いていることとはちょっと違うか。
「塗装感覚」って書いてあったし。たしか。
換気ファン付き作業服 (スコア:1)
なりそう。ちょっとお値段高くても売れそうな。
Re:換気ファン付き作業服 (スコア:1)
空調服の消費エネルギーは、2500mAhのNiMH電池4本で5時間稼働とのことで、
(4.8[V]*2500[mAh]*3600[s/h]) / (5[h]*3600[s/h]) = 2.4W
地表での太陽エネルギーは1[kW/m^2]程度。
角度などの関係を含めて変換効率10%とすると、
2.4Wを供給するために必要な太陽電池の面積は、
2.4[W]/(0.1*1000[W/m^2]) = 0.024[m^2] = 240平方cm … 15cm四方ぐらいか。
長袖の空調服全面で発電すれば日の当たる面だけでも楽勝でまかなえそうです。
ただし、後ろの「たぶん、30%の効率を達成したのは、効率を上げるために最適な形状にしたときの話で、繊維にすれば効率はガタ落ちだと思いますよ。」 [srad.jp]という指摘を考慮して、効率が一桁落ちるとなると面積が一桁増えて2400平方cmで約50cm四方。背中・袖・フードでなんとかまかなえるかな?効率が二桁落ちるようならもうだめですね。繊維に織り込もうなどと欲張らずに、素直に柔軟なフィルム太陽電池として使用した方が良さそうです。(そもそも、織り込んだら配線はどうするんだろう?)
なお、以上の計算は直射日光の下という前提ですけど、光エネルギーが数桁違う屋内では電力の供給は無理でしょう。
ちなみに、手持ちのザウルスMI-L1は3.6V800mAhのバッテリーでAirH''による連続通信時間(無駄にリロードするスクリプトで連続データ転送して放置)が5時間でした。通信中の消費電力は3.6[V]*800[mAh]/5[h] = 0.6Wということになります。平均してわずか1W程度の電力を発生できるだけの服とか傘とかでも、低消費電力のPDAと組み合わせればかなり有効に使えると思います。
この電池を織り込んだ衣服は (スコア:1)
#ん~普通の衣服と比べるとどうなんだろう?
Re:この電池を織り込んだ衣服は (スコア:1)
ただ太陽光を浴びた場合よりも熱くならないような気も。
最終的に全部熱になるならどれも同じかな?
人生は七転び八起き、一日は早寝早起き
Re:この電池を織り込んだ衣服は (スコア:1)
そのためにはサーミスタみたいな素子を発熱源にして濡れている所に選択的に電力を回せるような仕組みを作れるといいかも。
#ひょっとして単に水分で発熱体に漏電するようにしておけばいい?
Re:この電池を織り込んだ衣服は (スコア:1)
織り込むには (スコア:1, 興味深い)
正負の電荷が分離される場所が必要で、電力を取り出すための電極も必要です。
通常の太陽電池なら、半導体のp型とn型や、半導体と金属や、
電極と溶液など、異なる性質の物質に正電荷と負電荷が集まってきて、
それを電極で取り出します。
発電は、ふたつの物質の界面で行われます。
で、繊維に織り込んだとき、電極はどこにつけるのでしょうか?
1本の繊維の始めのほうと終わりのほうで物質を変えてあるとすると、
繊維の両端に電極をつければいいということになります。
でも、これだと繊維の中ほどに、繊維の太さの界面があるだけで、
発電はそこでしか行われないので効率が悪い。
1本の繊維が、じつは2種類の物質がよりあわされたような構造をしている
とすると、こんどは発電に関与する面積は増えるけど電気抵抗の
問題があってうまく電力を取り出せないかもしれない。
たくさんの繊維があるとすると、それこそ、どうやって電極をつけるのだ、
という問題がある。
たぶん、30%の効率を達成したのは、効率を上げるために最適な形状に
したときの話で、繊維にすれば効率はガタ落ちだと思いますよ。
それでもすごいけど。
Re:まったくむだ (スコア:3, 参考になる)
ライフサイクルで検討したkWあたりのCO2排出量も、石油火力発電で742g-CO2、太陽光発電で53g-CO2というデータもあります。
http://www.jema-net.or.jp/Japanese/denki/de-0102/de-05.pdf
結構、日当たりに影響されるようです。確かに、衣服に折り込んで数日に一度断続的な発電をするような場合だと、製造時のエネルギーの方が大きくなるかもしれません。毎日発電するようにしないといけません。
太陽光発電の問題は、コストの方にあると言われています。現状ペイバックするのに、20-40年かかります。発電効率の向上と値段の低下の両面がよくなりペイバックタイムが数年程度にならないと大きな普及はしないでしょうね。
Re:まったくむだ (スコア:1)
CO2排出の比≒投入した石油エネルギーの比
と考えてもそんなに間違いはないわけで。
現状では火力以外の発電の中では最も効率が悪くて原子力の倍以上だが、火力に比べれば一桁マシだってことですよね。
んで将来は原子力並みになるかも、と。いいじゃないですか太陽光発電。
コスト回収が数十年とかでは確かにきついですね。普通の人の屋根に付けて20年待てるかって言ったらエコロジー好きなマニアしかできないだろうし、故障のリスクもある。パネル交換で出費なんて眼もあてられない。
気長に金額的な回収を待てるのは国や自治体くらいでしょうか。
それに (スコア:2, 興味深い)
ってデータもありますね。
途中で数十万円単位の追加投資が必要です。
Re:まったくむだ (スコア:1)
石油が容易には手に入らない場所での発電手段としてなら、全くの無駄とまでは言い切れないと思います。
# 太陽光エネルギーを一旦電気なんぞに変換しないで
# “そのまま”蓄積・利用できるなら、
# 無論それにこしたことはないのですが。
#
# ドラえもんの道具に確かそーゆーものがあったっけ。
Re:まったくむだ (スコア:1)
>全くの無駄とまでは言い切れないと思います。
石油が手に入らない場所がどこなのかわかりませんが、
それならどうやって太陽発電設備を手に入れるの。
エネルギー変換効率が極めて低い(石油->太陽光発電設備->電気)より
石油->電気(火力発電等を介して)のほうが良いに決まってる。
良いと言うより、これ以外考えられない。
水素電池然り、風力発電然り。
Re:まったくむだ (スコア:1)
石油を使って作った太陽光発電設備建設+メンテナンスに必要な電力>>作った設備の生涯発電電力(用語は適当)
だから「むだ」ということでいいですか?
それなら納得。
#実際に上の不等号が成り立つのかどうかは調べていないので分かりませんが...
そういえば、太陽光発電って、考えられているほど環境に優しくはないとかいう噂も...
通常は宇宙空間に放熱させている分のエネルギーを地上で熱に変えてしまうので、温暖化を促進するとかいう話を10年以上前に桜井邦朋氏の本で読んだ記憶があります(タイトル失念)。
Re:まったくむだ (スコア:1)
世の中には配電線路がなかったりとか、そう高い頻度で発電設備に
給油できなかったりするけど、そこで比較的小容量でもいいから
電気がほしい、という場所が多々あるんですが......
つーか、egg-egg-headさんには全国津々浦々にある気象観測装置を、
一度行脚してみてください。
太陽電池+バッテリで、観測機器+無線でデータ飛ばしなんてところは
たくさんありますよ。そいつが無駄だとか、想像できないとかなら、
あまりにも世の中知らなさ過ぎ。
どうやって太陽発電設備を手に入れるかって? 設置時のみヘリとか、
人力で登山道輸送とかですよ。冗談抜きで。
あと、十数kmオーダで山の中を配電線路+電柱立てるってのも、メンテ
手間とか途中の条件(誘導雷やら途中の倒木やらで配電線路が死ぬ)
とか(もっと大きくはコストとか)で、現実的でない場合が多々あるん
ですが。
そうそう、太陽電池の寿命ですが、額面どおりの性能はでているか
不明なんですが、蓄電池へ充電して機器が動いているという意味
での寿命としては、20年たっている場所でも結構大丈夫ですよ。
だんだん効率が落ちていくというのはあるんですが、突然発電量が
0になるわけじゃないですから。
それよりかは倒木でパネルにひびが、とか積雪時に雪がついて春まで
起動できなかったりというほうが多いですね。
Re:まったくむだ (スコア:1)
> エネルギー変換効率が極めて低い(石油->太陽光発電設備->電気)より
> 石油->電気(火力発電等を介して)のほうが良いに決まってる。
ここの投入エネルギーに太陽光が入ってないのはわざと?馬鹿だから?
無駄はあるが「全く」とは・・・ (スコア:1)
>石油の無駄遣いもはなはだしい。
>真剣にこんなもの作ってるとは....
>遊びならいいか。
いやいや石油を使って作っているから無駄とかではなくて、
電気を供給できる条件が無駄ではないのでしょう。
石油やコンセントがない場所でも発電して電気が得られるという
特性が重要なのだと思いますが?
# あと継続的に電気を供給できる点
単純に石油に直してエネルギー効率だけ論じるのは
あまりに視野が狭くありませんか?
Re:無駄はあるが「全く」とは・・・ (スコア:1)
>遊びならいいか。
の部分が
>石油やコンセントがない場所でも発電して電気が得られるという
>特性が重要なのだと思いますが?
というようなことを言いたかったのです。
すみません。
>あと継続的に電気を供給できる点
これは間違っていると思いますが。
環境・大局的視点に立つとということです。
環境問題はのっぴきならないところまできているので。
Re:まったくむだ (スコア:1)
Re:まったくむだ (スコア:1)
1.製造段階に大量の石油を使う
2.いくら効率を良くしても、受光量は確保しなければならないため
それなりの面積がいる(つまり、石油を使う)
3.耐用年数内にペイできない。毎日晴れてりゃ別かもしれんが。
こたえになりましたでせうか?
Re:まったくむだ (スコア:1)
定量的な資料が読みたいと思うのですが、
どのへんで入手できますでしょうか?
もしよろしければ教えてくださいませ。
Re:まったくむだ (スコア:1)
シリコンウェハを使った太陽電池が石油を使って
製造されているのはご存知の通り。
太陽光発電が一生使えるなら話は別ですが、
紫外線を浴び続けてまともであり続けるパネルはない。
つまり石油がなくなれば全てなくなる。
石油がなくならないという、定量的データはありますでせうか?
つぶれたパネルどうするの?
地球の地表全体にパネルしくの?
こどもが餓死してもいいなら、作り続けて下さいな。
Re:まったくむだ (スコア:1)
コンセントにつなぐなら発電所のすぐ横以外は無駄。
石油から電気を作ること自体が無駄。
石油を使うこと自体が無駄。
前提をおかずに議論すると全ての技術が無駄ですよね。
製品のライフサイクルにおいて、太陽光発電が絶対的に効率的でなくても
いくつかの前提(充電が必要ないとか、持ち運べるとか)をおいた上で
十分にリーズナブルだから利用されているだけ。
太陽電池を作り出すために必要なエネルギーと、太陽電池が生み出す
エネルギーの収支のみを議論することが有益だとは思えませんが。
(家庭用の太陽光パネルで箱の議論は有益かもしれません)
Re:まったくむだ (スコア:1)
>シリコンウェハを使った太陽電池が石油を使って
>製造されているのはご存知の通り。
ま,これはそのとおりですが,作るのに石油使うからって,そのまま
石油で発電した方が良い,とは限らんですな.
>太陽光発電が一生使えるなら話は別ですが、
最も普及しているSi系で寿命は20年弱くらいですか.
昔はペイバックタイムが長かったんで太陽光発電は使うだけ無駄でしたが,
研究開発の結果今だと3年程度には縮まってますからねえ.
実際にはもうちょい条件が悪いことがあるんで倍の6年見ても,十分お釣り
の来る結果だと思いますが.
#参考にされてるデータ,古くありません?
#とりあえずJAPあたりの最近の論文当たってみるとかしたほうが良いのでは.
ただまあ,トータルコストのペイバックタイムで考えんといけないのは確か.
で,少なくとも2-30年前まではペイバックタイムが通常使用での寿命より長く,
コスト的にも環境コスト的にも見合ってなかったのも確か.
#まあ,今はその頃よりだいぶエネルギーコスト下がってるんですがね.
#半導体産業の隆盛も関係してますが.
Re:まったくむだ (スコア:1)
これだけで今の電力をまかなう事はできません。
安定動作すれば少しは使えるかもしれませんが。
原子力ですが、確かに発電量・割合は優秀です
(全発電に対する割合、石油等と比べて)。
問題は廃棄物です。石油・石炭は主な廃棄物が二酸化炭素です。
原子力では放射性廃棄物がでます。
私は今まで放射性廃棄物が自然にやさしいと言う話を聞いた事がありません。
あくまで大局的にみたときです。
まず石油がなくなったときのことを考えて下さい。
現在の生産システムを考えればわかるはず。
遊びでこれを作っているのなら別にかまいませんよ。
そうゆう意味でタイトルはミスかもしれないです。
「環境の事としてみると」がいったかもしれんです。
文化的意義はあるかもしれない。
Re:まったくむだ (スコア:1)
だからこそトータルコストが石油より安い発電システムに移行すべきだとしか
思えんのですが.
まあ最悪,エネルギーさえありゃ石油は作れるんで,まずトータルコストで
プラスになる発電手段さえ確保できりゃ後は石油なんぞ無くても何とかならん
ことも無いわけで.
#現実問題,量産性の問題から石油系化学物質の合成はまだまだですけどね.
ただまあ,太陽光発電が最適な手段かどうかはまた別問題ですが.
Re:まったくむだ (スコア:1)
まあ、そこが問題と言えば問題です。
代替システムは今のところありませんから。
しかし自然エネルギで現在のままの工業・産業構造をまかなう
エネルギにする事は絶対無理でしょう。(将来、自分たちが生きるためのエネルギはまかなえるかもしれませぬが)
超大型蓄電装置でもあれば ええですが。電気はたまりまへん、ためれまへん。
Re:まったくむだ (スコア:1)
>エネルギにする事は絶対無理でしょう。
ま,これは確かに.
太陽光発電も,むしろ各家庭用や補助電源としては良いんですが.
地熱とかはいいかもしれんですねえ.地味ですが.ちょっと地球が
冷えますがまあそこはご愛嬌.
#ま,人類の使ってるエネルギーなんぞ内核の核反応熱に比べりゃ
#小さい小さい.
>超大型蓄電装置でもあればええですが。
個人的にはフライホイールとか好きなんですがね.
後は太陽光発電を宇宙に上げますか.
日照量は確保できるし,メンテも少なくていいしで楽チン.
Re:まったくむだ (スコア:1)
太陽電池製造工場を宇宙へ上げて太陽光発電の電力でどんどん太陽電池を製造してそれをどんどん地上に降ろせばいいんですよ。
要するに石油を使わないでペイバックコストが下がればいいんだから。
#ん~でも材料をどうやって上げるor確保するかな。
Re:まったくむだ (スコア:1)
>石油がいつから必須に成ったのですか?
今を生きているあなたが石油が必要でないと?
反論に疲れたので
ここ [cool.ne.jp]へどうぞ。
Re:まったくむだ (スコア:2, 参考になる)
発電単価の一定値を発電エネルギーコストとしていますが,実際は
新エネルギーほどその量産効果が出ていないため,生産コストが高く
発電エネルギーコスト以上に値段が上がっています.
ですので比較すべきはEPT.確かに過去の太陽電池のEPTはかなり悪かったのは
事実ですが,最近のものはかなり改善されてるんですって.
廃棄まで含めても5-10年.つまり寿命である20年も使えば製造と廃棄に使った
石油燃料の発生するエネルギー以上のエネルギーを作ってます.
それを単に発電単価で比べるて,すでに採算ベースに乗って安い石油(発電コストが
安い)と,製造コストがかかる新エネルギー系(製造コストは高いが,その中に
占めるエネルギーコストは低い)とを比較してるからおかしな議論になる.
#各新エネルギーのEPTは,通産省あたりのプロジェクトの報告書にまとまってた気が.
しかも行っているモデル計算が,真夏の暑い日の消費電力に対して,
雨天時のかなり低い消費電力で比較してかなりの面積の太陽電池が必要って
のはさすがにどうかと.
すでにEPTが実用的な値になった以上,各家庭の屋根を置き換えるだけで効果はあります.
#ま,確かに全部を太陽電池でまかなうのは非現実的ですが,
確かに太陽電池が諸手を上げて推奨される解決策,というわけではありませんが,
そのサイトの偏った意見よりはもうちっとましな働きをしますが.
Re:まったくむだ (スコア:1)
#いやまあ,引き合いに出されてるサイトの論理展開のおかしさとかで
#突っ込みたいのはまああるんですが.
#いえ,言ってることが全面的におかしいわけではなく(正しいわけでもないが),
#まず結論ありきでそこに持ってくためどうしても話の展開に無理が.
相手が定量的なデータを出さないなら,こちらが持ち出して議論を定量的に
行い,理論上の問題点,論理上の問題などを出来る限り指摘し,議論の俎上
に載せた上で結論まで持っていかないと.
そうしないと不毛な水掛け論に.
#とはいえいちいちデータ引っ張ってくるのが面倒なのは確か.
#光発電関連の論文やら報告書やらどこ仕舞ったっけかなあ・・・
#引っ張りださんと細かい議論が出来ん.
Re:まったくむだ (スコア:1)
環境問題として過剰(煽るような発言)に反応したのも確かですが、
今の環境問題に対する世間の風潮
(二酸化炭素による温暖化->そのとおり?
エコカー->大賛成)
に疑問があったのも確かです。
ここで持ち出す話ではなかったのかもしれません。
Re:まったくむだ (スコア:1)
>#突っ込みたいのはまああるんですが.
全面的に支持してるわけではなくて、
先ほど言った考えに合致していたということです。
+
その上で、私の論理的理解力が足りないのだということでしょう。
もう石油高くなってるんですが (スコア:1)
高くなってるんですが。
そろそろ1バレル100ドル考えて行動しておいた方がいいかと。
Re:まったくむだ (スコア:1, 興味深い)
太陽光発電システムのライフサイクル評価(PDF) [techno-qanda.net]によると太陽電池が生涯に産み出す総電力量は製造段階に投入される電力量を上回っています。
化石燃料・放射性物質使用量を抑える事が出来るので悪くない選択肢ですね
2.いくら効率を良くしても、受光量は確保しなければならないためそれなりの面積がいる(つまり、石油を使う)
意味がわかりません、設置面積が必要だとなぜ石油を使う事になるのですか? 1 を前提にしているから?
3.耐用年数内にペイできない。毎日晴れてりゃ別かもしれんが。
これに対しては半分同意しておきます。現在の社会制度では環境に対するコストを個人負担していないためだと思います。
環境コストを考慮してもモージュール破棄に関して問題が指摘されています。
Re:まったくむだ (スコア:2, 参考になる)
太陽光発電の損益分岐点 [allabout.co.jp]
身近に役に立ちそうな記事です。
Re:もし軽いなら (スコア:1)
# 山は怖いのでID
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