2023年06月27日 [色々なこと]
空気から電気
お疲れ様です。院長です。
6月27日の火曜日でございます。
今月も支払い週間に突入です。
6月は祝祭日が1日もないんですよね。
なので、比較的日数的には多いんで、マシっちゃマシかなぁ…。
まだコロナの影響から完全に抜けきってないんですけど、まぁ徐々に回復してるかな。
では、今日もネタにいきましょう。
今日は最先端のサイエンステクノロジーなお話し…。
何でも、雲が雷を作り出す原理を利用して空気から大量の電気を引き出す方法を開発したんだとか…。
確かに、雷って電力にすればスゴイパワーですよね。
落雷の電圧は一億ボルトとかって聞いたことありますし、それを電気にできたらスゴイとは誰もが考えます。
激しい光エネルギーを放つ稲妻を見ればわかるように、大気中の湿った空気の中には電気がたっぷりと含まれています。
そこで研究者らは、本物の雲が雷を発生させるメカニズムを応用することで、空気と湿気から発電する方法を開発したわけです。
必要なものは、1対の電極と、直径100ナノメートル未満の極小サイズの孔が開けられた2枚のフィルムだけなんだそうです。
湿気は常に空気中に存在するため、天候に左右されがちな風力発電や太陽光発電とは違い、これならいつでもどこでも電気を利用することができるんだそうです。
それでいて汎用性も素晴らしく、将来的には小さなウェアラブルデバイス向けの発電から、家庭の電気を丸ごとまかなえる発電まで、ありとあらゆるものに使える可能性があるそうなんです。
じつは空気には電気がたっぷり蓄えられています。
私たちの周りにいくらでもある空気から発電できるなら、どれほどのエネルギーが利用できるようになるか想像もつかないほどです。
実際、空気から電気を作ろうとする研究はこれまでにもあったそうなんです。
しかしそれは、雷から電力を得るってやり方でした。
そうはいっても、あの雷をタイミングよくキャッチして、その電気を利用するのは至難の業です。
映画、バックトゥザフューチャーで、そんなシーンがありましたなぁ…。
そこでマサチューセッツ大学アマースト校のジュン・ヤオ助教らは、発想を転換しました。
雷から電気を取り出すのが難しいなら、雷のようなものを作ってしまえばいい、という考えなんですね。
ヤオ助教は以前、バクテリア由来のタンパク質を用いて、空気中の水分から発電する装置を作ったことがあるそうなんです。
ところが、その後の研究で、じつは十分に小さな孔さえあれば、色々な素材で同じ発電効果を得られることがわかったんだとか…。
それは無機物でも、有機物でも、生物でもいいそうで、こうした発電素材をヤオ氏らは「Air-gen」と呼んでいます。
空気発電という意味だそうです。
Air-genが空気から発電できる仕組みは、ある分子がほかの分子にぶつかる前に移動できる平均的な距離（平均自由行程）をうまく利用したものだそうで、細かくはよく分かりませんが、空気に含まれる水分子の場合、その距離はおよそ100ナノメートル、髪の毛の1000分の1以下の距離なんだとか…。
Air-genは2層のフィルムで構成されており、上層には100ナノメートル未満の小さな孔が開けられています。
すると水分子の平均自由行程のために、孔がふるいのような役割を果たすようになると…。
水分子は孔から下層フィルムに流れ込もうとするわけなんですが、一度には入りきれないので、そこで密集して自然に電荷を帯びるようになると…。
一方、下層フィルムにも電荷を帯びた水分子が流れ込みますが、その量は上層より少ないので、上層と下層で電荷のバランスが崩れます。
すると、ちょうど雲の中で稲妻が走るのと同じような感じで、電気が流れるんだそうです。
分かたような分からんような（笑）
で、あとはこのフィルムに電極をつないで電気を取り出してやればいいと…。
Air-genは極薄なので、何千枚と重ね合わせれば、数キロワットの電気を発電することも理論上できるそうなんです。
今の時点では、もっと広い面積から電気を集める方法や、発電に最適なフィルムの重ね方の解明など、改善すべき課題ももちろんあります。
ですが将来的には、ウェアラブル端末用の小型Air-genから、1世帯の電力を丸ごとまかなえてしまう強力なAir-genまで、ありとあらゆる用途に使えるほどの可能性を秘めているそうです。
電気代も上がりまくりですし、こんなんで電力がまかなえたら助かるねぇ。
是非、完成させて一般に?使えるよう下さい。
ではまた〜。
京都 中京区 円町 弘泉堂鍼灸接骨院
6月27日の火曜日でございます。
今月も支払い週間に突入です。
6月は祝祭日が1日もないんですよね。
なので、比較的日数的には多いんで、マシっちゃマシかなぁ…。
まだコロナの影響から完全に抜けきってないんですけど、まぁ徐々に回復してるかな。
では、今日もネタにいきましょう。
今日は最先端のサイエンステクノロジーなお話し…。
何でも、雲が雷を作り出す原理を利用して空気から大量の電気を引き出す方法を開発したんだとか…。
確かに、雷って電力にすればスゴイパワーですよね。
落雷の電圧は一億ボルトとかって聞いたことありますし、それを電気にできたらスゴイとは誰もが考えます。
激しい光エネルギーを放つ稲妻を見ればわかるように、大気中の湿った空気の中には電気がたっぷりと含まれています。
そこで研究者らは、本物の雲が雷を発生させるメカニズムを応用することで、空気と湿気から発電する方法を開発したわけです。
必要なものは、1対の電極と、直径100ナノメートル未満の極小サイズの孔が開けられた2枚のフィルムだけなんだそうです。
湿気は常に空気中に存在するため、天候に左右されがちな風力発電や太陽光発電とは違い、これならいつでもどこでも電気を利用することができるんだそうです。
それでいて汎用性も素晴らしく、将来的には小さなウェアラブルデバイス向けの発電から、家庭の電気を丸ごとまかなえる発電まで、ありとあらゆるものに使える可能性があるそうなんです。
じつは空気には電気がたっぷり蓄えられています。
私たちの周りにいくらでもある空気から発電できるなら、どれほどのエネルギーが利用できるようになるか想像もつかないほどです。
実際、空気から電気を作ろうとする研究はこれまでにもあったそうなんです。
しかしそれは、雷から電力を得るってやり方でした。
そうはいっても、あの雷をタイミングよくキャッチして、その電気を利用するのは至難の業です。
映画、バックトゥザフューチャーで、そんなシーンがありましたなぁ…。
そこでマサチューセッツ大学アマースト校のジュン・ヤオ助教らは、発想を転換しました。
雷から電気を取り出すのが難しいなら、雷のようなものを作ってしまえばいい、という考えなんですね。
ヤオ助教は以前、バクテリア由来のタンパク質を用いて、空気中の水分から発電する装置を作ったことがあるそうなんです。
ところが、その後の研究で、じつは十分に小さな孔さえあれば、色々な素材で同じ発電効果を得られることがわかったんだとか…。
それは無機物でも、有機物でも、生物でもいいそうで、こうした発電素材をヤオ氏らは「Air-gen」と呼んでいます。
空気発電という意味だそうです。
Air-genが空気から発電できる仕組みは、ある分子がほかの分子にぶつかる前に移動できる平均的な距離（平均自由行程）をうまく利用したものだそうで、細かくはよく分かりませんが、空気に含まれる水分子の場合、その距離はおよそ100ナノメートル、髪の毛の1000分の1以下の距離なんだとか…。
Air-genは2層のフィルムで構成されており、上層には100ナノメートル未満の小さな孔が開けられています。
すると水分子の平均自由行程のために、孔がふるいのような役割を果たすようになると…。
水分子は孔から下層フィルムに流れ込もうとするわけなんですが、一度には入りきれないので、そこで密集して自然に電荷を帯びるようになると…。
一方、下層フィルムにも電荷を帯びた水分子が流れ込みますが、その量は上層より少ないので、上層と下層で電荷のバランスが崩れます。
すると、ちょうど雲の中で稲妻が走るのと同じような感じで、電気が流れるんだそうです。
分かたような分からんような（笑）
で、あとはこのフィルムに電極をつないで電気を取り出してやればいいと…。
Air-genは極薄なので、何千枚と重ね合わせれば、数キロワットの電気を発電することも理論上できるそうなんです。
今の時点では、もっと広い面積から電気を集める方法や、発電に最適なフィルムの重ね方の解明など、改善すべき課題ももちろんあります。
ですが将来的には、ウェアラブル端末用の小型Air-genから、1世帯の電力を丸ごとまかなえてしまう強力なAir-genまで、ありとあらゆる用途に使えるほどの可能性を秘めているそうです。
電気代も上がりまくりですし、こんなんで電力がまかなえたら助かるねぇ。
是非、完成させて一般に?使えるよう下さい。
ではまた〜。
京都 中京区 円町 弘泉堂鍼灸接骨院
