石油依存から脱した、自然エネルギー活用の時代へ
〜 次世代エネルギーとして注目されるのが有機太陽電池だ！ 〜
自然エネルギーといえば、太陽光発電や風力発電が代表格で我々にとっても身 近な存在になりつつある。次世代エネルギーとしては家庭用燃料電池への期待が 高まっている。家庭用燃料電池の燃料は水素であるが、この水素をどのように調 達するかで地球環境問題への関わりが大きく変わってくる。
水素は石油や天然ガスと違って、地球上のある場所に固まって存在しているも のではなく、電気や熱エネルギーを使って人工的につくらなければならない燃料 である。現在実用化段階に入っている燃料電池は、天然ガスやＬＰガスから水素 を取り出すシステムを機器に組み込んで、水素と酸素を化学反応させることで得 られる電気と熱を利用するコージェネレーションシステムとして使われている。
この方法の場合、化石燃料を使用するため完全にクリーンなエネルギーとはい
えない。そこで、将来は太陽など自然エネルギーで水素をつくるシステムが環境
面から強く望まれる。
水素は水を電気分解することで得ることができる。この時に使われる電気を太
陽光発電や風力発電で賄うと理想的なシステムとなる。また、水素製造技術はそ
れほど難しくなく、比較的簡単な装置でつくることができる。
化石燃料を使った発電所などのような大規模な設備投資を必要としないので、
地域単位、団地単位、集合住宅単位、家庭単位で燃料電池を活用することが可能
である。
そうなると、エネルギー供給源が分散化されるため、阪神・淡路大震災のとき
のように広範囲にわたる停電なども避けることができるだろう。
また、太陽エネルギーの場合、最大の短所はエネルギー密度が低いことで、季 節、天候、昼夜で得られるエネルギー量が変化する。現在の太陽光発電システム は電力会社に余剰電力を売り、足りないときは買う対応をしている。燃料電池で あれば余剰となったエネルギーを水素に換えて溜めておき、必要になったときに 取り出して使うこともできる。
さらに、次世代エネルギーとして注目されるのが有機太陽電池である。有機太
陽電池とは、植物の光合成のように有機物を分子レベルで光化学反応させること
によって光発電現象を効率よく行わせる。結晶シリコン太陽電池とは材料や製法
がまったく異なる。
安価で高性能な次世代太陽電池として先進各国で研究開発が進められている。
有機太陽電池には、色素増感材と有機電解液を組み合わせた湿式タイプと、導
電性高分子膜を用いてp型n型有機半導体を積層する固体タイプとがある。
現在まだ研究開発途上であるが、発電量は結晶シリコンよりも10％強ほど多く、
低日射条件の北側や曇天でも発電効率が良いという特徴がある。基礎技術の確立
が進められ2020年頃には実用化されるといわれている。
石油エネルギー依存型の社会から脱した、自然エネルギー活用の時代はもうす ぐそこまできている。
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