1分歩くと10分携帯が使える：「筋力発電」装置のいろいろ

Images: Courtesy of Science, Greg Ehlers/Simon Fraser University
ソース：WIRED　http://wiredvision.jp/news/200802/2008021323.html
脚の筋力をエネルギーに変換し、電子機器に利用できる電力を作り出す、重さ約1.36キログラムのニーブレース型発電装置が開発された。生理学者とロボット工学専門家らで構成される開発チームの話によると、このニーブレース型発電器は、ハイブリッド車に充電する場合と同じ原理を利用することで、装着した人があえて特別な動作をする必要なしに、5ワットの電力を作り出すことができるという。「人力の活用に開発意欲をそそられる理由は、われわれ自身が高性能のバッテリーだからだ。人間の脂肪には、1000キログラムのバッテリーを充電するのに十分なエネルギーが蓄積されている」と、カナダのブリティッシュコロンビア州にあるサイモン・フレーザー大学の研究者、Max Donelan氏は言う。「われわれの装置を使えば、1分間歩くだけで10分間携帯電話で通話できる電力を得られる」とDonelan氏は説明した。だが、エネルギーはタダでは得られない。Donelan氏は、ニーブレースの装置部分だけで(エネルギー回収技術については考慮にいれなくても)、価格的には少なくとも1000ドルになると見込んでいる。したがって、Wal-Martでちょっとこれを買ってきて携帯電話に充電できるようになるとは、当面期待しない方がいい。『Science』に論文が掲載されたこのニーブレースは、エネルギー・ハーベスターと呼ばれる機器としては最新のものだ。エネルギー・ハーベスターとは、人間の筋力およびそこから生まれる動きを利用して電力を作り出す機器のことで、例えば、靴(過去の日本語版記事はこちら)やバックパックのほか、床[リンク先の紹介によると、ロッテルダムのダンスクラブ『Club Double Dee』では、ダンスフロアで発電。英国の『Facility Architects』は、駅の階段などで発電するプロジェクトを提案している]などがある。バッテリー自体がこういった機能を備えているという技術もある[リンク先のM2E技術では、電池自体の中に、動きを電気に変える仕組みが内蔵されており、人間や乗り物の動きを使って蓄電する]。工業デザイナーのDawn Danby氏が数年前に指摘したように、「ごく日常的な動作の中から、まるで魔法のごとくエネルギーを作り出せるようにする」というデザイナーの夢をかなえるためには、エネルギー・ハーベスターは欠かせないものだ。うまいけば、バッテリーを使う必要はなくなり、小型機器に電力を完全に供給できるようになる。ただし残念ながら、こうした機器のほとんどは、(靴のように)生成するエネルギーが少なすぎるか、(パックパックのように)不格好すぎるのが現状だ[Science論文によると、Donelan氏のニーブレースの発電に必要な投入エネルギーは、従来の同様の装置と比べると8分の1という]。Donelan氏らは、Bionic Power社という新興企業をカナダに設立した。同社は、設立時の投資は受けているが、ベンチャーキャピタルからの投資は受けていない。Donelan氏はワイアード・ニュースの取材に対し、同社が最初に狙う市場は「携帯電源に命がかかっているような人々」だと述べた。具体的には、未開の森を探検する人々や兵士などで、こういう人々はバッテリーの使用量が少なくてすむ手段(日本語版記事)を常に探している[リンク先は、消費電力が従来の10分の1というプロセッサーについての過去記事]。Donelan氏は、兵士のバッテリーの使用は「驚くほど」だと言い、約13.6キログラムのバッテリーを背負ったまま24時間任務を遂行することもあると指摘した。このようなバッテリーを総計すると、兵士1人あたりの費用はなんと年間5万7000ドルにもなるという。この技術についてもっと知りたい人は、Bionic Power社がカナダの特許庁に提出した出願資料を見てほしい。また、こちらの動画(Video: Courtesy of Science)では、この装置の中核技術である、発電制動機能を組み合わせた歩行センサーについて解説している。一方、米Potenco社が開発途上国向けに開発したヨーヨー型発電機『Pull-Cord Generator』は、このニーブレースとほぼ同量の電力を作り出す装置だ。重さは約400グラム。ひも部分を1分間引くだけで、LED懐中電灯を1時間点灯、平均的なSLRカメラで35枚の写真を撮影できる電力を発電できる。耐久性もあり、塵にも強く、落としても問題ない。非営利法人One Laptop Per Childが開発途上国の政府と提携する形で提供する、180ドル程度のノートパソコン『XO』の付属品になる予定だが、独立した製品としても提供される予定だ。onelan氏のニーブレースとPull-Cord Generatorを比較してみると、2つの違いがある。1つめの違いは、ニーブレースは、バックグラウンドでエネルギーを生成する、つまり、日常の動作の中からエネルギーを少しずつ蓄えることだ。ヨーヨーの方は、単純な動作とはいえ、エネルギーを作るためだけの動作をしなければならない。2つめの違いは、Pull-Cord Generatorの方がはるかに安価なことだ。Potenco社は価格を設定していないものの、前述したように、180ドル程度のノートパソコン『XO』の付属品として付く予定なのだ。
[別の英文記事の内容も統合しています。]
[日本語版：ガリレオ-佐藤卓／合原弘子]

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