2008年Cグループ

テーマC  新エネルギーの創出とその活用

石油や石炭などのエネルギー資源は、このまま使い続ければ、いずれは底をついてしまう。最近、注目されている太陽エネルギーは環境に優しいだけでなく、ほぼ無尽蔵に使用できるということも魅力の一つ。

そこで、実現性もさることながら、本学で学ぶ大学生の視点から、大胆かつ自由な発想で、新しいエネルギーの可能性とその有効な活用方法について考えてほしい。

上位3グループ

最優秀賞

上位入賞

その他の6グループ

上位3位グループ

C8グループ:地下鉄の騒音がつくるクリーンエネルギー

最優秀賞

普段の生活の中で、見過ごされているもの、邪魔なものを安全でクリーンなエネルギーに変換したい!がコンセプト。

ピエゾ素子(圧電効果)を利用した集音器を設置。音を集めて発電する→「音波発電」の提案。集音器を取り付けられる場所:高速道路、野球場、音楽施設から収集、身近なもの(携帯電話など)に電気を利用。

活用事例
風雨の影響が少く、音の発生源が安定している地下鉄に集音器を設置。騒音を集音器で音を集め、電気エネルギーに変換!発生した電気は、構内や電車の広告等に利用する。

C3グループ:間欠泉を使用した発電

間欠泉の噴出時の水量・水圧を利用し、発電を行う。自然エネルギーで発電。「グリーン電力」として注目。電力会社へ電力を販売することもできる。

電力の利用方法

温泉施設への電力供給
ボイラーやろ過機の電力として
周辺施設への電力供給
介護福祉センターや鉄道機関などへ
災害時の対策
地震や停電時などの予備電源として

課題 設置の地形的条件

  • ・設置場所がある程度平坦でないと設置が難しい。
  • ・景観を壊さないシステム設置=間欠泉周辺は観光地なため、水 車設置による見栄え、観光収入の減少等に注意が必要。

C7グループ:生ゴミ新時代 ~メタンとその活用~

生ゴミからメタン(CH4)への変換と循環がテーマ。

エコカーに活用=天然ガス(メタン)自動車は、ガソリン車やディーゼル車に比べ、NOxやCO2の排出量が少ない。天然ガスの価格は、ガソリンよりも安く燃費も良い。

学校での活用=給食を作る過程での生ゴミや残飯を、エネルギー源として有効利用。公共の施設で行うことで、活動に地域性を持たせる。スクールバスのメタン利用で、生徒の環境問題への意識を強化。毎日排出される生ゴミを、その場でエネルギーとして利用できれば、究極の地産地消となる!

その他6グループ

C1グループ:諏訪湖を活用したエネルギー創出

地域に密着したエネルギー創出の手段として、釜口水門に「上掛け水車型水力発電システム」をつくる。発電機で発電、制御盤で整流、バッテリーに蓄電する。発電量は小規模ダムに相当。

電力の使い道は、ワカサギの養殖に。諏訪湖の観光資源であるワカサギの養殖場をつくり、消費する電力を補う。高級ワカサギブランドをつくる。(養殖<天然の概念を打破)ワカサギを養殖場に一時的に集め動物性プランクトンを増やす(外敵が減り、動物性プランクトンが増える。アオコの減少)。観光資源が潤うことで諏訪地域の活性化に!

C2グループ:『発電靴』の開発とその応用

何気ない行動から、ちょっとしたエネルギーを創出し日常生活に役立てよう…をテーマに、 「発電靴(=靴の形をした発電機)」を提案。歩行の際に生じる振動を、エネルギーとして有効利用。

発電形態
圧電素子の使用 圧力・振動 [圧電効果]→電気エネルギーLEDを発光させ、薄暮時から夜間、散歩、ランニング時の視界を確保。
現状の問題点
価格、耐久性、重量、デザイン性
展望
インソールに内蔵し、靴を変えても発電が可能。(デザイン性の問題解決)蓄電は、その場の消費ではなく、必要な時に消費。小型化・軽量化も。

C4グループ:水を使い走る車

「水」で走る車、WES(ウエス)で走る車とハイドロカーに注目し、エネルギーの創出について考えた。

WES [ウォーターエネルギーシステム]
水から電流を取り出すことを可能にした新しい発電システム。電気自動車と組み合わせて走る。
ハイドロカー
水と太陽の力で走る次世代のハイブリッド水素燃料電池車。これらのシステムや技術の応用で以下の利点と課題がある。
メリット
地球温暖化防止・排熱利用で省エネに貢献。有毒ガスがでない。水素を補給する必要が無い。将来は、船の動力に応用可能。家庭用の電気とお湯を「水」から作り出せる。
デメリット
精製水の使用。冬は燃料の水が凍る。原油よりも水が高くなる可能性がある。

C5グループ:核融合発電

核融合発電の可能性を模索。スペースシャトル積載可能量のヘリウム3で、一年間アメリカ全土に電力を供給。1tのヘリウム3で、30億ドルの利益が期待される。

よく比較される原子力発電の原理である核分裂反応は、重い原子核が軽い原子核に分裂するときに生じるエネルギーを発電に利用するもので、核融合は核分裂とは全く逆の反応を利用してエネルギーを生み出す。

今後の課題

月面、宇宙ステーションなどに、月の砂を燃焼できる施設を作る。核融合が可能な原子炉の建設。ヘリウムの安定供給。

C6グループ:新エネルギー創出における「微生物燃料電池」の有効性

バクテリアなど微生物の生命活動からエネルギーを得る「微生物燃料電池」の導入を提案。

目標とするエネルギーは、主に電気と水素。農産廃棄物や廃水に含まれる有機物を原料に発電。水田を電池に→水素の生成。カーボンニュートラルでクリーンなエネルギー。浄水処理を同時に行うことができる。

稲の水田1ha当たり最大330Wの電力が得られる。コスト、スピードなど、エネルギーの生産効率の向上が課題。地産地消に適し、環境にも配慮した新エネルギー源として、注目すべき価値がある。

C9グループ:ドアによる発電

会社や百貨店では回転ドア、学校ではスライドドア、家庭では開閉ドアが一般的である。自分達の一番身近にある開閉ドアでの発電方法を考えた。

モーターを用いて発電量を算出。開閉ドアを1回開いたときの電力量は0.05W。 1日の使用回数を50回とすると、1日の電力量は2.5Wh。開閉1回分の発電量×1日の開閉数=1日の発電量=0.05Wh×50=2.5Wh 発電した電気は、家電製品の待機電力に使用する。

今後、更なる電力量を得ることの出来るモーターが開発されれば、待機電力以外の電力も補うことが可能になる。


※審査会で教員6名による評価を行い、上位3グループが発表会へ出ました