2022年度公募 seeds-3112 - 【九州・沖縄】 再エネの新技術!太陽光から得られる熱エネルギーで「1日中」発電するデバイスの開発
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VISIONビジョン

VISION

ビジョン

カーボンニュートラル社会の実現に向けた再エネ用新規発電技術の構築

太陽光熱を電力へ変換する革新的熱電変換デバイスの創出

大規模発電が必要な再エネには、大面積化が必須の課題です。大面積化を目指すために、特に素子内にて自発的に温度差を形成させるシート状のデバイス設計が肝になります。素子上に「太陽光を吸収し発熱する領域」と「デバイスを冷却する領域」を適切に熱設計し、太陽光により最大限温度差が得られる熱電変換デバイスを開発します。プロジェクト期間内に、素子開発では高い光吸収率を示す無機-有機ハイブリッド塗布膜の熱電性能最適化を、デバイス設計では熱伝導シミュレーションによる素子内温度差20℃以上が得られるよう熱設計を実施し、共同研究にて自然エネルギーで1日中発電できるデバイスの開発・実証・実用化を目指します。

USE CASE

最終用途例

発電デバイス開発業界、再エネを利用するエネルギー業界

USE CASE 01自然エネルギーで1日中発電できる発電デバイス

APPLICATION

APPLICATION

ソーラーパネル、環境熱発電パネル、など

太陽光が当たる場所へ本デバイスを設置し、日中は太陽光による熱の利用・夜間では放射冷却効果により温度差発電でき、一日中発電できるデバイスとして太陽光発電と並んで新エネルギー技術の創出を目指しています。

STRENGTHS

強み

夜間でも10℃の温度差が生じて自発的に1日中発電できるシート状デバイスは現在ない。

STRENGTHS 01

冷却部にフィン不使用のスマート形状

強み1. 熱電技術の再エネ事業参入のために具体的なデバイス設計を提案する。
強み2. ナノ材料の光特性を熱電物性との相乗効果にて高出力が狙える。
強み3. 異分野融合型研究開発であり、ブラックボックスを低減できる。

TECHNOLOGY

テクノロジー

ナノ材料全般に関するあらゆる合成スキルの保有と材料を活かす発想力

TECHNOLOGY 01

ナノ材料化学・熱電・熱工学分野を融合した学際的研究開発

1. 第12回日本熱電学会学術講演会(TSJ2015), 講演奨励賞 (2015.9).
2. The 10th Cross Straits Symposium on Materials, Energy and Environmental Sciences (CSS-10), Outstanding Paper Award (2008.11).
3. The Materials Research Society 2007 Fall Meeting, Best Poster Award (2007.12).

PRESENTATION

共同研究仮説

未利用熱エネルギーの回収・利用にてエネルギー課題に立ち向かう

共同研究仮説01

熱設計したデバイスの実装、大面積化、および社会実装

デバイス化への技術構築と大面積化による発電実証

材料開発や熱設計およびそれらに関する物理的・化学的な課題抽出・解決は我々が実施可能ですが、実際にデバイス化および実証に関しては発電デバイス開発業界、再エネを利用するエネルギー業界に興味を持つ企業らと共同開発し、実用化に向かうことが最短と思っています。

RESEARCHER

研究者

渡邊 厚介 九州工業大学(特任助教)
経歴

2021年4月 – 現在
九州工業大学 環境エネルギー融合研究センター 特任助教
2019年4月 – 2021年3月
名古屋工業大学 大学院工学研究科 特任助教
2018年4月 – 2019年3月
九州大学 グリーンテクノロジー研究教育センター 助教
2014年11月 – 2018年3月
九州大学 エネルギー基盤技術国際教育研究センター 助教
2011年4月 – 2014年10月
某ナノテクベンチャー企業 研究員
2009年4月 – 2011年3月
日本学術振興会 特別研究員(DC2)

研究者からのメッセージ

再エネに向けた新技術はまだまだ開発途中。クリーンで大規模なエネルギーを創出しましょう!

(研究者が)単に高性能な材料を開発したから(企業に)実用化してください、というのが研究者と企業間で連携が進まない原因と考えています。我々は異分野の若手研究者3名で構成されたチームで材料開発・材料の組み合わせによるデバイスのスマート形状化・デバイスの熱設計を実施し、ブラックボックスを排除しながら進め、産学連携しやすい状況にしていきます。熱電での再エネ事業化は、一言で、実用化すれば勝てます!