”振動発電”の仕組み／自然エネルギー利用「発電」情報

純粋な自然エネルギーとは、少し異なるかもしれませんが・・人が生活・行動を行う中 で創出しているエネルギーとして、”振動エネルギー”と”音エネルギー”があります。 これらは、単にエネルギーが放出されているだけではなく・・どちらかというと人の 生活に対して悪影響（振動、騒音）を及ぼす要素となっています。

そんな悪影響環境要因を逆に”発電”という形で人の生活に役立つ要素として活用していこう という仕組みが「振動発電」なのです。

基幹的な大規模発電というよりも、公共空間（道路・歩道・交通施設など）の照明電源など として活用していくことが期待されており、現在は様々な実用化実験を実施、小規模なものでは 実用化されている・・そんな状況となっています。

”振動発電”も”音（騒音）発電”も発電の原理は同じものですので、ここでは振動発電を中心として 情報を記していきたいと思います。現在振動発電の仕組みとしては、大きく2種類の構造が存在して います。
ひとつが「圧電素子」と呼ばれるものを利用した方法。もうひとつが、異なる素材間の”電位差”を 利用して発電する方法です。

とはいえ、双方基本的な原理は同じもので、素材や形の違いと考えおいてもいいのではないでしょ うか。（写真上が圧電素子。下が電位差利用の発電体。）

発電の仕組み自体は、実は新しいものではありません。圧電素子は、スピーカーなどに使われている 基幹部品で、「電気信号を音へと変換」する役割を担っているものです。これを逆転の発想によって 「音（振動）を電気へと変換」するものとして利用したのが振動発電なのです。

現在、研究開発ポイントとなっているのが、単体での”発電能力の向上”です。圧電素子を利用する だけでは、”発電能力”が限定されてしまうため、発電能力の向上を目指して研究・開発されてきた のが「電位差を利用」した振動発電体となっています。

基本的には、人の歩行量が多い”駅施設”の歩行路に振動発電を導入、及び騒音の大きな空港施設 や鉄道施設においての騒音発電の実用化が目指されていますが・・大規模発電の可能性が無いわけ ではありません。

可能性という意味で、期待できる振動発電利用としては、「一般道路・高速道路のすべてに振動発電体 を埋め込む」ことによって発電を行うというシステムです。自動車走行によって発生する”振動”は 人の歩行と比較してかなり大きなエネルギーとなっています。全国各地に存在している主道路を 考えると振動発電の導入が可能となれば、大きな発電の可能性も十分考えられるものと思っています。

ただ、現段階では「発電体の耐久性」「単体の発電能力と設置・管理コストとのバランス」に大きな 課題がありますので、実現化のためにはこの2つの要素がいかに解決されるかということがポイントと なりそうです。

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＊振動発電の研究開発元祖企業です。