エネルギーハーベスティングとは なんだ?

こんにちはCyack Labの藤原です。
皆さん「エネルギーハーベスティング」って知っていますか?
詳しくは知らないが聞いたことはある!
どんなものか詳しく知りたい!
今回はそんな方達に向けて情報を共有したいと思います。
この記事を最後まで読んで頂いた頃には、エネルギーハーベスティングがどのようなものか理解できて頂けていると思います。

エネルギーハーベスティングとは

エネルギーハーベスティングコンソーシアムによるとエネルギーハーベスティングとは以下のような説明があります。


エネルギーハーベスティング技術とは、周りの環境から微小なエネルギーを収穫(ハーベスト)して、電力に変換する技術のことで、別名「環境発電技術」と呼ばれています。

エネルギーハーベスティングコンソーシアム-エネルギーハーベスティングとは?

エネルギーハーベスティングは別名環境発電技術と呼ばれ、発電技術の1つであるということがわかります。
別名の環境発電技術から発電する技術ということはわかると思いますが、何から発電するのかがこのエネルギーハーベスティングの一番の特長になります。
では何から発電するのかというと「周りの環境に存在する微小なエネルギー」になります。
「微小なエネルギーってなんだ?」となるかもしれませんが、微小なエネルギーは主に「光(屋内)・熱・振動・電波」この4つになります。
そのため、主にこの4つの微小エネルギーから発電する技術を指す時に、エネルギーハーベスティングというワードを使用されることが多いです。
ガソリン等の大きなエネルギーから発電することもできますが、エネルギーハーベスティングは周りの環境にある「小さいエネルギー」からでも発電することができる技術になります。
では、実例をもとにエネルギーハーベスティングをもっと深く理解していきましょう!

エネルギーハーベスティング 事例

屋内光を使用したエネルギーハーベスティング

エネルギーハーベスティングと聞くと最先端の技術のイメージがあると思いますが実は身近なものに既に使われていたりします!
その1つが電卓です!
エネルギーハーベスティングと電卓は一見関係がないように思われますが、ソーラーパネル付きの電卓を誰しもが見たことがあるのではないでしょうか?
ソーラーパネル付きの電卓は以下のようなものになります。

どうでしょうか?見たことありませんか?
これもエネルギーハーベスティングになります。
屋内光の微小なエネルギーから発電した電気を使用して電卓を動作させています。
ちなみにですが、電卓で使用されているソーラーパネルは住宅等の屋外で使用されているソーラーパネルとは違い、屋内光で発電効率が高い物が使用されています。
ソーラーパネルも色々な種類があるので適材適所で使い分けるのがエネルギーハーベスティングでも重要になってくると思います。

電波を使用したエネルギーハーベスティング

電波を使用したエネルギーハーベスティングで、もしかすると作ったことがあるかもしれない物があります。それがラジオです。

みなさん幼少期や学校の授業でラジオを制作したことがありますか?その制作したラジオは乾電池をしようしていましたか?
もし、乾電池等の電源を使用せずに動作するラジオを作ったことがある人は、エネルギーハーベスティングに触れていることになります。
ラジオには乾電池等の電源を使用せずに動作するタイプの鉱石ラジオというものがあります。
鉱石ラジオと言われてもピンと来ない人もいると思いますが、ゲルマニウムラジオという名前は聞いたことがあるのではないでしょうか?
ゲルマニウムラジオは鉱石ラジオの1つで、ラジオの電波から電力を生み出し音声を出力する物になります。
これもエネルギーハーベスティングの代表としてよく紹介されています。
電波から電力を生み出す方法はアンテナを使用します。この電力を生み出すアンテナとしてレクテナというものが使用されます。
光から電力を生み出すのがソーラーパネルに対して、電波から電力を生み出すのがレクテナになります。

エネルギーハーベスティングではないが身近にある発電技術

エネルギーハーベスティングの定義からは外れますが、レクテナを使用したものは身近に多くあり、SuicaやPASMO等の交通系ICカードもこのレクテナが使用されています。
交通系ICカードを改札等にタッチする際、タッチする場所から出ている電波を利用しカード内部にあるICを動作させています。
また、ユニクロのセルフレジにも同様の技術が使用されており、商品タグの裏面にシールでレクテナとICチップが貼り付けられています。
ユニクロの商品を買った際にはタグの裏面に貼られているシールを剥がすことで実際にレクテナを見ることができるので、実際にレクテナがどのようなものか見たい人は一度確認してみてはいかがでしょうか?

最後に

実例を通してエネルギーハーベスティングがどのようなものか理解が深まったでしょうか?
エネルギーハーベスティングは周りの環境から電力を生み出す技術なので、電源が取りにくい場所でも電力を生み出せます。
また、条件が揃えば半永久的に電力を生み出すことができるため、IoTとの相性がよく現在注目されている技術でもあります。
IoT製品をさらに普及させ様々な場所で使用するために、エネルギーハーベスティングで電力を供給することが求められています。

まとめ

  • エネルギーハーベスティングは周りの環境から微小なエネルギーを収穫(ハーベスト)して、電力に変換する技術
  • 主に「光(屋内)・熱・振動・電波」から電力を生み出す
  • 身近な実例としては電卓やラジオがある

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