効エネルギー日記

エネルギーの効率的利用を中心に、自分の考えを述べる。

蓄電池の技術進歩

電気自動車その他に使われる性能を満足できるものとして、リチウムイオン電池がある。しかし、これでも電気自動車の航続距離を実用上に必要なレベルまでには達していない。また、リチウムは生産地が限られていて、日本で作るには供給状の問題も出る可能性がある。ところが、よく空気電池と呼ばれる電池があって、今は充電できるものではなく、放電してしまうと捨てるかリサイクルするかしかない。これはマグネシウムを負極に使ったもの。聴力に弱りが出てきた自分が使っている補聴器の電源もこの空気電池で、5ミリ直径ほどのボタン電池だが、結構長持ちしてくれる。これを充電できる大容量なものにする開発が、古河電池ニコン日産自動車東北大学など産官学11者の手で行われることになった。正極に酸素、負極にマグネシウムを使う「空気電池」と呼ばれる発電装置と、その再利用システムを共同開発する。空気電池は正極の構造を簡易にできるうえ、負極のマグネシウムが放出する電子の量が多いので「同じ重量でリチウムイオン電池の10倍のエネルギー密度の電池になる」(東北大学)のが特徴だそうだ。従来の技術では、この電池は1度発電しきると負極材が酸化してしまい、再利用できなかった。ニコンなどは太陽熱や工場の廃熱などを活用して酸化したマグネシウムの負極材を還元する仕組みを構築し、繰り返し発電に使えるよう技術開発を進めるということだ。使い切りではなく、再利用を可能にすることで、小型の大規模太陽光発電所(メガソーラー)に相当する発電所や、火力発電所の補助電源などへの活用を見込む。
これから電力の系統に接続される風力発電太陽光発電が増えると、従来型の制御だけでは追いつかなくなるため、大容量の蓄電装置が世界で設置されるようになることは確かだ。その方式には、ここでも折に触れて書いたように様々なものがあるが、充電可能で大容量、かつ充放電速度が早くて素材コストが高くないものが望まれるのだが、このマグネシウム電池はその一つの有力候補となる。マグネシウムは地球上に広く存在しているし、生産コストも安い。今回の合同チームが、長期的に繰り返し充放電ができる技術を開発できれば、世界の電力系統制御改善に大きく貢献するだろう。