歩いて踊ってエコ発電しよう

　フィットネスジムのランニングマシンで走ることがエネルギーの浪費だと思う人は、イギリスの科学者スティーブ・ビービーの話を聞くべきだ。サウサンプトン大学に所属するマイクロマシン（超小型機械）の専門家であるビービーは、電気に転換できるはずのエネルギーが無駄にされるのが我慢できない。９年前から、運動エネルギーを電力に転換して電子器具に供給する方法を研究してきた。

　サウサンプトン大学の彼の研究チームは、工業機械の余分な振動を電力に転換する装置を開発した。彼らに言わせれば、世界は可能性であふれている。電車の振動や人体の関節、ラッシュアワーの通勤客の一歩だって小さな、しかし再生可能なエネルギー源になりうる。

心臓の鼓動も電源になる可能性

　エネルギー再利用の原理自体は新しいものではない。自転車の不格好な発電機を思い出してほしい。自動巻き時計も１７７０年代に発明された。最近では、急増している携帯型データ収集端末に電力を供給する必要もあって、この技術に注目が集まっている。原理は単純。物体の振動で磁石を動かし、銅のコイルに電流を生じさせる。こうして、運動エネルギーの約30％を電力に転換できる。

　電力の大きさにすればマイクロワット単位とわずかだが、小さな装置の電力源としては大きな可能性がある。たとえば環境センサーや、橋にかかる圧力を調べる加速度計、交通状況追跡システムだ。これらの装置のバッテリーは高価なうえに、交換がむずかしい。

　この技術はここ数年、医療や軍事、機械工業の分野への応用も進んでいる。インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究チームは、心臓の鼓動から電力を得るペースメーカーを開発中だ。この装置が小さなバッテリーを常に充電し、鼓動が弱まると作動する。

　「明るいときに太陽光で充電し、暗いときに使える懐中電灯に似ている」と、研究を指揮するポール・ミチェソンは言う。まだ試作の段階だが、彼は「現在使われている物のように、６、７年おきに複雑な手術をして取り換える必要はなくなる」と期待する。

　早くもこの技術を採用したグリーン企業がある。ロンドンのナイトクラブ「バー・スーリヤ」はダンスフロアで踊る客のエネルギーを集めている。床材の下に透明な圧電素材が敷いてあり、踏むたびに小さな電流が発生する仕組みだ。電気代はかなり節約できる。

　このような素材は現在、高価すぎて割が合わない。しかし価格が下がれば、混雑する駅や空港で使われると専門家たちは考えている。「ラッシュ時には何百万もの人が地下鉄を利用する。その全員がエネルギー潜在力をもっている」と建築事務所ザ・ファシリティーのスティーブン・フィッツウィリアムは言う。

　同事務所は最近、イギリスの鉄道用線路を所有するネットワーク・レール主催の設計コンペを制した。ロンドン橋近くの陸橋に圧電装置を設置し、通過する電車の振動から電流を取り出し照明に利用するプランだ。電車の騒音を軽減する効果もある。

兵士もバッテリー携帯が不要に

　人間の歩行も発電に利用できる。カナダのサイモン・フレーザー大学の研究チームは、人間の膝関節から電力を得るエネルギー回収機を作り出した。整形外科で使用するひざのサポート器具のように見えるが、使用者が気づかないうちに電力を起こせる。

　「ハイブリッドカーのブレーキ発電に似ている」と、開発に従事した運動生理学者マックス・ドネランは言う。「ひざが曲がる動きで発電機を働かせる。とても経済的で、１分間に13ワットの電力を得られる場合もある」。それなら、携帯電話の30分の通話に十分だ。

　しかし研究チームが想定するのはむしろ、電池の必要な人工器官などの医療器具、あるいは兵士が使う装備での使用だ。「戦場では15キロものバッテリーを携帯する場合もある」とドネランは言う。「兵士たちにとって、バッテリーは水や食料と同様の必需品だ」

　このような電力回収技術は、数年後にはｉＰｏｄや携帯電話などの小型装置にも使われるようになるかもしれない。高圧電力の供給には役立たないと専門家はみているが、環境に配慮したいという人々の願いは強い。

　フィットネスジムが発電所を兼ねたり、エコを気取った映画スターがひざに発電機をつけたりするようになるのは、そう遠いことではないかもしれない。

[2008年12月24日号掲載]