超高性能ソーラー発電、コンパクトな水力発電、塩水を利用した燃料電池といったもモバイルバッテリーをご紹介します。

更新日:2018年10月30日

モバイルバッテリーってどんなバッテリー?

コンパクトなバッテリーというと、皆さんの身近なところでは、スマホの充電が切れた際に利用するあらかじめ充電をしておく、大容量のバッテリーのことをさすかと思います。そのようなスマホ向けのバッテリーでさえ、「20,000mAh」という大容量の充電ができるようになってきました。バッテリーという特性を活かして、LEDライトの機能が付いていたり、防犯用ブザーの機能が付いていたり、それ以外にも、ワイヤレスのイヤホンとして使えるモバイルバッテリーなどが登場しています。しかし、もっと未来の話に目を向けると、燃料電池のようにその場で発電を行うモバイルなバッテリーが、今後登場してくれると思われます。そのような燃料電池が登場した場合、その場で電気を生産してその場で消費することが可能になります。また、バッテリー自体の蓄電性能が向上してコンパクトになれば、スマホの充電だけに限らず、手軽に色々なデバイスの電源として利用できるようになることが考えられます。現在、開発されているものとしては、ライター用のガスから水素を発生させて、その場で電気を発生させる携帯可能な燃料電池がでてきています。サイズは片手で持てる程度の大きさで作られているので、モバイルの発電所といったイメージです。塩水を活用して、塩水の化学変化で水素を作り出し、その水素から電力を取り出すという小さな燃料電池も開発されています。塩水で発電ができるようになれば、誰でもどこでも、繰り返しエコな発電をすぐできるようになります。この発電容量が大きくなれば、新しい電気の消費の形が生まれるかもしれません。ソーラー発電の性能が向上することでも、モバイルバッテリーとして利用することが可能が広がると思います。実用化に向けた試験段階ということですが、従来のソーラーパネルの4倍の性能があるソーラーパネルが試作されているそうです。4倍の性能があるということは、同じ発電量を期待する場合、ソーラーパネルの面積が4分の1で済むということです。これまで不可能だったスマホに直接、ソーラーパネルを貼り付けて、充電のいらないスマホが開発されるかもしれません。ソーラー式の時計のように、色々なデバイスでバッテリーや電池がが要らない世界が訪れるかもしれません。今回、燃料電池とソーラーパネルを紹介してきましたが、モバイルの水力発電も考案されています。手のひらサイズの小さな水力発電装置を、川などの流れがある場所に流して、身近な電力を取り出す装置が考案されているそうです。最後に、発電と言うといちばんに思い当たる火力発電のモバイルもあります。キャンドルのランプを熱して、その熱から電気を作り出すタイプのものもありますし、木材を暖炉のように燃やすことによって、その熱から電気を作り出すタイプのものもあります。モバイルバッテリーという書き方をしていますが、水力、火力、太陽光、燃料電池(水素)と言った発電が高性能化することで、必然的に小型化していき、将来的にモバイルバッテリーになっていく可能性も考えられます。LED電球や電力のかからない家電製品がこれからもどんどんでてくると思います。このような製品は、モバイルのバッテリーと親和性が良いと思います。現在、オフグリッドな生活と言うと、ソーラーパネルを設置した住宅が大本命です。モバイルバッテリーの高性能化とともに、それらを活用することで、本当に電力のかからないコンパクトな暮らしができるようになるかもしれません。今回、スマホの大容量充電器という切り口でモバイルバッテリーをご紹介しましたが、将来的に自分の家に小さな発電所があるようなイメージで、モバイルバッテリーが実用化される日が来るかもしれません。現状、これらのバッテリーは、実際の生活において普段通りの生活を満たすだけの電力は、サポートできないかもしれません。しかし、何か災害があった時など、緊急時にとても重宝すると思います。これらの研究や開発が進んでいくことは、そういった意味でも活用方法が広がると思います。

モバイルバッテリーの種類をご紹介します。

未来のモバイルバッテリーを考えてみました。自産自消で使える夢のエネルギーの一端が、垣間見れるテクノロジーがでてきています。未来が広がるモバイルバッテリーをご紹介します。

■モバイル太陽電池
イタリアで開発されているソーラーパネルが、変換効率64%という超高性能な太陽電池で特許を取得したそうです。製造コストなど不明な部分が多いですが、現在の太陽電池の変換率は、概ね15-20%の変換率です。これを考えると、どれだけ高性能な太陽電池かが分かります。太陽光発電は目標として、2030年に発電コスト7円/kWhを目標としています。これを達成するためには、製造コストの問題などが関係してきますが、50%以上の変換効率が必要となってきます。50%を超える高性能な太陽電池が実用化されれば、発電コストも従来の発電方法よりも低くなります。更に、効率が良くなるため小さな太陽電池で同じ電力を作れるようになります。そうなると、様々なデバイスが自家発電で動くことができるようになり、将来コンセントにつなぐ必要がない世界になるかもしれません。ここでは、太陽電池の種類と特徴について記載をしたいと思います。はじめに、「モジュール変換効率」「セル変換効率」についてお伝えしたいと思います。「モジュール変換効率」というのは、私たちが一般的に見るソーラーパネル1枚の変換効率になります。「セル交換効率」というのはそのモジュールを構成する要素である、セル1枚の変換効率になります。「セル変換効率」は研究段階で使われる資料なので、比較的変換効率が高く出てしまいます。私たちが一般的に利用する太陽電池の指標としては、「モジュール変換効率」を見ることが適切と言えます。その点への注意は必要です。太陽電池の種類の話に移りますが、素材によっていくつかに分類されています。もっとも普及しているのが「シリコン系」です。「化合物系」も話題によく上る方式なります。その他にも「有機系」「有機無機ハイブリッド系」という分類があります。「シリコン系」の太陽電池ですが、これは更に細かく分けると、「単結晶」「多結晶」になります。あまり普及はしていませんが「薄膜」タイプもあります。知る根茎のシリコン型パネルの変換効率は30%が限界とも言われています。 「化合物系」では、「CIS系太陽電池」と「III-V族太陽電池」があります。「CIS系太陽電池」は、変換効率は高くありませんが、コストの低さが特徴の太陽電池になります。太陽電池が吸収できる波長は、素材によって違います。「III-V族太陽電池」は、複数の素材を重層的に組み合わせることによって、ロスを少なくする方法です。この方法だと、50%以上の変換効率も夢ではないと言われています。現在は、人工衛星などで使われるとても高価な太陽電池ですが、コストが下がれば夢の太陽電池になると考えられます。「有機無機ハイブリッド系」は変換効率の低さや、研究段ということはありますが、塗るだけで太陽電池が実現できる「ぺロブスカイト太陽電池」は画期的な技術と言われています。
このように様々な方法で、太陽電池は研究開発が進められています。変換効率が向上し、コストが下がることによって、利用エネルギーの変化も起こりますし、省スペース化によってライフスタイルにも大きな影響を与えることが考えられます。
出典:https://bit.ly/2VWxBMw

■モバイル燃料電池
スウェーデンの企業が、塩水の入った 使い捨て型のカートリッジを交換するだけで、発電が可能なモバイル燃料電池を開発しました。塩水が化学変化を起こすことで水素を発生させ、その水素から電気を作り出すというものです。この企業は以前にも、ライターなどに使う充填式のガスから水素を発生させ、その水素で発電するという商品を開発していました。このように、燃料電池も塩水から作れるモバイル時代になってくるかもしれません。
出典:https://bit.ly/2UFF7eE

■モバイル水力発電
水力発電と言うとダムを作って、大規模なものを想像すると思います。しかし、今回小川などの流れがあるとこであれば、そこに小さなローターを流してつないだシャフトから、電気を発生させるという商品を開発した企業があります。簡単に言ってしまえば、モバイルの水力発電です。スマホや身近なデバイスであれば、内蔵された「5000mAh」のバッテリーに、水力から発電した電気を蓄電しておいて、電源として利用することができます。
出典:https://bit.ly/2W1368d

■モバイル火力発電
キャンプなどに行った時に、薪をや枯れ草、松ぼっくりを燃やして、焚き火をすることがあると思います。それで調理を行うこともあるかと思います。その発熱している調理器具から、電気を作り出す商品を販売している企業があります。言ってしまえば、小さな火力発電です。これまで薪を燃やすのは、暖をとったり、調理をしたり熱源としてしか使っていませんでした。しかし、調理とともに、電気が取得できるようになれば、さまざまなデバイスの電源として利用で方法が格段にあがります。
出典:https://bit.ly/2FcJIzR

■充電式モバイルバッテリー
「20000mAh」を超える大容量タイプの充電式モバイルバッテリーが、発売されています。有名なところでは「Anker(アンカー)」「RAVPower(ラブパワー)」がお勧めですが、充電スピードなど用途にあった充電式モバイルバッテリーを選んで下さい。スマホだけではなく、ゲーム機や色々なデバイスの電源として便利なこと間違いなしです。
出典:https://bit.ly/2HncoIK