もはや電源不要? 湧水に浸すだけで発電、産総研などが世界初開発

湧水と大気の温度差を利用して発電する装置。できた電力を使って湧水の温度を計測している＝産業技術総合研究所提供

　地表に湧き出る地下水「湧水（ゆうすい）」に浸すだけで発電できる技術を世界で初めて開発したと、産業技術総合研究所（茨城県）などのチームが発表した。湧水と大気の温度差を使うのが特徴。水力発電のような水の流れが不要で、昼夜を問わず発電でき、電源がいらない計測器などに応用できるという。

　湧水の温度は気温の変化を受けにくく、昼夜や年間を通して約15度とほぼ一定で、夏は冷たく、冬は温かく感じる。

　チームは円柱形の銅棒の両端に、熱を吸収したり放出したりするヒートシンクをとりつけ、取り込んだ熱エネルギーを電気に変換する装置をつくった。片方を湧水中に、片方を大気中に置くと、温度差に応じて電気を起こせる仕組みだ。

　昼夜の寒暖差が激しく、冬は氷点下まで冷え込み、かつ湧水が豊富な長野県松本市で2022～23年にかけて実験したところ、実際に発電できることを確認。温度記録計などの機器を動かすこともできた。1日の発電量は、最も温度差が大きかった1月で平均14・5ミリワットだった。

　一般家庭の1日の電気使用量は6〜15キロワット時で、湧水発電の発電量はこれに比べるとごくわずかだ。チームの産総研物理計測標準研究部門の天谷（あまがい）康孝さんは「ボタン電池1個分ぐらいは蓄電できるので、水質管理装置などに使える。活用法を検討したい」と話した。

　成果は2日付のエネルギー関係の学術誌に掲載された。【菅沼舞】