新しいタイプの風力発電機でエネルギー問題に挑む

期待される自然エネルギーの活用

地球温暖化や砂漠化、石油など化石燃料の枯渇によりエネルギー問題への関心が高まっています。その解決策の一つとして、自然エネルギーの効率的な活用が期待されています。
風力発電では、風の力を利用して風車を回し、その動力で発電機を回転させて電気をつくります。風の力は、風速の3乗に比例します。風車に入る風のエネルギー量と、実際に発電機から取り出すことのできるエネルギー量との比率を「エネルギー効率」と言い、大型風車で30％～40％くらい、小型風車で20％ほどになります。現在、さらなる効率化を求めて研究が進められています。

風向きに左右されない風車

小型風車は大型のものに比べ、発電量に対してのコストが高いことが欠点です。この問題の解消に向け、新しいタイプの風力発電機の開発が行われています。「小型鉛直軸風車」と呼ばれるこの風力発電機は、高さが2m～3mほどで、回転軸が重力の方向、すなわち地面と垂直にあるのが特徴です。地面から垂直に伸びた回転軸の周りを何枚かの羽根（翼）が回っていると言えばイメージしやすいでしょうか。回転軸が地面と水平にある「かざぐるま」形の風車は、風向きが変わったら、風車が風の吹いてくる方角を向かないと羽根（翼）が回りませんが、鉛直軸風車は風向きが変化しても風車の向きを変える必要がありません。

小型鉛直軸風車が活躍する場所

この小型鉛直軸風車の実用化をめざして、羽根（翼）の形や材料、風速に対する回転数の変化についての研究も進められています。風力発電は発電機だけでなく、羽根（翼）の素材や制御システムなど、さまざまな研究がつながりあう総合的な分野です。研究が進めば、より効率のよい風車の設計や制御システムをつくることができるでしょう。そして小型鉛直軸風車が実用化されれば、少量の電力が必要な場所、例えば砂漠やジャングル、山深い地域など、住む人は少なくても電気が必要な場所、さらに高緯度で太陽光発電より風力発電のほうが効率がよい場所に普及すると考えられます。

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先生情報 / 大学情報

鳥取大学工学部機械物理系学科教授原豊先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

応用数理工学、流体工学

先生が目指すSDGs

メッセージ

私の研究室では、「小型風力発電」に関する研究を行っています。設置する地域の風の特性に合った小型風車を開発して、普及させたいと思っています。未来を考えるうえで、エネルギー問題は重要なことがらですので、問題意識を持っている人と一緒に、今後も研究を進めたいと考えています。人がやらないことをやれば、そこから新しい道が開けてくるものです。地道な積み重ねや忍耐力も大切ですが、何よりいろいろなことに興味を持ち、自分で考えることのできるあなた、チャレンジ精神にあふれたあなたを歓迎します。

先生への質問

先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

鳥取大学に関心を持ったあなたは

鳥取大学は、教育研究の理念に「知と実践の融合」を掲げ、高等教育の中核としての大学の役割である、人格形成、能力開発、知識の伝授、知的生産活動、文明・文化の継承と発展等に関する学問を教育・研究し、知識のみに偏重することなく、実践できる能力をつけるように努力しています。また、研究・教育拠点、幅広い専門的職業人の養成、地域の生涯学習機会の拠点、社会貢献機能など個性輝く大学を目ざし、地方大学にこそ求められるオンリーワンの研究開発を行い、社会に貢献し、国際的競争力を確保できる大学運営を目指しています。