太陽光エネルギーで飛ぶ「ソーラープレーン」が世界を変える！

「ソーラープレーン」の秘めた可能性

「ソーラープレーン」とは、太陽光エネルギーを利用した航空機です。昼間に太陽光発電で飛行しながら、余った電力をバッテリーに蓄積し、夜間の飛行に用いることで、理論的には半永久的な飛行も可能です。利用方法としては、通信や放送の中継基地となる空中通信プラットフォームがあります。ソーラープレーンは人工衛星と違い、回収・交換が容易ですし、必要とあれば何機も組み合わせることができます。1機で半径100kmはカバーできますから、人口密度が低くインフラの未成熟なアフリカや南米ならば、1機か2機飛ばすだけで用が足ります。また、災害における被災者の発見や台風、津波、洪水の監視にも使うことができます。

実用化に向けての課題

課題となるのは、機体の軽量化と発電量を高めることです。限られた太陽光発電で飛行するためには、機体を軽量に設計・製造しなければなりません。上空20kmの成層圏に上昇と降下、またジェット気流に耐えうる強度が最低条件です。発電量を高めるには太陽電池を設置する面積を広げればいいのですが、翼を大きくしすぎると機体が重くなってしまいます。そこで、胴体部も翼のような形状にして発電に使うことが考案されました。それにより機体重量とサイズを大幅に減少することができました。

研究は一気に加速中

二次電池と太陽電池を含めるエネルギー技術の進化は日進月歩で、これからも性能が大幅に改善されると見込まれています。また機体にCFRP（炭素繊維強化プラスチック）を用いるなど、素材も改良の余地が大きいでしょう。ソーラープレーンの研究自体は1970年代から模索されてきたのですが、2014年にFacebookとGoogleが開発に着手したことで、インターネット通信利用の実用化に向け一気に動き始めています。太陽光エネルギーは環境に優しく、何より低コストです。ソーラープレーンの実用化は、私たちの暮らしに大きな変革をもたらす可能性を秘めています。

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先生情報 / 大学情報

公立諏訪東京理科大学工学部機械電気工学科教授雷忠先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

航空宇宙工学、流体力学

先生が目指すSDGs

メッセージ

航空宇宙工学を学ぶと、自分が設計し組み立てたものを、空へ飛ばすことができます。
旅客機のような「数百トンもある金属の塊が空を飛ぶ」、これはなかなか体験できることではありません。実際の飛行機には、大小織り交ぜ、何百万という部品が使われています。とても1人の力では完成させられません。逆に言えば、自分の得意分野をどこかで生かせる場所が見つけられます。巨大な飛行機のどこかに自分の力が関わっている仕事には、とても誇りに思うようになります。飛行機が好きな人はぜひ、この分野に挑戦してください。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

公立諏訪東京理科大学に関心を持ったあなたは

公立諏訪東京理科大学は、地域に貢献すると共に世界にも羽ばたく人材を育てることを目標として、２０１８年４月にスタートしました。日本有数のものづくり産業の集積地である諏訪地域の特長を生かした機械電気工学科と、今後のものづくりの環境を大きく変化させるＡＩ、ＩｏＴなどの情報通信技術の力を発揮する情報応用工学科の２学科を置き、「ものづくりと情報通信技術の融合」を目指した教育と研究を推進します。さらに、「工学と経営学の融合教育」で、工学に加えてマネジメントを学ぶことにより、総合的な力や判断力を身につけます。