SCMPは、中国の科学者たちが植物の蒸散作用を利用して発電する発電機を開発したと報じました。具体的には、福建農林大学(中国)の研究チームを率いる胡凱昌教授をはじめとする教授陣が、蓮の葉の蒸散作用を利用した発電機を発明しました。この製品は、機器への電力供給に加え、工場の稼働を支える電力網を構築することができます。

「この研究は、蓮の葉からの蒸散による水力発電効果を研究するだけでなく、将来広く応用できるグリーンエネルギー技術への新たな視点も提供する」と研究チームは9月16日付けのネイチャーウォーター誌に掲載された論文で述べた。

「植物の葉の自然な蒸散過程は大きな水熱エネルギーを秘めているにもかかわらず、これまであまり活用されていませんでした。そこで私たちは、蓮の葉の蒸散(LTG)をベースとした発電機のプロトタイプ開発に着手しました」と研究チームは述べています。

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発電機の構造は蓮の葉の蒸散作用に基づいている。写真提供:オブザーバー・ニュース

そこで研究チームは、蓮の葉の蒸散現象を応用した発電機を作製しました。陰極としてチタンメッシュ電極を葉の表面近くに、陽極としてチタン針電極を根に挿入することで実現しました。蒸散が起こると、気孔(植物細胞の重要な細胞の一種)が開き、上向きに動き、2つの電極間に電位差が生じます。

「植物は蒸散を通じて環境と水分を交換し続けるので、発電プロセスは一日中、特に晴れた日には行われるのです」とスオン氏は説明した。

「私たちは、発電能力を検証し、現場での電力測定を行うための一連の実験を計画しました。実験結果は、生葉の蒸散プロセスを利用した発電が完全に実現可能であることを示しました」と、スオン教授はオブザーバー・ニュースに語った。

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写真はイメージです。写真提供:SCMP

論文によると、蒸散とは、水が植物の根から上部へ移動し、葉や花を通して蒸発するプロセスを指します。研究者らは、植物からの蒸散による世界の年間電力生産量は67.5TWhと推定しています。これは、広く応用可能で商業的に実現可能な技術になる可能性があります。その利点は、持続可能で環境に優しく、低コストであることです。

従来の発電機と比較して、植物の蒸散を利用した発電機は設備が簡素で、大規模な水源を必要としません。シュオン教授は、この発電機は大規模なインフラを必要とせず、畑や農場などの分散型エリアのエネルギー源としても利用できると述べています。

さらに研究チームは、環境温度、蒸散速度、気孔開度が出力に好ましい影響を与えることを発見しました。その中でも蒸散速度は最も大きな影響を与え、湿度が低いと出力が低下します。

この製品を広く応用するには、一枚の葉の発電効率を高め、エネルギー収集・貯蔵システムを最適化し、応用例を拡大するなど、研究チームが多くの課題を克服する必要があるとシュオン教授は述べた。

スオン氏は、現状では一枚の葉から発電される電力量は非常に少ないと述べた。研究によると、多くの樹木と葉を繋げることで、大規模な分散型発電ネットワークを形成できることが分かっている。「将来的には、この技術はエネルギーのインターネット、スマートグリッド、センサーなどの分野で広く応用される可能性を秘めています」とスオン氏は述べた。

蓮の葉の蒸散を利用して稼働する発電機はまだ開発の初期段階ですが、シュオン教授率いるチームは製品のプロモーションのための新たな方法を模索し続けています。この装置の人気を証明するために、チームは多くの植物種で試験を行い、すべての植物が発電能力を持っていることを発見しました。

ホー・カイ・シュオン教授は、中国福建省のCレベル人材リストに名を連ねる科学者です。電気化学薄膜バイオテクノロジーと農業センサーの応用に関する研究において長年の経験を有しています。

過去 5 年間に、彼はScience Advances、Nano Energy、Research、Biosensors & Bioelectronics、Chinese Scienceなどのジャーナルに 20 件を超える科学論文を発表し、約 500 件の引用と H 指数 12 を獲得しています。現在までに、彼は 9 件の特許を保有しています。

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