福井大とJAXAがレーザー光を地球に送る宇宙太陽光発電を開発中


レーザー光を地球に送る宇宙太陽光発電

2011年08月03日

読売新聞サイトの7月24日記事「夢の宇宙太陽光発電、福井大などが装置研究」から一部を引用する。

天候や時間帯に左右されない太陽光発電の実用化に向け、福井大大学院の金辺忠准教授(工学研究科)が、宇宙空間で太陽光を効率的にレーザー光に変え、地上に送る装置の研究を宇宙航空研究開発機構(JAXA)と共同で進めている。

装置が完成すれば、地上で受け取った光で発電し、原発1基分にあたる約100万キロ・ワットをまかなえるという。

反射鏡形の装置(縦約200メートル、横約2キロ)を約3万8000キロ上空に飛ばす。金辺准教授は太陽光を吸収・透過しやすい素材を開発。この素材を装置に組み込み、分散している太陽光を“整列”させてレーザー光に変換する。レーザー光は真っすぐな光のため、太陽光よりも強い光を地上に届けられるという。

地上での太陽光発電は、光の差さない夜間に発電できず、雨や曇りだと発電効率が落ちる欠点がある。人工衛星などに太陽電池パネルを搭載し、宇宙空間での発電も行われているが、効率的に光を地上に送る技術が確立されていなかった。

JAXAは2025~30年をめどに試験装置を設置する予定。...(C)読売新聞

壮大な宇宙太陽光発電の話題だ。天候に左右されない宇宙での太陽光発電は魅力的だが、その電力をどのように地球に送るのか、が最大の問題だった。今までに一般的な解としては、波長の短い電波でピンポイントに地球に送る、だった。ただこの方法では、電波では波長を短くしてもある程度拡散すること、またそのピンポイント先が事故などでズレた場合の被害をどうするか、の問題があった。天から強力な電子レンジの電波ビームが自分に突き刺さる、と考えるとわかりやすい。

今回話題の方法は、地球への電力の送信に光を使用する。レーザー光だ。レーザー光なら拡散は非常に少なく、また波長が揃っているため強力な光となる。つまり効率良く送信できるということだ。

宇宙上では次の動作となる。通常の太陽光発電とは全く異なる原理だ。宇宙上には200メートル×2キロメートルという、非常に細長く巨大な鏡を置く。その鏡で太陽光を集光し、新開発の素材で波長を揃えてレーザー光に変換する。それを地上に送信する、というやりかただ。

地上ではその光を受け取り、太陽電池で電気に変える。この規模で、なんと原発一基分の100万キロワット、つまり1ギガワットもの発電が可能となる。

大変な技術だ。ただ、一抹の、いやそれ以上の不安もある。電波ではなくレーザー光としても、万が一の事故で超強力なレーザー光が降って来る事態が考えられるからだ。そして、これを兵器として他国に向けることも不可能ではない。夢の技術が実現できることは素晴らしいが、実用化は少々怖い。今回の原発事故で、人類は科学技術を弄ぶとそれから復讐されることを学んだはずだからだ。

 
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