木を植えれば、あなたの家族は一生電気代を払わなくて済む…そんないいことがあるでしょうか？ ！

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2011年のある日、フランス人エンジニアのジェローム・ミショー・ラリヴィエールが広場を歩いていると、道端の葉がわずかな風に揺れているのが見えました。突然、あるアイデアが彼の頭にひらめきました。木を作り、そよ風で葉を吹き飛ばして、あまり風がなくても電気を生み出せたらどうなるだろうか？

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そこで彼はエンジニアチームを結成し、3年間の研究を経て、高さ約8メートルの「Wind Tree」と呼ばれるプロトタイプを開発しました。木のように見え、枝ごとに多数の小さな垂直の風力タービンブレードが配置され、葉のように風に揺れます。

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それはフランス北西部のブルターニュ地方のプルムール・ボードゥーのコミューンに設置されました。もちろん、ジェロームはこれが唯一の風力発電木になることを望んでいるわけではなく、むしろすべての家庭の庭に電気を生成できる木が植えられることを望んでいます（庭がある場合）。

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この木が最初に発明されたとき、その価格は急騰し、56,000ドル、つまり約40万元で売られました。

発電に必要な風速はそれほど高くないので、毎秒2メートル程度の風速があれば発電には十分です。強風の海辺や草原にいる必要はなく、人間にはほとんど感じられない程度の微風でも正常に動作します。これはまた、一枚の葉の発電効率が高くなく、最大でも約300ワットしかなく、従来の風力発電機よりもはるかに悪いことを意味します。

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しかし、各枝に36枚の葉があるため、互いに連携して発電効率を高めることができます。理想的な条件下では、木全体で 5868W の電力を生成し、110/230V の電圧を送信できます。公式サイトによると、木の形をした発電機を「植える」ことで生成される電力は、864キログラムの石炭を燃やすのと同等で、非常に環境に優しいとのことです。下の図に示すように、風が強くなるほど、ツリー型発電機の発電量も大きくなります。

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しかし、ジェローム自身も、より高い発電効率を達成したければ、より安定した風力発電を得るために、木の形をした発電機をもっと高く、できれば50メートルほど高く「植える」必要があると認めている。結局のところ、すべての利益が保証されるわけではありません。

しかし、ツリー型ジェネレータには比類のない利点もあります。例えば、その形状は風力タービンよりも美しく、景観を壊すことなく周囲の環境と調和して溶け込んでいます。また、主な構造には軽量素材を使用し、葉はPVCプラスチックシートで作られており、すべて交換可能なので、長期間使用できます。

大型のファンブレードタービンと比較すると、ツリー型発電機のブレードは垂直タービンです。走行時に大きな音は出ず、木の葉のように優しく揺れるため、人や動物に影響はありません。

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さまざまな人々の美的嗜好に応えるために、通常の緑に加えて、青とオレンジの3つの異なる色の葉があります。

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プロトタイプはすぐに成功しました。同社は2015年に樹木型発電機の商業生産を開始し、フランス、ベルギー、ドイツなどでいくつかのパイロットプロジェクトを実施している。 2017年にこのプロジェクトはEUイノベーション賞を受賞しました。当初の計画では、2020年までにツリー型発電機を世界中で普及させることになっていたが、この目標にはまだ程遠い。値段が高す​​ぎるから…

ルクセンブルク、太陽風ハイブリッド樹木 出典: New World Wind

ジェロームさんは、この木が太陽光発電、地熱発電、エネルギー効率の高い建物など、他の発電方法と組み合わせられることを期待している。彼が木の形をした発電機を発明したとき、この木を庭に植えておけば、二度と電気代を払う必要がなくなると主張しました。これは本当ですか？

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これは、さまざまな地域の風の状況と家庭の電力消費に基づいて計算する必要があります。家庭では年間 4000 キロワット時 (kWh) の電力を消費すると想定できます。木発電機は年間 280 日稼働します (1 日 10 時間稼働すると仮定)。したがって、1 日あたり 4000/280 = 14.29 kWh の電力を生成する必要があります。

天候があまり良くなく、上記の 5868w に到達できないと仮定すると、ツリー型発電機は 3.1 キロワット (kW) の電力を生成でき、1 時間あたり 3.1 kWh の電力を生成できるため、1 日あたり 14.29/3.1 = 4.61 時間稼働する必要があります。つまり、ある地域の平均風速が 2m/s を超え、1 日あたり少なくとも 4.61 時間風が吹く場合、木造発電機は 1 年間の家庭の電力需要を満たすことができます。

もちろん、これは単なる理想的な計算です。実際、風力発電の安定性と信頼性は、風速の変化、風向の変化、ブレードの摩耗、発電機の損失など、多くの要因によっても影響を受けます。そのため、ツリー型発電機は補助エネルギー源としてより適しており、他のエネルギー源と組み合わせて省エネと環境保護に貢献します。

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もちろん、前提として庭があり、40万元をかけて「木」を買う覚悟が必要です...

参考文献

[1]https://www.newworldwind.com/windbush

[2]https://www.cleanenergy.org/blog/windtree-

企画・制作

出典: Bringing Science Home (id: steamforkids)

著者: 蘇成宇

スキン誌編集者によるレビュー

編集者：ヤン・ヤピン