見出し画像

ケンブリッジ大学がMPUへの給電を「藻類」に任せることに成功!

デジタル化が進んだ現在、家電や自動車といったモノをインターネットに接続する技術「IoT」が注目を集めてる。IoTの対象となるモノには、センサーやカメラ、無線通信が搭載されてて、遠隔地からモノを計測・制御したり、モノ同士で通信を行ったりできる。

IoTは様々な分野・領域で新たな価値を生み出すような活用が期待されてる。そのため、総務省の情報通信白書(令和元年版)では、2020年代には約450億台、2035年までに1兆台のIoTデバイスがインターネットに接続されるって予測されとる。ただし、これだけの数のIoTデバイスを運用するためには、膨大な数のポータブルエネルギー源(電池や発電機)が必要になる。

現在広く使われているリチウムイオン電池は、比較的高価で持続不可能な材料(希土類元素など)をたくさん使ってもうてる。ほんで、こいつで1兆台のデバイスに電力供給しようとすると、世界中で毎年生産されとるリチウムの3倍の量が必要になって、リチウムイオン電池だけですべてを賄おうとするのは現実的に不可能らしい。

また、既存の再生可能エネルギー源についても、資源が枯渇する心配はあらへんけど、本当に環境に優しいかと言われるとグレーやったりする。例えば、太陽光パネルの製造には、水酸化ナトリウムやフッ化水素酸といった環境に悪影響を及ぼしかねない腐食剤がよく使われる。また、製造過程で水・電力を大量に消費するから、温室効果ガスの排出は避けられず、廃棄物も出てまうってのが実状やった。

こうした背景から、膨大な数のIoT機器に対して安定して電力を供給できるように、持続可能で手頃な価格の分散型電気エネルギー源のニーズが高まってきてた。これを受けて、ケンブリッジ大学は藻類の光合成を活用した生物電池を開発し、マイクロプロセッサ(MPU)に継続的に電力を供給することに成功しはった!

P. Bombelli et al., 2022, "Powering a microprocessor by photosynthesis", Energy Environ. Sci.

本システムは単三電池くらいの小型のデバイスで、その中に非毒性の藻類(Synechocystis)が収められている。彼らの光合成で生成された小さな電流がアルミニウムの電極を通ってマイクロプロセッサに電力を供給する。

このシステムは、一般的な電池に比べて安価で、ほとんどがリサイクル可能な材料でできている。そのため、システムを何度でも簡単に複製することができ、大量のIoTデバイスの一部として提供できる可能性がある。

研究グループは、IoTデバイスで広く使用されているマイクロプロセッサ「Arm CortexM0+」に電力を供給する実証実験を行わはった。そして、自然光とそれに伴う温度変化がある室内と室外の両環境下で、6カ月以上の継続的な電力供給を行えることが確認された!

電源に「草」生えてるデバイス…おもろいwww


この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか?