魚群からヒント、風力タービンの配列で効率10倍 - EUROPA(エウロパ)

魚群からヒント、風力タービンの配列で効率10倍

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 最新鋭の戦闘機から、新幹線まで自然からヒントを得て問題を解決することがあります。今回は風力発電です。魚群を模したパターンで配置すると極めて効率の良い発電が行えることがわかりました。

 アメリカ、カリフォルニア工科大学の生物工学者ジョン・ダビリ氏は魚群から風力タービンの配列のヒントを得、風力エネルギーの単位面積あたりの生産力を増やすを実験を行ったところ、効率が10倍に跳ね上がったといいます。

「消費エネルギーの削減より、エネルギー生産の最大化を追求した」
 そのように語るダビリ氏。広大な土地に並ぶのは垂直軸タイプの風力タービンが設置されました。一般的なプロペラ型タービンより静音性が高く、高さもそれほどないため渡り鳥の邪魔にならないメリットがります。この垂直軸タイプの風力タービンを魚群を模したパターンで配置すると、間隔を狭めても後流が干渉しないということが分かったといいます。ダビリ氏は「魚の群れの最適な形状については、さまざまな知見が積み重ねられている」と話しています。

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写真:フエダイの群れ。形状には、抗力を減らし、効率を最大化する効果がある。

ただし自然は万能ではない
 去年、木の枝葉をモチーフにしたソーラーパネル配列が高く評価され、アメリカ自然史博物館の2011年「ヤング・ナチュラリスト(若き博物学者)賞」を受賞した13歳のエイデン・ドゥワイヤ君。しかし、木の枝葉をモチーフにしたソーラーパネル配列といのは最も効率的なパネル配置のモデルとしては不適当だといいます。

 カリフォルニア大学サンディエゴ校の環境エンジニア、ジャン・クレイスル氏は「樹木は自重や風荷重に耐えなければならない。太陽光を集めることだけに集中し、平面的に進化していたら、強風でなぎ倒されてしまうだろう。生命を保つためには、全体のバランスも重要ということだ」と述べています。
 またクレイスル氏は、「自然が何もかも教えてくれるわけではない。受け入れがたいかもしれないが、事実なのだ。人間は産業化を経て自然進化から逸脱してしまった」とも話しています。

 確かに、自然が作ることが出来るものには素材に限界があり、それ以上強く出来なかったり、軽くすることが出来ないという欠点があります。その上で「効率を考えたらこうなった」というのが、動物や植物の出した答えです。ただし、人間が作るものはそれらを解決することができた上で、「メンテナンスはどうか」「製造はしやすいか」「安くつくれるか」など自然にはない要素が入ってしまっています。そして最も効率が良いのは何かと考えると、自然からヒントを獲ることができても、問題を解決することは出来ない場合があるとのことのようです。

参照元:ナショナル・ジオグラフィック


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