太陽光を効率的に地下へ届ける安価なスマートデバイスを開発

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NTUsg/YouTube

シンガポールの南洋理工大学(NTU)の研究チームは、太陽の動きに追従しながら光を集め、地下空間まで届けられるスマートデバイスを開発した。市販のアクリルボールや光ファイバーなどを活用した、軽量かつコンパクトなエナジーハーベスティングシステムだ。研究結果は、2021年3月1日付けで『Solar Energy』に掲載されている。

このデバイスによる採光方法は虫眼鏡で太陽光を集めるのと同じで、アクリル製のボールがレンズとなって太陽光を1点に集め、光ファイバーで伝送する。デバイスにはGPS座標をあらかじめ入力しているほか、太陽光を最大限に伝送できるように、光センサーとモーターを利用して1分間隔で光ファイバーの位置を自動調整する。

試作品の高さは50cm、重さ10kgで、ボールレンズを紫外線や埃から守るために3mm厚のポリカーボネート製カバーで覆っている。実験では、市販のLED電球を上回る発光効率を示し、その性能は高価な採光システムに匹敵するとしている。

ケーブルのそばに予備光源としてLED電球を備えることで、天気の悪い日や夜間でも利用できる。部品は手に入りやすく、ボールレンズの大きさによって最大出力を変更できるので、量産も容易だ。研究チームは、駐車場やエレベーター、地下道といった場所における利用を想定している。

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Hybrid daylight harvesting system using static ball lens concentrator and movable optical fiber

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