태양광에너지를 화학에너지로 저장하는 새로운 연료전지를 나고야공업대학의 연구그룹이 개발했다.
태양광, 풍력, 지열 등, 자연에너지 유래의 전기의 이용 확대가 요구되는 가운데, 이러한 발전은 날씨에 좌우되기 때문에 불안정하고, 취급하기 어려운 것이 과제가 되고 있다.
한편, 전력의 안정공급에 대비해, 자연에너지와 대형 축전지를 조합한 스마트 그리드(전력의 흐름을 공급측·수요측의 양쪽으로부터 제어하는 송전망)의 구축이 진행되고 있지만, 기존의 축전지를 베이스로 한 전력망에서는 전력 수송이나 축전의 과정에서 큰 에너지 손실이 생긴다고 한다.
그래서 본 연구에서는 식물의 광합성과 같이 태양광 에너지를 화학 에너지로 직접 변환하는 새로운 타입의 축전지를 착상했다.식물은 태양광 에너지를 이용하여 CO2를 당으로 변환하여 저장하고(광합성), 공기 중의 산소를 사용하여 당을 분해할 때 화학 에너지를 꺼낼 수 있다(호흡).이번에 개발한 축전지에서는 AQDS라는 유기 분자에 태양광을 조사하여 AQDS-H2로 변환하고(충전), 공기 중의 산소와 AQDS-H2가 반응함으로써 생기는 에너지를 전기 에너지로 출력한다. 방전).방전시, AQDS-H2에서 AQDS로의 변환 반응이 일어나기 때문에, 여러 번 반복해서 사용할 수 있다.
이 전지는 "광충전 가능한 연료 전지"로 간주될 수 있다.종래의 연료 전지는 폭발의 위험이 있는 수소를 연료로 하고, 발전만으로 전기를 축적할 수 없다.그러나 이번 배터리는 유기분자의 AQDS-H2를 사용하여 안전성 문제를 해결하고 단일 장치 내에서도 충전할 수 있다.반응시 물밖에 배출하지 않고 환경부하가 적은 점은 일반적인 연료전지와 같다.
또한, 충전 과정은 광 조사뿐만 아니라 외부 전원을 사용해도 가능하기 때문에, 스마트 그리드와의 조화성이 높다.이 기술로 자연 에너지 이용 효율의 개선과 전력의 안정적인 공급을 실현할 수 있기 때문에 실용화를 위한 연구의 가속이 기대된다.
