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 照明排熱を電気に変換するモジュール、スマアシ利用の実現迫る！

  新エネルギー・産業技術総合開発機構は、NEDO先導研究プログラム・委託事業から生まれた、小型熱電発電モジュールの実用化・普及に目途が立った、と発表した。本成果は、同事業の２つのプログラムを活用して成し遂げられたもの。エネルギー・環境新技術先導研究プログラム（事業期間：2018～2020年度）では、物質・材料研究機構（NIMS）、アイシン精機株式会社（現・株式会社アイシン）および茨城大学が、超スマート社会を支えるIoT機器用自立電源の確立に向けて、環境性能に優れた熱電発電モジュールの開発に取り組んだ。レアメタルや毒性を有する元素を使用せずに、FAST材（Fe-Al-Si Thermoelectric Materials)を適用することで低コスト化を図りつつ、2019年度には低温熱源でIoT機器を駆動し、BLE（Bluetooth Low Energy）通信に利用できる小型モジュール（2 cm角サイズ）の開発を実現した（世界初）。当初の目標である“IoT社会を支える分散型独立電源”の実現に向けて、さらなる高性能化と膨大な設置数量をかんがみた一層の低コスト化が求められた。そこで、2021年度からアイシン高丘（株）と岩崎電気（株）を再委託先に加え、産業創出新技術先導研究プログラム（事業期間：2021～2022年度）において、具体的な利用シーンを想定した実証テストが行われた。具体的には、道路照明灯に当該モジュールを設置し、数時間発電した電力をコンデンサーに蓄え、放電制御回路を介して人感センサーと通信モジュールに電力供給する実証システムを設計し、さまざまな評価を実施している。同システムを用いて疑似的な路車間通信を試行した結果、「人あり」を示す電波信号を走行する自動車内で受信できることが確認された。引き続き、FAST材合成プロセスの最適化や組成・組織制御を通して、さらなる高性能化を図る。また、モジュールの安定性や耐久性向上のため、接合技術を改善し、モジュール構成部材について、さらなる小型化、低コスト材の採用についても検討するという。