機械創造工学専攻　エネルギー材料研究室 武田 雅敏 教授，馬場 将亮 助教
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　石油や石炭など自然から採取された物質を源とした一次エネルギーの約70％が，未利用のまま環境に排出されていると言われています。その未利用エネルギーの大部分は熱という形態，つまり排熱です。排熱を利用した発電ができれば，一次エネルギーの消費量を減らせるだけでなく，二酸化炭素の排出削減にもつながります。しかし，排熱の多くは200℃以下であり，熱を利用した通常の発電に利用するのは困難です。
　私たちの研究室では，材料に温度差を与えると電圧が発生する「ゼーベック効果」を利用した発電技術の研究を行っています。わずかな温度差でも発電でき，小型・軽量，シンプルな構造であることから，排熱利用発電に適しています。このような発電に利用できる材料（熱電材料と呼ばれています）には，希少な元素や毒性の高い元素を含むものが少なくありません。私たちは，シリコンや鉄といった地球上に豊富に存在し毒性のない（低い）元素を主成分とした熱電材料の開発，性能向上に取り組んでいます。また，こういった材料を用いた発電素子として，パイプなど様々な場所に貼り付けて排熱から発電可能なシート状のフレキシブル熱電素子の開発も行っています。発電量は少なくても，安価で扱いやすく，200℃以下の様々な排熱に取り付けられる発電素子により，二酸化炭素の排出削減と電気の供給に貢献できると考えています。

フレキシブル熱電素子

フレキシブル熱電素子による発電の様子