産業革命により、蒸気機関・圧縮空気機関・エンジン機関・電気機関等が開発され、多くの場面で利活用されています。しかしながら二酸化炭素を多く排出します、地球温暖化傾向にあり、二酸化炭素の削減が重要となっています。 カーボンニュートラルを実現させるために、再生可能エネルギーの利用が必要とされていますが、 再生可能エネルギーを発電に利用するばかりでは、停電等の諸問題があり、災害に弱い社会を作ってしまいます。 そこで二酸化炭素を排出しない、再生可能エネルギーを機械的に利用する方法として、 中世に研究開発された、圧縮空気機関を見直し、機械的動力機関を構築する研究を進めています。現在再生可能エネルギーにより発電しないで、1メガパスカル以上の圧縮空気を製造できる装置を開発しています。

大型風車やメガワット級の太陽光発電等は、送電網に送れると思います。
しかし、小型風力発電・小規模太陽光発電・マイクロ水力発電等の発電量はわずかであり、より多くの送電ロスが生じると思います。そこで、小型風車・小規模太陽光発電・マイクロ水車等で発電しないで、圧縮空気を製造し利用する方法を、研究開発しています。より多くの再生可能エネルギーが利用出来ると考えます。

圧縮空気を製造する装置は、コンプレッサー方式・自転車の空気入れ方式に大別されると考えます。
小型風車・マイクロ水車で発電しないで圧縮空気の製造ができる装置を考案しました。重力利用の空気入れ方式・予圧した空気を高圧にする多気筒コンプレッサー方式です。わずかなエネルギーで圧縮空気が製造できます。
小規模太陽光発電の電力でも１０気圧以上の圧縮空気が製造できます。
関連特許　第48233821号（気体圧縮移送装置）

現行、圧縮空気を利用した動力機関は、数多くありますが、エネルギー効率を改善できる装置も数多くあります。また圧縮空気を製造するには、電力・エンジン等を使用しています。そのためカーボンニュートラルに圧縮空気機関を利用する方法はあまり検討されていません。
しかしながら、再生可能エネルギーにより圧縮空気が製造できるので、利用方法の新たな開発により、災害に強い持続可能な社会の構築に必要となる技術と確信します。
弊社の研究している発電装置の概略を説明します。

1. 圧縮空気の膨張エネルギーを利用して油・水等を押し出し、油・水等で油圧モーター等稼働させる装置。
実験装置では、２気圧・15ℓの圧縮空気で４ワットの電球が、３分間点灯しました。大気に放出するのは液体のみであり、タンク内には圧縮空気が残ります。段階的に、膨張エネルギーを使用できます。発電量の調整も可能です。
装置を大型化し、メガワット級の発電が可能となれば、二酸化炭素を排出しない電力の地産地消が可能となると考えます。

2. 圧縮空気で水を持ち上げ、上方より落とし下部の水車を稼働させる揚水発電
実験装置では、１気圧の圧縮空気で7.5ｍ上方に水を持ち上げ、下部の水車を稼働させて４ワットの電球を点灯させました。１気圧・２０ℓの圧縮空気で１分間点灯しました。ダムを使用しない揚水発電が可能と考えます。

装置を大型化し、メガワット級の発電が可能となれば、二酸化炭素を排出しない電力の地産地消が可能となると考えます。

当社の開発する、圧縮空気エネルギー貯蔵に協力いただける、企業及び団体等を募集しています。