理科大サイエンス道場 ABOUT TUS

21世紀において、エネルギー問題は、ますます重大な問題として人類に重くのしかかっています。地球の温暖化を抑止しながらも、今後飛躍的に増大すると言われる人口を養うべく、化石燃料に変わる新たなエネルギー源の開発が、世界的規模で行われています。新しいエネルギーを、新しいやり方で生み出すこと。いわゆる「創エネルギー」の分野は、非常に注目の高い分野ですが、その一方で、現状使われているエネルギーの効率をいかにあげていくかという課題について取り組むことは、地味ながらも、より現実的なソリューションとして見過ごすことはできません。

飯田研究室では、現状、未利用のままほとんどが捨てられている「排熱」のエネルギーを回収し、それを「再エネルギー化」するための研究に取り組んでいます。熱エネルギーを直接電気へと変換する「半導体熱電変換材料」の開発を通して、わたしたちは、地球規模のエネルギー問題に、貢献したいと考えています。

人類が宇宙へと飛び立ち、そこでさまざまな活動をするようになって、すでに長い時間が経っています。その間、人間は、宇宙にさまざまな「ゴミ」を残してきました。いま、その「ゴミ」が大変大きな問題になっています。今後、人類が宇宙で活動するためには、地球のまわりを飛んでいる「ゴミ」を掃除することが喫緊の課題となっているのです。

わたしたちの研究室では、そうした課題に取り組むべく「賢い衛星」をつくりだすための研究を行なっています。自分で考え・活動することのできる「スマート・サテライト」がわたしたちの目指すところです。具体的には故障にも柔軟に適応できるモジュールロボットや、高機能で低コストな宇宙用超小型カメラの開発を行っているほか、地上の技術を宇宙で転用するための研究にも取組んでいます。

今、私たちの暮らしになくてはならないスマートフォンやモバイルPCなどの端末には、主にリチウムイオン蓄電池が搭載されており、その性能の高さからハイブリッド自動車にも利用されています。今後は電気自動車(EV)への利用や風力・太陽光発電等の自然エネルギーの安定利用のために、さらに大型蓄電池の開発が期待されています。しかし、そうしたニーズにリチウムイオン蓄電池が本格利用されるには、まだ多くの課題が残されています。

駒場研究室はこれらの課題を解消し、21世紀の環境・エネルギー問題の解決に貢献できる、効率的な化学・電気エネルギー変換を目指した新物質の創製に取り組んでいます。高性能リチウムイオン蓄電池から、その先の将来型電池としてのナトリウムイオン蓄電池、さらにはバイオ燃料電池などの研究も展開しています。