エネルギー・リサイクルのカギ　－熱電変換技術－

熱エネルギーを直接電気エネルギーに変換する熱電変換は、火力発電の蒸気タービンのように高温度の熱源を必要とせず、数百度の熱源でも（体温でも）発電することができます。 そのため、廃棄物のリサイクルのように、役に立たず、無駄に捨てられている熱エネルギーを有用な電気エネルギーに変換できるエネルギー・リサイクルのカギとして注目されています。 また、IoTのセンサーなどの電源として、あらゆる環境の中のわずかなエネルギーを利用して発電を行うエネルギー・ハーべスティングが注目されていますが、熱電変換はその中の有力な発電技術として考えられています。

熱電変換技術の歴史

物質に温度差を与えると電圧が発生するゼーベック効果は、エールステッドが電流磁界を発見した直後の1821年にゼーベックにより発見されました。 その後、ボルタらによる電池やピクシー/アンペアの交流発電機が発明された19世紀中ころには熱電地として使用されるなど、古い歴史をもっています。 また、半導体を用いた熱電発電素子の研究は、トランジスタが発明される頃と同時に始まり、1950年代には熱電変換技術の一つである固体素子で冷却ができる電子冷却素子ブームが起こっています。 実際に熱電発電素子が応用された例は、アポロ計画の宇宙船やガリレオなどの惑星探査衛星の発電器として、ラジオアイソトープを熱源とした熱電発電器が搭載され、特殊環境下の発電器として開発が進められました。 近年、未利用エネルギーの有効活用の一技術として、熱電変換技術が見直されています。 このように、熱電変換技術は古くて、未来に通じる新しい技術です。