ワシントン大学の最先端のクリーンエネルギーテストベッドでは、研究者たちが地球を救うための画期的な研究を続けています。
カート・シュロッサー著
白衣を着た学生や技術者たちは、まるで何でもかんでもプロセスやプロトタイプをテスト・開発しているように見える。しかし、シアトルにあるワシントン大学のクリーンエネルギー・テストベッドでは、革新的な発見をスケーラブルなクリーンエネルギー製品に変えるために必要な時間、エネルギー、そして費用を削減する最先端の研究の促進に貢献している。
化石燃料の代替品の需要に応え、最終的には気候変動と闘うための競争では、時間が最も重要です。
2013年に設立されたワシントン大学クリーンエネルギー研究所が2月に開設したテストベッドは、シアトルキャンパス近くの15,000平方フィート（約1450平方メートル）の元板金加工工場の建物にオープンしました。GeekWireは今週、この施設を訪れ、舞台裏で何が行われているのかを取材しました。
オープンアクセスのテストベッドは、開設以来、スタートアップ企業やワシントン大学からのスピンアウト企業から、マイクロソフトのような大企業まで、幅広いユーザーを獲得しています。研究者や企業は、独自の機器へのアクセスを活用し、 太陽光発電、 エネルギー貯蔵、 そして 電力系統統合といった技術を迅速に開発したいと考えています。
このテストベッドは単なる実験室ではない、とワシントン大学の教授でありCEIの所長でもあるダニエル・シュワルツ氏は言う。
「投資家を呼び込める規模で、プロセス、デバイス、サービスを試作、設計、構築し、投資家は『これは本物だ。仕組みがわかる。規模を拡大できるし、世界に普及できる可能性もわかる』と言えるようなものにするのです」とシュワルツ氏は語った。
シュワルツ氏は、テストベッドのテクニカルディレクターであるデビン・マッケンジー氏とともに、クリーンエネルギーで収益を上げることがいかに難しいかを強調し、ワシントン大学がアイデアから実際のプロトタイプに至るまでのコストを大幅に削減することを目指していることを説明した。設備と博士号レベルの技術者が利用できるため、これらのリソースをすべて活用するためのスタートアップを設立する必要がなくなる。
「スケールアップと特性評価」ラボでは、太陽光発電や蓄電装置に関する作業のほか、製造プロセスのテストも行われています。
マッケンジー氏は、太陽電池、バッテリー、センサー、光学フィルム、薄膜デバイス用の新しい多段式ロールツーロールプリンターを披露しました。この全長9メートルの装置は、ワシントン研究財団の資金提供を受け、同施設向けに特別に製作されました。世界で最も先進的なロールツーロールシステムの一つであり、米国では唯一のシステムです。
ワシントン大学によると、この装置は、シリコンよりも大幅に低い炭素排出量で大規模に製造できる超低コストの太陽電池用の低コスト材料とプロセスの開発を支援するために購入されたという。
この研究所には、 完全なモジュールテストが可能な大規模な「太陽光発電性能測定システム」である太陽光シミュレーターのほか、湿度と温度が管理された部屋、シミュレーター、環境試験室、バッテリーサイクラー、電子顕微鏡、X線分光計なども備わっています。
「システム統合」ラボでは、ユーザーは実際のシステム環境とシミュレートされたシステム環境でエネルギーデバイスをテストできます。
ワシントン大学の電気工学教授ダン・カーシェン氏と博士課程の学生は、太陽光発電所のモデルを実演し、雲が太陽光発電所の上を通過するとエネルギー生産に何が起こるかを実演することで、「グリッドの動作をリアルタイムでかなり詳細にシミュレートする」方法を披露した。
テストは、電力顧客にとって許容可能なレベルの電圧を維持するために、バッテリーをどのように、いつ使用できるかを判断するのに役立ちます。
この研究所が実施するもう一つの研究イニシアチブは、トランザクティブ・キャンパス・エネルギー・システム・プロジェクトです。ワシントン大学、パシフィック・ノースウエスト国立研究所、ワシントン州立大学との地域連携による初の試みとなるこのプロジェクトは、建物、キャンパス、そして都市におけるエネルギー消費を費用対効果の高い方法でバランスさせる技術の開発と実証を目指しています。
キルシェン氏は UW のプロジェクトを率いており、テストベッドのユーザーは UW のキャンパス全体のデバイスやシステムから研究者が収集したデータにアクセスできます。
現在のテストベッドのユーザーは次のとおりです:
- 1-Material : 有機薄膜アプリケーション向けの有機ナノエレクトロニクス (ONE) 材料の標準化に取り組んでいるカナダの企業。
- 第4フェーズ: UW のスピンアウト企業は、新しい形態の水を使用して強化された水ろ過を実現することに重点を置いています。
- Battery Informatics, Inc. (Bii) : 次世代バッテリー管理システムを開発するワシントン大学からのスピンアウト企業。
- Cloud Instruments : 機械学習を適用してスタートアップ企業やメーカーが信頼性の高いバッテリーをより早く製造できるようにするソフトウェア分析プラットフォームを提供するワシントン大学のスピンアウト企業。
- Demand Energy Networks, Inc. : ワシントン州リバティーレイクに本社を置き、分散型エネルギー リソース システムを最適化するためのターンキー ソリューションを提供する企業。
- FOM Technologies : 機能性材料の研究開発用のコーティングおよび試験装置を専門とするデンマークの企業。
- MicroConnex : ワシントン州スノクワルミーに拠点を置き、フレキシブル電子回路向けのエンジニアリング製造ソリューションを提供する製造会社。
- Microsoft : ワシントン州レドモンドに本社を置き、 ソフトウェア、サービス、デバイスを開発するテクノロジー大手。
- PureSolar, Inc.:ワシントン州に拠点を置く、高性能、次世代、スマート太陽光発電モジュールおよび太陽光発電サーフェスのメーカー。
- Sandia Solar Technology, LLC : コロラド州に拠点を置き、住宅および商業用途の運用型発光太陽集光装置 (LSC) アプリケーション向けの量子ドット太陽光発電コーティング技術に取り組んでいる企業。
詳細については、Clean Energy Testbeds の Web サイトをご覧ください。
