電池を超えて: アルゴンヌ国立研究所の科学者がクリーン エネルギーの未来をどのように改善しているか

Oct 04, 2023

著者: トム・スキリング、キャサリン・チンク

投稿日: 2023 年 5 月 17 日 / 午後 9 時 50 分 (CDT)

更新日: 2023 年 5 月 17 日 / 午後 9 時 52 分 (CDT)

高出力EV充電器からカーボンニュートラルな航空燃料に至るまで、大気を浄化する取り組みが進行中です。 シカゴ地域の科学者たちは地球の脱炭素化に焦点を当てており、前例のないスピードで取り組んでいます。

デュページ郡のアルゴンヌ国立研究所ではエネルギーに重点を置いています。

セス・ダーリング博士は、アルゴンヌ国立研究所の最高科学技術責任者です。

同氏は、「交通機関からの温室効果ガス排出量の半分強は自動車やその他の小型車両からのものだ」と述べた。 「運輸部門のその部分を脱炭素化する最も簡単な方法は、電気自動車への電動化です。変化のペースという点で、私たちはこれまでにやったことのないことをやらなければなりません。」

ダーリンは我が国の第一線のエネルギー専門家の一人です。

「私たちが社会として必要とする以上の太陽エネルギーが地球に降り注いでいます」と彼は言いました。

ダーリン氏は科学者一団とともに、地球の脱炭素化に向けて電光石火のスピードで取り組んでいる。「ここでのタイムスケールは、私たちが野心的なことを望んでいるからではない。このタイムスケールは気候変動によって私たちに課せられたものだ」と彼は語った。 「今後数十年以内に経済を脱炭素化する必要があると分かっているので、私たちは今、追いつくために急いでいます。」

彼らは運輸部門で力強い進歩を遂げています。

トーマス ウォールナー博士は、高出力 EV 充電器の研究に取り組んでいます。

充電が早ければ早いほど、従来のガソリンスタンドでの停車に近い体験ができます。

「350 キロワットの充電器を使用すると、この数字は 10 ～ 15 分にまで下がります。したがって、ここではかなり良い予測ができるところまで来ています」とウォールナー氏は語った。 「私たちは太陽からエネルギーを捕捉できる大きな太陽電池アレイを持っており、それを後ろにあるこの大きなコンテナサイズのバッテリーに蓄えることができます。」

ダーリング氏は、「その多くは、地面に鉄鋼を設置し、充電器を増やすだけだ。この増大する需要に応えるには、米国に数十万台のEV充電器が必要だ」と述べた。

それらの充電器はどこに行くのでしょうか? アルゴンヌの科学者たちはすでに大規模なグリッドの展開を計画しています。

ダーリング氏は、「エネルギー技術であれ、その他の技術であれ、私たちが展開するあらゆる技術は環境に影響を与えるだろう」と語った。 「環境への影響がゼロの技術など存在しません。そこで問題となるのは、どうすれば影響を最小限に抑えることができるかということです。」

バッテリーのリサイクルの改善は、パズルの 1 ピースにすぎません。 かつては電気自動車だったものがダンプから引き出され、細断された後、研究所の ReCell センターでベルトコンベアを登っていきます。

Jessica Macholz 博士もアルゴンヌで働いています。

「リサイクルする際には、できるだけ多くの部品を回収することを検討しています」と彼女は言いました。貴重な部品は回収され、分別されます。

「私たちは現在、電気自動車のバッテリーが10年か15年後に寿命を迎えたときにリサイクルできる技術を準備しているので、研究を行っています」とマコルツ氏は語った。 「シボレー ボルトには、これらが約 200 個搭載されています。」

そしてテスラでは約7000。

貴重な部品をサプライチェーンに戻すことを目的として、あらゆる形状やサイズのバッテリーが研究されています。

アルゴンヌでの研究は地上から空にまで及びます。

持続可能な航空燃料 (SAFS) は、植物源、バイオマス、農業由来の原料に由来します。 航空機だけでなく機関車や船舶にも電力を供給できる再生可能エネルギーは、同研究所の脱炭素化の取り組みの主な焦点となっている。

マイケル・レスキネンはユナイテッド航空ベンチャーズの社長です。

「当社は現在、世界のどの航空会社よりも持続可能な航空燃料を購入し、消費しています」と同氏は述べた。

ユナイテッド航空は、現在のエンジンと互換性のあるカーボンニュートラルなジェット燃料を積極的に研究している企業のひとつです。 世界の航空交通量は世界の排出量の約 2% に相当します。

「飛行機旅行による二酸化炭素排出量の解決策は、飛行機の回数を減らすことではなく、よりクリーンな飛行機を飛ばす方法を見つけることだ」とレスキネン氏は語った。

クリーナーは重要です。

「ここで何もしなかった場合の結果を誇張することは難しい。したがって、もし私たちがクリーンエネルギーへの移行とより広範な脱炭素化を単に放棄したとしたら、それは文字通り人類文明に対する存続の脅威となるだろうが、それは誇張ではない」とダーリング氏は語った。 「良いニュースは、私たちはすでに必要な措置をいくつか講じ始めているということですが、必要なのは、より大きな一歩を踏み出し、より迅速に実行することだけです。」

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