金沢工業大学(石川県野々市市)大学院 電気電子工学専攻1年生の古田貴大さんが2016年5月5日~6日の2日間、ポルトガル・アヴェイロで開催された無線電力伝送に関する国際学会、米国電気電子学会 マイクロ波技術ソサエティ(IEEE Microwave Theory and Techniques-Society) 主催の「Wireless Power Transfer Conference2016」に出席。学生論文賞である「Student Paper Award」の第3位を受賞した。古田さんの研究は、東京スカイツリーから出される地上波デジタル放送の電波を用い、広範な地域で電源供給する技術を低コストかつ世界トップレベルの発電効率で実現したことが評価された。

 この国際学会は無線電力伝送に関する代表的な学会であり、2016年は一般および学生を含む150件もの論文の投稿があった。うち採択された論文は世界21ヶ国97件(採択率64.7%)、そのなかで古田さんの論文は口頭発表として選ばれた31件の1つとなる。なお、日本から22件の論文が採択されたが、一般・学生の論文賞(全6件)で受賞したのは同大学のみ。

 無線電力伝送は太陽光発電衛星から地上への送電や、電気自動車のワイヤレス給電などを可能にすることから非常に注目されている研究分野で、世界中の研究者が実現に向けた研究開発にしのぎを削っている。近年、この技術を応用した放送や携帯電話の微弱な電波を利用し直流電圧を発電する「エネルギー・ハーベスティング技術」の研究が進められており、電源や電池を用いることなく、様々な場所に電子機器を設けることが出来るようになるという。それらは、監視用センサーへの応用などが想定されている。

 古田さんの研究は500MHz帯の地上波デジタル放送の電波を用い、直流を発電する高周波の整流回路の高効率化に関するもの。新たなアンテナや回路方式により、微弱な1μWの放送波からの発電効率として世界トップレベルの8.7%を実現した。整流回路の有効性を確認するために、古田さんは東京地区での実証実験を行い、東京スカイツリーから25km離れた地点での発電を確認。この25kmの距離は、東京スカイツリーから東京23区をカバーするための距離だという。アンテナや回路の新しいアイデアに加え、東京での有効性の実証を示したことにより、本発表は学会参加者から注目を集めた。

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大学ジャーナルオンライン編集部

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