さて今回も、SDGs（エス・ディー・ジーズ）の17個の目標（ゴール）のうちの一つ

「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」の達成を目指して

エコエネルギー、再生可能エネルギーを利用した発電を試したいと思います。
※前回の風力記事「エコな風力発電を試してみよう！」

再生可能エネルギーとは、石油や石炭、天然ガスといった有限な資源である化石エネルギーとは違い、

太陽光や風力、地熱といった地球資源の一部など自然界に常に存在するエネルギーのことです。

その大きな特徴は、「枯渇しない」「どこにでも存在する」「CO2を排出しない（増加させない）」の3点。

石油や石炭のように無くならないので、ずっと使える（持続可能）ですし、

「どこにでも存在する」ので、他の国に頼らず、世界中すべての人が利用しやすく

「CO2を排出しない」ので、クリーンなエネルギーです。

（１）太陽光、（２）風力、（３）水力、（４）地熱、（５）太陽熱、

（６）大気中の熱その他の自然界に存在する熱、（７）バイオマス（動植物に由来する有機物）　の7種類のうち

今回は水力を利用したエネルギー、水力発電ができるマイクロ水力発電機のご紹介です。

水力発電は、流水や落水といった水力を利用して水車を回転させ、水車の動力を電力に変換することで発電する発電方式です。

火力発電や風力発電と同様、電磁誘導を利用して回転力から電気エネルギーを得ます。

コチラがマイクロ水力発電機です。(5V、12Vがあります。)

電力を取り出す赤黒の線の先はXHコネクタ(XHP-2)がついています。

後ろから見ると、下向きの矢印が書いてあります。

これは水を流す向きで、矢印の上から水を入れ、下から水を出します。

逆向きに水を流しても、水車は回りませんのでご注意ください。

まずは水を流した時の電圧がどうなるか、確認するための電圧計を用意します。

出力端子はXHコネクタ(XHP-2)になっているので、取り付けられるように基板に受けの★XHコネクタ(S2B-XH-A)を付けます。

この★7セグLED電圧計モジュール 赤色(SDEN-RD)は3本線が出ているのですが

赤線＝電源用(＋)、白線＝測定用(＋)、黒線＝GND(-) ※GNDは共通、となっています。

今回はマイクロ水力発電機からの出力を、白線で電圧を計りながら、赤線で電圧計モジュール自体の電源も同時に取ります。

なので、赤線も白線もマイクロ水力発電機の＋側へつなぎ、黒線を－側につなぎます。

簡単なハンダ付けで、できたのがコチラ。

まずは５Ｖ用のマイクロ水力発電機から。

水を流し始めると電圧が上がっていきます。

蛇口を回してだんだん水の流れを強くしていき、十分な流量までくると出力は最大５Ｖになり

それ以上には電圧は上がりません。

次に１２Ｖ用のマイクロ水力発電機も試してみると

水がちょろちょろ状態から

十分な流量まで。

最大１２Ｖまで上がります。

（１１.９Ｖですが、デジタル表示器の表示誤差の範囲なので気にせずいきます。）

改めて見直すと、電圧計の値を注視しすぎて、出力のケーブルにまで水がはねて基板が濡れそうでした。。

で、電圧は表記通りに最大５Ｖ／１２Ｖが確認できましたが、

次なる実験は、出力から電圧計と並列に抵抗負荷を付けて流れる電流を確認してみます。

５Ｖ用のマイクロ水力発電機の出力に、５１Ωの抵抗を付けて電圧を見てみると

電圧が上がっていって…

蛇口を限界まで回したら

オームの法則で電流を求めると

Ａ(電流) ＝ Ｖ(電圧) ÷ Ｒ(抵抗) ＝ 約８０mA

１２Ｖ用ではどうでしょうか。同じく出力に５１Ωの抵抗を付けて電圧を見てみると、

電圧が上がっていって…

蛇口を限界まで回して

コチラもちょっとだけ高い電圧がでてますが、約４Ｖまでしか上がりませんでした。

出力の電流の最大値は５Ｖ用でも１２Ｖ用でも同じということになります。

因みに、電圧計の消費電流は正確ではありませんが約10mAくらい。

多くても20mAまではいかない程度です。

ということで、マイクロ水力発電機は１２Ｖ用で１Ｗ程度の電力が取れそうです。

たかが１Ｗですが、庭の水まきとか洗い物とかで使う水で電力の再利用ができるというのはエコですね！

料理とか飲み水に使うのはおすすめしませんが＾＾；

(記事：TOY)
更新予定：毎週木曜日(次回は6月27日です！)