世界で最も有望な2つの新興技術であるソーラーパネルとドローンは、一緒に使用するとさらに価値が高くなる可能性があります。研究者や企業はすでに、太陽光発電ドローンの多くの潜在的な用途を探求し始めています。
これら2つのテクノロジーは、それ自体で大きな可能性を秘めています。 Global Market Insights、Inc.のレポートによると、商用ドローン市場は2024年までに170億ドルに成長すると予想されています。WoodMackenziePower and Renewablesの最新の予測によると、世界の設置済み太陽光発電容量は、 2023年。
どちらのテクノロジーも改善されており、コストは下がっています。ほぼ継続的な電力のために太陽のエネルギーを利用することは、ドローンの最も重要な制限の1つである耐久性を解決するでしょう。ほとんどのドローンはバッテリーで駆動されており、数時間後に充電するには地面に戻る必要があります。ドローンに電力を供給するためにソーラーパネルを使い始めるのは当然のことのようです。
どのように機能しますか？
しばらくの間、ソーラーパネルはかさばりすぎてドローンに電力を供給できませんでした。薄くて柔軟で軽量なソーラーパネルの出現は、その状況を変えました。ほとんどのソーラーパネルの厚さは最大200マイクロメートルですが、シリコンウェーハを数マイクロメートルまでスライスすると、柔軟なパネルになります。
MITの研究者は、有機材料を使用して薄く、軽量で透明なソーラーパネルを作成することにも進歩を遂げました。彼らは、1原子の厚さのグラフェンの層を太陽電池に堆積させる方法を開発しました。 Alta Devicesと呼ばれるソーラー会社は、わずか数ミクロンの厚さのガリウム砒素（GaAs）の層を成長させ、それを軽量パネルとして使用しています。これらのタイプのソーラーパネルは、ドローンの重量を減らすことなく、ドローンの翼に取り付けることができます。
ソーラー技術が進歩するにつれて、それはますます効率的になり、パネルに当たる太陽光のより多くを電気に変換できることを意味します。ドローンに取り付けられたより効率的なソーラーパネルは、ドローンがより長く空中に留まることができることを意味します。今日、ほとんどの標準的なソーラーパネルの効率は11〜15パーセントです。 AltaDevicesは31.6パーセントの効率を達成しました。
ソーラーパワードローンは、ソーラーパネルが充電するリチウムイオン電池を搭載することもできるため、無人航空機は夜間も飛行を続けることができます。パネルの重量が軽いほど、より多くのバッテリーを含めることができます。バッテリーの効率が高いほど、保管のためにバッテリーに送ることができる電荷が多くなります。
タイタンエアロスペースと呼ばれる会社は、最大5年間ノンストップで飛行できるドローンを開発していると伝えられています。長さ50メートルの翼があり、翼の内側には3,000個の太陽電池とリチウムイオン電池があります。高度約65,000フィートで飛行し、遮るもののない日光へのアクセスを提供します。
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アプリケーション
ソーラードローンは、インフラストラクチャや建物の検査、暴風雨による被害の調査、野生生物の追跡など、他のタイプのドローンと同じタスクの多くを実行できます。ただし、太陽エネルギーを使用してこれらのUAVに電力を供給することで、これらの運用をより効率的かつ費用効果の高いものにすることができます。充電のために数時間後にドローンを元に戻す必要がなくなります。
このため、太陽光発電のUAVは、ドローンを長期間、または無期限に稼働させる必要があるアプリケーションに特に役立つ可能性があります。これらのドローンは、基本的に衛星として機能し、気象データを収集し、野生生物を追跡し、マッピングを実行し、他の科学研究のための情報を収集することができます。
グーグルとフェイスブックの2つの大手企業も、太陽光発電ドローンを使用して、サービスの提供されていない人々、主に発展途上国と遠隔地にブロードバンドインターネットアクセスを提供する実験を行っています。両社は、長期間空中に留まり、地下へのインターネットアクセスをビームできるUAVを想定していました。 Googleは、数年前にドローンプロジェクトを終了しました。これは、成層圏の気球と太陽電池を搭載した電子機器を使用してインターネットアクセスを提供するProjectLoonを追求するためです。
Facebookは6月にインターネットドローンイニシアチブであるAquilaを停止しました。同社は、インターネットアクセスを拡大したいと考えているが、ドローンの製造は他の企業に依存すると述べた。グーグルとフェイスブックはもはや太陽電池式ドローンを製造していないかもしれないが、それは他の会社がそうしないという意味ではない。特に関連するテクノロジーが向上するにつれて、このアイデアにはインターネットアクセスを提供する可能性がまだたくさんあります。
さらに、太陽光発電ドローンは、他の多くの分野でも有望な技術です。今後数年間で、さまざまな分野で採用される可能性があります。
著者の経歴：
エミリーは、再生可能エネルギーと持続可能な設計のトピックをカバーするグリーンテクニカルライターです。彼女の作品の詳細については、彼女のブログConservationFolksをご覧ください。