海を見える化--京セラと長崎大学、潮流発電のスマートブイを共同開発

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 京セラは7月14日、長崎大学と安定した海洋データの収集を目的とした「エナジーハーベスト型スマートブイ」を開発したと発表した。

「エナジーハーベスト型スマートブイ」
「エナジーハーベスト型スマートブイ」

 現在、海洋ゴミなどの海洋汚染や海水温の上昇、漁獲量の変化など社会問題となっており、海の状況を知ることが持続可能な社会の実現に向けた課題のひとつとなっている。

 しかしながら、電源供給が難しく、通信環境も整っていない海の自然環境では、安定したデータの収集が難しいという課題があった。そうした中で、長崎大学の保有する潮流発電技術と、京セラのIoT関連技術を融合し、海洋データ収集に必要な電力を、ブイに搭載した潮流発電システムで賄うエナジーハーベスト型スマートブイを開発した。

 潮の流れに着目し、天候に左右されず発電し続けられる潮流発電システムにより、内蔵する同社製「GPSマルチユニット」(GPS、GLONASS、みちびきによる位置情報に対応したIoT端末)および、接続されたセンサーに電源を供給してデータを継続して取得できるようにした。すでに、試作機による実海域試験を実施し、成功しているという。

 
 

 なお、潮流発電システムでは、「SLTT(Small Lens type Tidal Turbines)」と「VTT(Vertical axis Tidal Turbines)」の2種を試作。

 
 

 SLTTは、ブイと発電部が分離したタイプ。タービンの周りにディフューザーを備えており、タービン保護の役割とともに潮流の増速効果もあるという。

 VTTは、ブイに発電部が直結しているタイプ。潮流によってブイが傾くことを考慮し、AIを活用して設計した。

 実海域試験は、潮汐周期における大潮から小潮までの9日間で実施。内蔵の加速度センサー、温湿度センサー、地磁気センサーに加え、外部接続した電磁流速計から水温、流速、流向および、バッテリー電流、電圧など、計21チャンネルのデータをセンシング。クラウドに各種情報の送信を行った。

 実験中(SLTTでの実証)の平均発電量は、16.3Wh。平均消費電力は、15.2Wh。センシング間隔とデータ送信間隔は5分間。

 今後は、海の見える化を促進するため、水温塩分センサー(水温、塩分、電気伝導電導度)、クロロフィル濁度センサー(クロロフィル、濁度、水温)、DOセンサー(溶存酸素、水温)や水中カメラのサポートを計画しているという。

VTT
VTT
SLTT
SLTT

 また、長期間安定稼働を実現するための性能改善に加えて、商用利用を念頭に置いた機能追加や小型・軽量化に取り組む。

 加えて両者は、スマートブイの更なる性能改善や機能追加を検討すると同時に、長崎県を中心とした実証フィールドを活用し、実用化を目指す。また、京セラでは収集データを蓄積するIoT基盤の構築もすすめるという。

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