研究概要
当ラボでは、地球に豊富に存在する粘土鉱物と塩を原料に、無毒・安価で環境に優しい熱電変換材料の開発に取り組んでいます。熱電変換技術は、廃熱を直接電力に変換することでエネルギー自給率の向上に貢献できる有望な技術です。従来のBiやTeなどのレアメタル系材料は低温域では高性能ですが、資源の希少性や環境負荷、高温域での不安定性が課題でした。本研究では、自然由来の粘土と塩を用いることで、高温域でも安定して動作する新しい熱電材料を創製し、持続可能なエネルギー社会の実現を目指しています。
■解決する社会的課題：熱電変換技術を用いたエネルギー自給率の向上
■現存技術：BiやTeなどのレアメタルを用いた低温域で利用可能な熱電変換材料
■解決手段：無毒・豊富・安価を兼ねそろえ、高温域で安定に利用可能な熱電材料の創製
社会的課題の解決に向けて
解決する社会的課題
私たちの社会では、廃熱や未利用熱が多く存在しています。これらの熱エネルギーを電力に変換できれば、エネルギー自給率の向上やカーボンニュートラルの実現に大きく貢献します。本研究では、熱電変換技術を活用して、持続可能なエネルギー循環型社会の実現を目指しています。
現存技術の課題
現在実用化されている熱電変換材料の多くは、ビスマス（Bi）やテルル（Te）などのレアメタルを用いています。これらの材料は低温域では優れた性能を示しますが、資源の希少性や価格の高さ、環境負荷の大きさ、さらには高温環境での安定性の課題があります。
本研究の解決手段
当研究室では、無毒で地球上に豊富に存在する元素を活用し、安価で持続可能な熱電材料の創製を目指しています。特に、粘土鉱物と塩を利用した新しい合成プロセスにより、高温域でも安定して動作する熱電変換材料を開発し、環境負荷の少ない次世代エネルギー技術の実現を目指しています。