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電気学会のコンテストで最優秀賞を獲得した生徒と製作した水力発電機=洲本市宇山2
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電気学会のコンテストで最優秀賞を獲得した生徒と製作した水力発電機=洲本市宇山2

 世界が目指すカーボンニュートラル(温室効果ガス排出の実質ゼロ)をテーマに高校生が考えた-。洲本実業高校(兵庫県洲本市宇山2)の3年生5人が、用水路などに使う小水力発電機の製作について論文にまとめ、電気学会(東京)の「高校生みらい創造コンテスト」で最優秀賞に選ばれた。発電効率を上げるための工夫を紹介。全国の高校や高等専門学校から集まった27件の中で1番になった。(中村有沙)

 5人は、電気科の鯛海玖(ひろき)さん(18)、曽我部拓実さん(18)、橋本彪雅(ひゅうが)さん(17)、吉田陸人さん(17)、太田丈一朗さん(18)。いずれも、環境に優しい電力「ソフトエネルギー」の研究ユニットに所属する。

 論文は、「スーパーマイクロ水力発電機の製作と性能改善-カーボンニュートラルの実現をめざして」。A4判用紙で5枚分。興味がある分野について学ぶ授業「課題研究」の一環で取り組んだ。

 ため池が多い淡路島の用水路で役立ちそうな小水力発電を課題に選んだ。昨年6月ごろから製作を開始。実際の水路への設置を想定し、幅約60センチ、縦約30センチ、高さ約45センチにした。約1カ月かけて完成させた。

 続いて、発電効率を向上させるための研究へ。ホースで水を当てて出力を測定しながら進めた。

 水車の羽根部分は半円形で、当初は地面と並行に取り付けていた。しかし、羽根の中に入った水がうまく抜けず、出力が低かった。羽根を少し傾けて付け直すと、水の通りがスムーズになり、水車がよく回るようになった。

 回転を電力に変える発電装置は2個搭載。それぞれが生み出す電圧の波形が合うように調整を重ねると、出力がさらに上がった。当初の設計に比べ、当たる水の力に対する発電の効率が約2倍になった。

 長尾伸洋電気科長(63)が製作と論文作りを手ほどきした。生徒らは章立てを教わり、鯛さんを中心に相談しながら書き上げた。

 コンテストは2007年度から毎年あり、洲本実高生の最優秀は18年度に続き2回目。昨年末、審査結果が届いた。

 化石燃料への依存を改める脱炭素は世界の共通課題で、政府も再生可能エネルギーなどへの転換を掲げる。長尾科長は「小水力発電機の能力改善は企業があまり手を付けない分野」と生徒らをねぎらう。

 生徒らは「まさか自分たちの研究が、と驚いた。認めてもらえてうれしい」と喜ぶ。鯛さんは「地球温暖化が進んでいる中で、地元に合ったテーマを考えた」。電車の信号機などの保守を担う会社に就職する太田さんは「今後のものづくりで知っておいて損はない知識を積めた」と話した。

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