植物を燃やした灰から、電池は作れるのか。

現在主流のリチウムイオン電池。高性能ですが、資源や安全性などの課題もあります。

そこで私たちは、

植物灰に含まれる「カリウム」

に注目しました。

カリウムは、次世代電池材料として研究されている元素です。

そして私たちは今、

「植物灰から、本当に電池を作れるのか？」

という挑戦を、高専生チームで進めています。

はじめまして。

私たちは、奈良高専4年の学生チームです。

化学が好きで、実験が好きで、

「これ、本当にできないかな？」

を考えてしまう学生たちです。

この研究は、

「植物灰から電池って作れないの？」

という何気ない一言から始まりました。

もちろん、簡単ではありません。

実際、今はまだ、

• 灰を安定して作る
• カリウムを取り出す
• 電池材料として成立させる

そのすべてが試行錯誤の途中です。

ですが私たちは、

「まずは自分たちの手で作ってみる」

ことを大切にしながら、一歩ずつ挑戦しています。

クラウドファンディングに至った経緯

この研究では、

• ・高温処理設備
• ・電池材料
• ・電池組立設備
• ・評価用部品
• ・測定機器

など、多くの費用が必要になります。

学校のチャレンジプロジェクト制度も活用予定ですが、学生だけでは、どうしても限界があります。

だから今回、

「完成した研究」

ではなく、

「これから始まる挑戦」

そのものを支援していただきたく、クラウドファンディングを立ち上げました。

成功する保証は、まだありません。

でもだからこそ、

材料づくりから、自分たちの手で挑戦したい。

そう考えています。

私たちは、“より安全な蓄電池”を作りたい

今の社会では、電気を蓄える技術がどんどん重要になっています。

例えば、

・太陽光発電
・風力発電
・災害時の非常用電源
・地域ごとの蓄電設備

などです。

ですが現在主流のリチウムイオン電池は、高性能である一方、

・資源問題
・価格高騰
・発火リスク

なども抱えています。

もちろん、リチウムイオン電池は本当にすごい技術です。スマホも、パソコンも、電気自動車も、今の社会はこの電池に支えられています。

だから私たちは、

「リチウムを置き換えたい」

わけではありません。

そうではなく、

“別の方向性の電池”

も必要になるのではないか、と考えています。

例えば、

「少し重くてもいいから、とにかく安全な大型蓄電池」

です。

発電所の横。
太陽光発電施設。
地域の蓄電設備。
災害時の非常電源。

そういった場所では、

“最高性能”より、“安全性”や“資源の豊富さ”が重要になる可能性があります。

私たちは、そんな未来の選択肢を作りたいと思っています。

なぜ「灰」なのか

植物を燃やしたあとに残る灰。普通なら、捨てられるものです。

ですが、その灰にはカリウムが含まれています。

実は昔、「灰汁（あく）」として利用されていたように、人は昔から灰の中の成分を取り出して利用してきました。

私たちはそこに、

「これを現代の材料として使えないか？」

という可能性を感じました。

もし実現できれば、

“本来捨てられるはずだったもの”が、エネルギーを支える材料になる

かもしれません。

ですが、実際にやってみると、最初の段階から大きな壁がありました。

実は、まだ“安定した灰”を作れていません。

現在はまだ、

“電池材料として利用できる品質の灰を、安定して作る”

段階には到達できていません。

同じ植物でも、

燃やす温度
燃焼時間
水分量

などによって、灰の状態が大きく変わってしまいます。

つまり、

「植物を燃やせば電池になる」

ほど簡単ではありませんでした。

ですが逆に言えば、今まさに、試行錯誤の真っ最中です。

どの温度なら良いのか。
どんな植物が向いているのか。
どうすれば安定した灰を作れるのか。

そういったところから、一つずつ確かめています。

どんな研究をするのか

プロジェクトの概略図

私たちは、

① 植物灰を作る
② 灰からカリウム成分を取り出す
③ 電池用の液体を作る
④ 電極材料を作る
⑤ 実際に電池として組み立てる
⑥ 充電・放電の性能を調べる

という流れで研究を進める予定です。

特に、「電極材料」については市販品だけでなく、自作にも挑戦します。

また、今回は“水系電池”という、比較的安全性の高い方式を採用する予定です。

もちろん、性能面ではまだ未知数です。

そもそも、本当に成立するかも分かりません。

ですが、

「まずは自分たちで作ってみる」

という姿勢を大切にしながら、一歩ずつ研究を進めていきます。

リチウムイオン電池の模式図 powered by Chat GPT

メンバー紹介

高木 健児（プロジェクト発案・研究リーダー）

奈良高専 物質化学工学科4年。

化学同好会所属。

以前から、授業外でも遅くまで実験に没頭するほど化学実験に強い興味を持っていました。

学校のプロジェクト型学習（PBL：Project Based Learning）では、「温度依存的な錯体開裂挙動」を、電気伝導度や熱分析から定量的に解析する研究を実施。既存手法では見えにくい構造変化を、物理量から追跡しようと試みました。

また、産総研での電池作製体験をきっかけに、電池分野へ強い関心を持つようになりました。

「材料そのものを自分で作りたい」

という思いから、この研究を立ち上げました。

田岡 荘太（研究補助・技術支援）

奈良高専 物質化学工学科4年。

他の部活動で部長として部活動運営を行う一方、PBLでは液滴の接触角を解析するプログラム開発にも取り組みました。

実験・解析・AIツール活用などを横断しながら、研究全体の技術支援を担当しています。

「面白いと思ったことを、実際に形にする」

ことを大切にしながら活動しています。

この研究の未来

私たちの研究が、すぐ実用化へつながるとは限りません。

むしろ、失敗する可能性の方が高いかもしれません。

ですが、

「廃棄物から電池材料を作る」「より安全な大型蓄電池を考える」

という挑戦には、大きな意味があると考えています。

高専生だからこそできる自由な発想と行動力で、実際に手を動かしながら研究を進めていきます。

この挑戦を、ぜひ応援していただけると嬉しいです。

資金の使い道の詳細

皆さまからいただいた支援金は、主に以下の用途に使用予定です。

・電気炉関連設備・・・約70万
・電池試験材料・・・約10万
・電極材料・・・約10万
・試薬,焼成ガス類・・・約20万
・測定環境整備・・・約10万

活動報告では、成功だけでなく、失敗や試行錯誤も含めて共有していく予定です。

連絡先

ご質問等ございましたら、下記メールアドレスにお気軽にご連絡ください。

E-mail: takagikenjiofficial@gmail.com