カリフォルニア大学デービス校の植物科学者ケント・ブラッドフォードは、空気中の水分を吸い取る単純なセラミックビーズが農業をはるかにエネルギー効率よく、はるかに低コストにできると考えている。このビーズはゼオライト——特定の分子を容易に結合する多孔質鉱物——であり、水分子を捕捉するのにちょうどよい大きさと形になるよう細孔が工学設計されている。開発したのはタイのRhino Researchである。

湿潤な熱帯の国々では、作物の最大3分の1が消費者に届く前に失われており、そこではこのビーズが収穫した米やトウモロコシの種子とともにメッシュ袋や網で仕切った区画に入れられる。ビーズは空気中から水分を捕捉し、腐敗や真菌毒素の原因となる湿気を大幅に減らす。ブラッドフォードと共同研究者たちは数年をかけて、タイ、インド、ネパール、ケニアなどの熱帯諸国の農家とともにこの技術を試験し改良した。

次の目標は、より豊かな国々におけるアーモンド、クルミ、米、穀物の産業規模の乾燥だった。従来の作業では乾燥塔やサイロの中で作物に熱風を吹き付けるが、これによりバッチの一部が焦げて味が損なわれる。実験では、まずビーズを通して乾燥させた外気が同様に機能することが示された。ビーズ自体は小型のオーブンで再乾燥させて再利用する——移動する空気を加熱するよりもはるかに効率的な熱の使い方である。

作物を加熱せず、空気を乾燥させる。水分子だけを捕捉するようサイズを合わせた細孔が外気から湿気を引き出すため、作物は燃料を大量に使う熱風なしで乾燥する。

水分子に合わせて細孔のサイズを選ぶことで、安価な鉱物がそれ自体では電力を消費しない標的型の除湿装置になる。

穀物ではなく空気を乾燥させることで、ブラッドフォードの推定ではエネルギーが半減し、熱風塔が引き起こす焦げも避けられる。

メッシュ袋での運用は小規模農家が使えない設備を必要としない。だからこそタイ、インド、ネパール、ケニアで現地試験が行われた。

大きな質量ではなく小さな質量を調整する。製品の周囲の空気を整えることで、製品そのものを処理することを置き換えられ、同じ物理法則が村の袋から産業用サイロまで規模を問わず当てはまる。

2017年2月時点で、研究者たちはこの技術をより豊かな国々の産業規模の乾燥に導入するために取り組んでいた。エネルギー半減という数値はブラッドフォードの推定であり、資料には導入総数の記録はない。

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出典

  1. Absorbent Beads Could Save Energy—and Lives MIT Technology Review · technologyreview.com ·