チャレナジーの清水敦史が発明した「垂直軸型マグナス式風力発電機」は、「マグナス効果」という物理現象を利用したプロペラのない発電機だ。暴風だろうが風向が乱れようが安定して発電できる特徴から「台風発電」の異名も付いたが、もちろん台風でなくても発電できる。この新しい技術に注目する企業も多く、設備と電力を利用した発電以外の派生事業も始まろうとしている。

貧しかった幼少期、発電機を完成させるまでの挫折など、清水のこれまでの歩みは平坦ではない。「東大受験に失敗していたら、ミュージシャンになろうと思っていました」と彼は言う。いまとなっては笑い草だが、その言葉を聞けば「彼ならどんな破天荒なミュージシャンになっていただろうか」という妄想すら、自然に浮かんでくる。そんな不屈の男が、新たなエネルギーの扉を開こうとしている。

チャレナジーの清水敦史が発明した「垂直軸型マグナス式風力発電機」は、風力発電だがプロペラがないのが特徴だ。写真は石垣島にある実証実験用の設備。PHOTOGRAPH COURTESY OF CHALLENERGY

──先日は台風が毎週のようにやってきました。石垣島で始めた発電機の実証実験の成果はいかがでしたか。

まず最初に、たび重なる台風で被害に遭われた方々にお見舞いを申し上げます。今回の台風は非常に大型で、われわれの設備がある石垣島にも大きな被害をもたらしました。これらの台風による猛烈な風でも発電実験をする機会を得たのですが、結果は80点くらいでしょうか。

今回のような猛烈な台風でも、風車そのものは稼働できることが実証できました。ただ、今回は風車が発電した電力を制御する装置などにトラブルが発生してしまい、思うような発電量を達成できなかった。暴風雨のなか発電機に付きっきりになり、装置のパラメーターを調整したり再起動したりといった作業を、夜通しずっと続けていたんですが……。それでも、台風が装置の弱点をあぶり出してくれたり、最適なパラメーターを見つけ出す機会を与えてくれたりしたので、ありがたかったと前向きに考えています。

──大変だったんですね。その後の台風の発生状況を見ると、次の大がかりな発電実験は来年になるかもしれません。こうした実験を踏まえて、2020年には10kWの発電機を量産する計画を進めています。今年2月の増資によって2.8億円を調達しましたが、進捗はいかがですか。

はい、順調に進んでいます。すでに1kWの実験用発電機は完成していますが、小さな風力発電機をつくっている会社はたくさんあるので、ここは完全なレッドオーシャンなんです。大きな市場を目指すには、少なくとも10kWの発電機をつくる必要があると考えました。増資はそのためのものです。

──そもそも、チャレナジーがつくる「垂直軸型マグナス式風力発電機」とは、いったいどのような技術なのでしょうか。ほかの風力発電機の方式と比べたときの優位性についても教えてください。

垂直軸型マグナス式風力発電機は、「マグナス効果」という、物体を回転させると風向に対して垂直方向に力が働く物理現象を利用して発電しています。身近な例で言うと、野球のカーヴやゴルフのスライスといった現象も、同じ原理によるものです。マグナス効果を使うことで、理論上はどんな風速でも安定的に発電することができます。また、垂直軸型風車のため、風向の影響も受けません。

この風車は、離島における再生可能エネルギーの「最後の発電機」として求められています。理由は2つ。ひとつは、太陽光発電に対する風力発電の優位性です。ソーラーパネルを設置するには広大な敷地が必要ですが、土地が限られる離島においては、それだけの平坦な土地があれば農作物の栽培に使いたいですよね。つまり、農業とコンフリクトしてしまうんです。畑を潰してソーラーパネルを設置するわけにはいきませんから、設置面積が小さくて済む風力発電が有効なんです。

もうひとつは、これまでの風力発電のもつ弱点です。一般的なプロペラを用いた風力発電は、構造上プロペラが薄く、強風で壊れて飛散してしまうリスクがあります。島は風速や風向が不安定な「乱流」になることが多く、特にプロペラが壊れやすいんです。これに対して垂直軸型マグナス式風力発電機なら、プロペラがないので壊れにくい。

「3.11後にぼくらの世代が果たさなければいけない」という使命感、「エジソンになりたい」という個人的な夢、そして「再生可能エネルギーへのエネルギーシフトが進んで大きなビジネスチャンスが生まれる」というトレンド予測の3つがひとつになり、清水を新技術の開発に駆り立てた。PHOTOGRAPH BY HIROMICHI MATONO

──そうした強みを訴求していく、というわけですね。話はさかのぼりますが、小学校の卒業文集には「思い切り変わった物を作るのが、ぼくの夢だ」「みんなが見ておどろいたり、笑ったり、感心したりするような物を、たくさん作りたい」と書かれていました。まさに実現しましたね。

お恥ずかしい……。ぼくの子どものころの夢は「エジソンになる」でした。母子家庭に育ち、母はミシンで縫い物の内職をして育ててくれました。貧しかったので、当時流行していたファミコンは買ってもらえず、遊ぶものは自分でつくっていたんです。弓矢をつくって裏山を探検したり、ボートをつくって川に浮かべたり、トム・ソーヤーみたいに木の上に家をつくったり。だから、自分の手でものをつくることは、ぼくのアイデンティティーだったんです。そう考えると、環境がぼくを育ててくれたんだと思います。

──ハングリー精神ですね。

はい。それに失敗を恐れる必要がない。ぼくの場合は失敗しても元に戻るだけ。継ぐべき土地財産もないので、失うものがありません。資産などを「失う怖さ」がある人は起業に踏み出せないこともあるでしょうが、ぼくには何もないので。

──そうした環境のなか学業に打ち込んで東京大学に進学し、給与が高いことで知られる大手企業に入社したのですから、並たいていの努力ではなかったと想像します。

もともと大学には行けない予定だったので、高専に進学しました。でもエンジニアの勉強をするなかで、大学でより深く学びたいという思いが強くなり、大学編入を決心しました。通常は複数の大学を受験しますが、東大しか受験しませんでした。実は、ぼくなりの戦略があって、東大は編入試験が英語と数学だけだったので、この2科目だけに集中すれば合格の可能性はゼロじゃないと考えたんです。それからは、英語と数学だけを毎日12時間くらい勉強していました。やるだけですよ。「もっと上を目指そう」と必死でした。結果的に、東大に特化して勉強したことが合格につながりました。「選択と集中」という言葉を知ったのは、ずっとあとになってからです。

東大大学院まで進学し、大手企業への就職が決まったことは、当時のぼくにとっては「成り上がり」の集大成でした。エジソンになるという夢が、いつの間にか大企業に入るという目標にすり替わっていたんです。

──成り上がりの集大成ともいえる企業に入社したにもかかわらず、ヴェンチャーへと意識が向いたきっかけは何だったのですか。

東日本大震災が人生を変えました。当時は大阪に住んでいたので直接の被害はありませんでしたが、福島第一原発の事故を目の当たりにして、日本人として、「ぼくらの世代が脱原発への道を切り開かなければならない」という思いがわき起こりました。

廃炉まで40年などと言われていますが、放射性廃棄物など、ぼくらの世代が残した負の遺産を背負うのは、ぼくらの子どもの世代です。ぼくらの世代は、原発のあと片づけをすることは当然として、原発とは違う発電システムを模索していく責任があります。そうしないと、子どもや孫の世代に申し訳が立ちません。でも、ぼくはエネルギーの仕事をしていなかったし、大学でも研究していなかった。そこで書店で『再生可能エネルギー入門』といったタイトルの本を買ってきて、それを読むことからスタートしました。

──再生可能エネルギーのなかで、なぜ風力に注目したのですか。

当初、ぼくのなかには再生可能エネルギー＝太陽光といったイメージしかありませんでした。でも本を読むと、風力発電のほうがポテンシャルがあると書かれている。調べてみたら、日本は環境省が試算したデータで、1,900ギガワットのポテンシャルがあった。単純比較はできませんが、原発1基が1ギガワットですから、莫大なポテンシャルです。

可能性はあるのに、なぜ日本で風力発電が盛んではないのか。その理由を調べたら、「日本の環境が風力発電に合っていないから」と説明されていました。その最たる例が、「台風で発電機が壊れるから」でした。それなら、「台風に強い風力発電機をつくればいい」と考えたのが始まりです。

東京都墨田区にある事務所には、これまでにつくったさまざまな形状の試作機の模型が飾られている。清水は多くの失敗を繰り返しながら、必然ともいうべき偶然によって「垂直軸型マグナス式風力発電機」を世に送り出した。PHOTOGRAPH BY HIROMICHI MATONO

──目標を定めたあと、何から始めましたか。

まずは特許を調べてみました。すると、太陽電池に関する特許は数万件もあるのですが、風力発電に関する特許は5,000～6,000件程度。「それなら読める」と思ったので、公開されているものを帰宅後や休日に片っ端から読み込みました。特許を読むことは、すごく勉強になりましたね。何か解決すべき課題を克服するアイデアとして特許があるわけだから、風力発電の抱えている課題や先人の知恵を、特許を読むことで吸収できるわけです。

実は、ぼくがのちに開発する「垂直軸型マグナス式風車」の先行特許も、すでに出願されていました。出願人は関西電力と三菱重工でしたが、すでに取り下げになっている。ここで「大企業でもあきらめるのか」と考える人もいるでしょうが、ぼくは「一流企業が少なくとも特許出願するくらいだから、実現性はともかくコンセプトとしての可能性はゼロじゃない」と思いました。関西電力とも三菱重工とも違うアイデアを考案し、特許を書き、出願したのが2011年の7月でした。

──なるほど。考え方次第で全然違いますね。それから試作品づくりが始まったのですか。

はい。2012年のゴールデンウィークに、ホームセンターで買ってきた発泡スチロールの棒などを大阪の自宅に持ち込んで、ひとりで小さな“試作機”をつくりました。わくわくしながら扇風機の風を当てたら、回らないんですよ、これが。原因を予想して、試行錯誤を繰り返して……。そして忘れもしないゴールデンウィーク最終日に、試作機が回ったんです。その瞬間、「この発電機をつくるために、ぼくは生まれてきた」と思いました。

でもゴールデンウィークが終わると、安定した上場企業の社員という立場を捨てられない自分に気づきました。人生で初めて「失う怖さ」を知ったんだと思います。2013年3月に特許がとれたことで腹をくくり、結局6月末に退社しました。

会社を辞めて、まずは東京に引っ越したものの、実は事業化する当てがあるわけではなかったんです。そんなとき、「テックプラングランプリ」という、ものづくり限定のビジネスコンテストが翌14年3月にあることを知って、すぐに応募しました。ほかのチームとは違って会社も設立していないばかりか、製品もなく、あるのは2年前のゴールデンウィーク最終日に撮影した動画だけ。でも、なんと優勝したんです。このコンテストは、ぼくが発明家から起業家へと一歩を踏み出すきっかけになりました。本当にワンチャンスでした。

──チャンスをつかむというより、チャンスを引き寄せるのでしょうね。

ぼくは自分でも運が強いと思います。でも、チャンスを見逃さない勘が働いたということはあるかもしれません。「チャンスは誰にも来るけど、たいていは見逃してしまう」とも言いますから。それに、ワンチャンスに賭けられるかも分かれ道ですね。

──そのあと一気に開発が進んだのですか。

いやいや、そこから瞬く間に地獄に落ちました。特許取得したアイデアでつくった発電機の発電効率を、流体シミュレーションの専門家に計算してもらったんです。普通のプロペラ風車は発電効率30パーセントくらい。事前の手計算では同程度と試算していました。実際にはそこまではいかないだろうけど、それでも20パーセント台は期待していました。

シミュレーション結果が12月末になって出たんですが、なんと結果は「0.1パーセント」。せめて10パーセント台なら、改良して20パーセント台を目指そうと思えますが、さすがに0.1パーセントには参りました。何せ、ほぼゼロですからね。

結果を聞いたのは年末の夕方で、その日はそのままふて寝しましたね。夢破れた、というか、夢であってほしい、というか。これまでで一番落ち込んだ日だと思います。

──それでも開発をあきらめなかったんですね。

自分で言うのもなんですが、ぼくのいいところは切り替えの早さ。どんなに落ち込んでも、朝起きたらスッキリして前向きに考えられるんです。

個人的には人生を賭けると決めた以上は諦める気はなかったけれど、別の事情もありました。発電機づくりについて、NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）から助成を受けていたんです。2015年6月に中間審査が予定されていて、それまでに結果を出せなければ打ち切りになり、結果的に血税の無駄遣いになってしまう。

でも、逆に言えば、半年間はとことん挑戦できるわけです。そこで年が明けてから、円筒を回してマグナス力を測定する簡単な実験装置をつくり、近くの体育館を借りて試行錯誤を繰り返しました。朝は希望とともに目覚め、夜になると失望とともに寝るという毎日でしたね…。努力の甲斐あってか、5月になるころにはそれなりの成果も出ました。なんと効率が倍増して──0.2パーセントになったんです。

たったひとりで「垂直軸型マグナス式風力発電機」を開発してきた清水。孤独だったというが、いまは多くの仲間とともに夢の実現に向けて動いている。PHOTOGRAPH BY HIROMICHI MATONO

──NEDOの審査会まであと1カ月。大ピンチですね。

開き直っていたんでしょうね。「とにかく行けるところまで行くぞ」と妙なテンションになっていました。そんなとき、奇跡が起きたんです。

実験装置の円筒を回しっぱなしにして実験していたのですが、ふと「風の流れを感じてみよう」と思って円筒に手を近づけたとき、トルク計の値が大きく振れたんです。その瞬間、円筒に物体を近づけることで、マグナス効果を制御できることに気づきました。この発見がブレークスルーとなり、流体シミュレーションと実験による最適化の結果、一気に発電効率が30パーセントになりました。

これは新しい特許にもなったんですが、頭で考えるだけではきっと思いつかなかったでしょうね。なんとなく手を近づけたことが発見につながった。ラッキーでした。

──それは大逆転でしたね。あきらめずに開発を続けられた原動力は何だったと思いますか。

この挑戦を始めた動機は大きくわけて、「3.11後にぼくらの世代が果たさなければいけない」という使命感と、「エジソンになりたい」という個人的な夢、そして「再生可能エネルギーへのエネルギーシフトが進んで大きなビジネスチャンスが生まれる」というトレンド予測の3つでした。この3つのベクトルが全部同じ方向だったから続けられたと思います。どれか1つだけだったら、あるいは「ヴェンチャーで一発当ててやろう！」という動機だったら、途中で諦めていたかもしれません。

だからぼくはチャレナジーという会社でも、社会的使命と自分の夢、働いてワクワクするということを大事にしたいと思っています。そうすることで、社員のみんなも精一杯やってくれるし、ぼくについてきてくれるのだと思います。

──今後の事業展開については、どのような考えをおもちですか。発電効率の高い再生可能エネルギーのシステムは、日本だけでなく世界中で求められています。

日本だけでなく、フィリピンで垂直軸型マグナス式風車を活用する話が進んでいます。フィリピンは経済成長率が高くて、電力需要とともに発電機の需要も高まっています。課題は発電コストの高さで、電気代は物価の差を考えると日本の10倍ぐらいの感覚なんです。信じられないコストですよね。フィリピンは約7,000もの島で形成されているのですが、人が住んでいる約2,000の島のなかには、発電コストの高さから昼間はディーゼル発電機を動かせず、未電化になる場所もあります。

そこで、燃料が不要で発電コストが安く済む垂直軸型マグナス風力発電機を、1つの島に1基設置するだけでも2,000基の需要が見込めるわけです。これはヴェンチャー企業にとっては大きなマーケットですよね。これからフィリピンの国営電力会社と協力して、19年夏に現地で実証実験を始める予定です。ただ、実際に発電機を買ってもらうには、生産コストを下げなければなりません。いまは試作のため手づくりに近いうえ、輸送費を考えるとコストが非常に高くなってしまう。そこで、一部の部品を現地生産することを視野に入れています。

電力事業とは別に、Wi-Fi事業でマネタイズする計画もあります。フィリピンの人の多くがスマートフォンを活用しており、Facebookの普及率は日本より高いという統計もあるんです。でも、離島では携帯通信ネットワークも脆弱です。もしかすると、電気だけでなくWi-Fiサーヴィスも供給したほうが、付加価値が高いかもしれません。

すでにスカパーJSATと協力して、衛星通信とWi-Fiを組み合わせて離島にインターネット接続サーヴィスを提供する事業を進めています。この事業のユニークなところは、防災機能も兼ねていることです。離島では、台風によって携帯電話の通信基地局が破壊され、島全体が数カ月も音信不通になることもあるそうです。そうなると衛星通信しか通信手段がありませんが、一般の人々はそれを使うことができない。そこでぼくらが衛星通信とWi-Fiを組み合わせて、発電した電力を利用してインターネット接続を提供する。これもビジネスになると思います。

清水が発明した次世代の風車は、世界中の離島においてエネルギーの自給を実現するだけでなく、エネルギー供給基地に生まれ変わらせる可能性を秘めている。PHOTOGRAPH BY HIROMICHI MATONO

──そう考えると、エネルギー供給という枠組みを超えて、できることが多くなっていきそうです。この先の取り組みについては、どういった理想像をもっていますか。

ぼくらのブレない芯は、エネルギーシフトの実現です。最終的には化石燃料や原発への依存から脱却し、再生可能エネルギーを活用して水素社会を実現するという、大きな夢があります。その鍵が、「島を水素の供給基地にする」ことなんです。

日本に限らず離島には資源がなくて、産業といえば農業と観光くらいしかないと思われがちです。でも、ぼくはこれまで活用されてこなかった2つの重要な資源があると考えています。1つは絶えることのない島風、もう1つは見渡す限りの海です。風力発電でつくった電気で海水を電気分解して水素を製造すれば、島に必要なエネルギーを地産地消で賄いつつ、余った水素を輸出することができます。

まずは小さな離島で実現して、そこから広げていけば、いつか日本が水素エネルギー大国になるのも夢物語ではありません。日本ですでに実用化が進んでいる水素利用技術や水素輸送技術が世界中で使われるようになり、しかも日本が水素そのものも供給する──そんなことが現実になるんです。その一翼をぼくたちが担いたいと思っています。

──実現できる確信がありそうですね。

これは確信ではなくて、それを実現するためにぼくらは挑戦しているわけですから。できるまでやるまでです。

チャレナジーが目指している未来は、現状の延長線上にはありません。荒唐無稽で実現が困難であればあるほど、世界を変えられるのです。だからこそ、人生を賭けて挑戦する価値があります。