2013-07-30

【世界初の地熱発電が日本の原発を不要にする。シェールガス革命がもたらした日本の最新技術】科学を身近に☆NewStream

自然の摂理が学べる!科学を身近に☆NewStreamです。
今週の科学ニュースを紹介します。
 
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今週は地熱発電に関するニュースです。
 
エネルギーの大半を輸入に頼っている日本にとって、電力の完全自給も夢ではない画期的な技術が開発されています。
 
従来使われていた地熱発電用の井戸よりももっと深い地層まで掘削してパイプを通し、そこに高い水圧の水を供給して高温の蒸気を得る「延性帯涵養地熱発電」と呼ばれる世界初の方法で、弘前大学の北日本新エネルギー研究所が中心になって考案しました。
 
以下、JBpress:世界初の地熱発電が日本の原発を不要にする~シェールガス革命がもたらした日本の最新技術~より引用します。
 
 

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この方法は、これまでの地熱発電の欠点を解消できるだけでなく、非常に高温の蒸気を得られるため、発電効率が高くなり将来的には日本の総発電量の50%以上を賄うことも可能になるという。

本格的に実用化されれば、原子力発電所が不要になるだけでなく、火力発電用に輸入されている石油や天然ガスの量も大幅に下げられる可能性がある。

さらに素晴らしいのは、発電に使った後の温水を様々な用途に使えることである。

例えば、北国であれば道路や屋根の融雪、地域暖房として、また新たな源泉として温泉地を作ることも可能になる。

延性帯涵養地熱発電を研究している弘前大学の北日本新エネルギー研究所の村岡洋文所長は次のように話す。

「小型分散型の発電ができるのが大きな特徴の1つです。市町村がそれぞれ小型発電所を作って、電力だけでなく暖房や融雪用の温水も各家庭や企業に供給できるようになれば、北日本の生活が一変する可能性があります」

「毎冬、雪下ろしのために不幸にしてかなりの数の方が亡くなっています。そういう事故を減らすことができるし、エネルギーの自給自足ができて豊かな生活が実現すれば若い人たちが都会へ流出するのを防ぐきっかけにもなるでしょう」

もちろん、冬の厳しい地域だけにメリットがあるのではない。世界の活火山の8%が集中している日本では、北は北海道から南は沖縄まで、この地熱発電の恩恵を受けることができる。

延性帯と呼ばれる地層は、流体であるマグマのすぐ上にある層で、固体でありながら柔らかく流動している層のこと。

この層は地震や活火山がほとんどない地域では地下10キロ以上というような深さまで掘らないとたどり着けないが、火山の多い日本では深さ3~4キロ程度の比較的浅い地域に存在している。

つまり簡単な掘削で大きな熱源を得られるというわけだ。そして、さらに重要なのは、この掘削には外れがないという点である。

従来の地熱発電は、脆性帯と呼ばれる浅い層にできている割れ目に溜まった温水にパイプを打ち込んで温水を得るため、割れ目を的確に探し当てる必要があり、パイプを打ち込んでも温水が出ないという失敗もあったが、延性帯発電ではこれがない。
流動している延性帯にはそもそも亀裂がなく温水も溜まっていない。そこにパイプを打ち込み、高圧の水を注入することで人工的な亀裂を作る。

そこにさらに水を注入し、そこで温められた温水(高圧なので摂氏500度以上)を地上に戻す。割れ目は人工的に作るために掘削の失敗がほとんどないのが特徴だ。

このため、深く掘るためにコストはかさむが、半面掘削に失敗がないので従来の地熱発電とコスト的にはほとんど変わらないという。

また、地熱発電と言えばすぐに問題とされるのが温泉地への影響。

そもそも摂氏250度以上の温水を使う地熱発電と100度以下の温泉では温水層が異なり、基本的には影響はないはずなのだが、この延性帯涵養地熱発電の場合には、温泉とは全く別の地層を利用するので温泉源を枯らす心配はない。

それどころか過疎化が進む地方の活性化にもつながる。小型の地域分散型で大きな送電線は不要だし、良いことづくめの発電方法と言える。

~まとめ~

・将来的には日本の総発電量の50%以上を賄うことも可能

・本格的に実用化されれば、原子力発電所が不要になるだけでなく、火力発電用に輸入されている石油や天然ガスの量も大幅に下げられる

・発電に使った後の温水を様々な用途に使える 

小型分散型の発電ができ、大きな送電線は不要

・地層に元々の割れ目がないので水が外に漏れる心配がない 

・温泉とは全く別の地層を利用するので温泉源を枯らす心配はない 

危険性の高い原発の再稼働よりも、日本に最適な発電方法に力を入れるのが重要ではないだろうか。

~参考~

『次代を担う、エネルギー・水資源』水生圏の可能性、水力エネルギーの活用<番外・予告編>.火山列島・火の国日本の可能性~高温岩体発電・マグマ発電が国産エネルギー資源の切り札!~

火山国日本に適した発電方法「高温岩体地熱発電」

List    投稿者 staff | 2013-07-30 | Posted in W.科学NewStreamNo Comments » 

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