地熱発電普及の鍵「深部地熱」開発に投資マネー
深い地中のエネルギー、新技術で利用可能に
WALL STREET JOURNAL <Benoit Morenne/Nov.22.2022>
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(出典) 毎日新聞朝刊/2022年12月16日
特集 WSJ日本版マンスリー・ダイジェスト 12月号 2022.12.16 No.15
地熱エネルギーの生産拡大に向けた技術開発を、スタートアッブ企業や研究者グループ
が進めている。
地熱発電所は、地下の熱水の貯留槽から蒸気を取り出し、それを発電タービンやパイプ
に流して建物を暖める。 地熱発電は二酸化炭素をほぼ排出しないと言っていいエネルギ
ーだが、深く掘るほど掘削コストが高くなり、技術的にも難しくなるため、普及は限定的だ。
そのため、地熱発電所の多くは、米国やフィリピン、インドネシア、トルコ、ニュージランドの
一部など、地熱が地表に近く、利用しやすい場所にある。 蒸気を供給する井戸の深さは通常
1〜2マイル(約1.6〜3.2キロメートル)ほどだ。 国際再生可能エネルギー機関(IRENA)
によると、こうした国々は2021年に世界の地熱発電容量の約7割を占めていた。
開発中の新技術は、これまでよりも深い深度までの掘削を可能にし、地表からより深い
位置に地熱が存在する場所に発電所を建設することを可能にする。 より深い場所にあり、
より高温の「深部地熱」を利用することで、地球のエネルギーを多く取り込むことができる
というメリットもある。 目標は、温度がカ氏900度(セ氏約480度)を超える深さに到達す
ることだ。
「深部地熱を活用できれば、より高温の地熱を、地上にもっと安定して届けられるように
なる」。 マサチューセッツ工科大学(MIT)プラズマ科学・核融合センターのデニス・ホワイト
所長はこう話す。
とはいえ、深部地熱の開発を経済的に成り立たせるには、長い井戸を従来の方法よりも
迅速に、同等のコストで掘削できることを証明しなければならない。 このような取り組みが
成功すれば、地熱は化石燃料に代わる画期的な選択肢となり得る、と科学者たちは話して
いる。
マサチューセッツ工科大学から生まれたクエイズ・エナジーは7500万ドル(約105億円)
を調達し、熱や圧力、岩盤といった地中の難題を克服するための技術を開発している。
ドリルとビットで堆積物を掘り進み、深さ約3マイルのところでジャイロトロンと呼ばれる電波
を発する装置に切り替えることを目指している。
この電波を井戸に照射することで岩体を気化させ、時速約16フィート(約5メートル)で
掘削できるようになるという。 クエイズは、最大12マイルの深さの井戸を掘ることを計画
しており、それには約半年を要する。 現在、地球上で最も深い人口の穴であるロシアのコラ
半島超深度掘削抗は地下約7.6マイルまで伸びている。
ジャイロトロンはすでに市販されており、世界中の核融合エネルギー研究所で稼働して
いる。 MITプラズマ科学・核融合センターの研究者で、10年間この技術を研究し、その
研究がクエイズのプロジェクトの基礎になったポール・ウォスコフ氏はそう話す。
クエイズは電力会社と協力して、石炭発電所のタービンに蒸気を供給し、発電機を再利用
して二酸化炭素を排出しないエネルギーをつくり出すことを計画している。
同社は井戸を掘り、石炭発電所を改造し300メガワットのクリーン電力を生産するには約
5億ドルかかると試算しているが、新しいインフラを建設するよりはるかに安上がりだという。
2024年にテキサス州または米国西部で実地試験を行い、2028年に改造した石炭火力
発電所への蒸気供給を開始することを目指している。
スロバキアのスタートアップ企業GAドリリングは約7500万ドルを投じて、石油・ガス産業
で使用される掘削装置と互換性のある方法を開発中だ。 掘削機械で地下約3マイルの
深さまで到達し、それから戦車砲のような形のドリルヘッドを井戸に下ろして、太陽の表面
温度に達した蒸気を強力に噴射して岩盤を砕いていくというやり方だ。 同社はこの技術を
「プラズマビット」と名づけた。
この技術は、いくつかの掘削会社が実験的に行っているもので、従来の深度掘削よりも
コストが安くなると、同社の創業者で最高経営責任者(CEO)のイゴール・コシス氏は話す。
深さ約６マイルの井戸を掘るのにかかる費用は約1000万ドルで、従来の方法の１０分の１
だという。
欧州では、五つの研究機関と掘削会社１社からなる団体オーキッドが、欧州連合(EU)
から400万ユーロ(約6億円)の支援を受け、すでに市場に出ている二つの掘削技術を合体
させた。
高圧水ジェットで岩盤を突き通し、ドリルビットで毎秒20回程度たたきつけるパーカッション
掘削を行うやり方だ。
この方法によって岩盤を軟らかくして突き通すことが可能になる。 このプロジェクトに
参加した、パリ国立高等鉱業学校地球科学センターで産学協同研究を行う科学者ローラン・
ジェルボー、ナビーン・ベルムルガン両氏はそう話す。 従来の方法と比較して掘削コストを
約65%削減でき、掘進率も最大４倍速くなるという。 オーキツドによると、この技術は
2025年に現場に導入される可能性がある。
深部地熱は常に膨大なエネルギーを供給することができるため、大手の掘削会社も注目
している
ヒューストンに拠点を置く掘削請負大手ネイバーズ・インダストリーズは、クエイズとGAドリ
リングにそれぞれ1200万ドルと800万ドルを投資している。 ネイバーズは地熱プロジェクト
を主導する掘削業者になることを望んでいると、戦略イニシアチブ担当バイスプレシデントの
ギレルモ・シエラ氏は言う。 同氏は、遠くから岩盤の発破作業を操作したり、過酷な条件下で
電子機器を設計通りに動作させたりするなど、科学的・工学的な課題がこの技術にあることを
認識している。
「こうした技術の一部がわが社の掘削装置に組み込まれることを期待している」とシエラ氏
は話す。 新技術は、石油・ガス会社がより効率的に炭化水素を抽出するために使用すること
も可能であり、その結果、汚染も少なくなるという。
深部地熱の他にも、ザンスカーのように地下貯留槽の位置を調査するためのデジタルソリュ
ーションを開発する企業や、ファーボ・エナジーのように地熱貯留槽に水平に穴を開ける方法
を開発する企業も数百万ドル規模の投資を集めている。 ピッチブック・データの推計による
と、ベンチャーキャピタルによる地熱発電事業への投資額は今年、3億6300万ドルを超え
(8月時点)、昨年全体の約2倍となっている。
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