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Oct 23, 2023

私たちは地熱エネルギーの黄金時代を迎えているのでしょうか？

Nonostante i suoi vantaggi, l’energia geotermica ha applicazioni limitate rispetto ad altre.

地熱エネルギーは、その利点にもかかわらず、化石燃料に比べて用途が限られています。 この再生可能資源がどのように普及しつつあるのか、またそれがどのようなメリットをもたらすのかをご覧ください。

地球の核は摂氏約 6,000 度 (華氏 11,000 度) で、太陽とほぼ同じ温度です。 比較するものではありませんが、地表の地下 2,000 ～ 5,000 メートル (6,500 ～ 16,000 フィート) でも、灼熱の 60 ～ 200 ℃ になる可能性があり、火山地帯では表面温度さえ 400 度に達することがあります。

これにより、大量の熱ベースのエネルギーが生成されます。 私たちの祖先は、知られているように、地熱エネルギーの力をよく知っていました。 紀元 1 世紀、現在アーヘンとヴィースバーデンとして知られるドイツ西部の都市に住んでいたローマ人は、家や温泉を温泉水で温めていました。 ニュージーランドでは、マオリの人々が地球の熱を利用して料理をしており、1904 年にはイタリア中部のラルデレロで地熱エネルギーが発電に使用されました。

最近では、30 か国の約 400 の発電所が地表下で生成された蒸気を使用して発電しており、総発電量は 16 ギガワット (GW) に達します。

この発電方法は、米国、メキシコ、エルサルバドル、アイスランド、トルコ、ケニア、インドネシア、フィリピン、ニュージーランドなど、環太平洋火山帯沿いの火山地域で特に重要です。 しかし、世界レベルで見ると、地熱エネルギーは発電量の 0.5% にすぎません。

世界中で、地熱エネルギーは主にプール、建物、温室の暖房や都市暖房システムに使用されています。 最高 200 ℃の水が深さ 5,000 メートルのボーリング孔から汲み上げられます。 その後、熱が抽出され、冷却された水が 2 番目のボアを通してポンプで戻されます。

この熱捕捉方法は世界中で実行可能であり、安価であり、火山活動のない国で人気が高まっています。 Renewables Global Status Report の評価によると、地熱発電所の設備容量は現在世界中で 38 ギガワットであり、これは電気を生成する地熱発電所の容量の 2 倍以上です。

現在までに、中国 (14 GW)、トルコ (3 GW)、アイスランド (2 GW)、日本 (2 GW) が深部地熱エネルギー開発のリーダーであり、ますます多くの都市地区や温室を暖房しています。 ドイツのミュンヘン市は安価な地熱暖房を享受しており、この技術を利用してこの部門を 2035 年までにクライメート ニュートラルにすることを目指しています。

ドイツ政府はまた、深層地熱エネルギーのさらなる開発を検討し、2045 年までに全国的に気候変動に中立な熱供給を実現することを検討しています。研究によると、深層地熱エネルギーは、70 GW の設備容量から年間約 300 テラワット時の熱を生成する可能性があり、これはすべての建物の将来の熱需要の半分。

しかし、地熱エネルギーは、ヒートポンプを使用して地表近くのエネルギー源からも利用されることが増えています。 深さわずか 50 ～ 400 メートルのボーリング孔では、閉じたパイプ システムが水を地表から地下に運び、再び戻し、水を 10 ～ 20 ℃ に加熱します。その後、ヒート ポンプがこのエネルギーを使用して 30 ～ 70 ℃ の水を出力します。その後、建物の暖房に使用されます。

研究者らは、ドイツでこの浅層地熱エネルギーを利用すると、深部地熱エネルギーと同様の暖房の可能性が得られると考えています。 ドイツでは、これら 2 つの技術だけで将来の建物の暖房需要全体を満たせる可能性があります。

ドイツの6つの研究機関の分析によると、深部地熱エネルギーによる熱生成のコストは1キロワット時（kWh）あたり3ユーロセント未満です。

ロシアによるウクライナ攻撃以前は、ヨーロッパの多くの地方公共団体にとって、天然ガスはこれよりもさらに安価に熱を生成できた。 そのため、深層地熱発電所の建設に投資するのは魅力的ではありませんでした。 しかし、ロシアの侵略以来、ガス価格の急激な上昇により、そのコストはkWhあたり12セント以上に上昇し、計算が変わった。 地方公共団体は現在、熱供給用の深部地熱エネルギーに大きな関心を示しています。

いいえ、世界中の建物の暖房需要は、深部地熱エネルギーと地表近くの地熱エネルギーのほぼ無限の可能性によって満たすことができます。

しかし、産業用途では 200 度を超える温度が必要になることがありますが、現在の技術では地熱エネルギーでは一般的にこの温度を達成することはできません。 このような高温の場合、電気、バイオガス、バイオマス、グリーン水素による加熱が気候に優しい代替手段となります。

過去 1 世紀にわたって、特に石油およびガス産業は、掘削技術、人材の訓練方法など、地球の地下に関するかなりの知識を蓄積し、高度な技術を開発してきました。 フラウンホーファーエネルギーインフラ・地熱エネルギー研究所（IEG）所長のロルフ・ブラッケ教授は、「石油・ガス産業が地熱エネルギーに注目すれば」地熱エネルギーは急速に拡大できると確信しているとDWに語った。

しかし、これらの企業がより多くの収益を生み出すという理由で石油とガスの生産に注力し続ければ、地熱エネルギーを急速に拡大するには人員と掘削技術が不足するだろうと同氏は言う。 ブラッカー氏によると、地熱源の開発には、認可が早くても２～３年かかり、官僚の遅れでドイツの約３倍かかるという。 ドイツ政府は現在、このプロセスを加速し、2030年までに熱エネルギー生産量を現在の1テラワットから10倍に増やしたいと考えている。

はい。 地震活動が起きている地域では、過剰な圧力で水が地下に注入され、既存の応力が引き起こされると、地熱エネルギーが小さな地震を引き起こす可能性があります。 場合によっては、揺れによって建物に亀裂が生じ、この技術に対する国民の反対が起きています。

ブラッカー氏によると、根本的な応力のない地域で地震が発生したという報告はないという。 一方、地熱技術も改良されており、地下水圧の低下とより洗練された監視方法により地表の揺れを回避できるようになりました。

しかし、石油、ガス、石炭の採掘と比較すると、地熱はリスクがはるかに低く、「地球から得られる最も安全なエネルギー源である」とブラッケ氏は強調した。

この記事はもともとドイツ語で書かれました。