原子力汚染 vs 超々クリーン・マグマ発電@憎まれ愚痴

(その7) 夢のエネルギー源“マグマ”への発想転換

 本シリーズは、東海村の臨界事故を契機に、最初は「臨界事故vs超々クリーン高温岩体発電」、次に「原子力汚染vs超々クリーン高温岩体発電」と改名しましたが、さらに今回以後、「原子力汚染vs超々クリーン・マグマ発電」に再度改名し、ホームページ再録済みの分も同様に書き替えます。

 改名の理由の第1は、もともとからの「こだわり」です。後に詳しく紹介しますが、私に「高温岩体発電」を教えてくれたのは、あるベテラン技術者です。その方は、原子力発電所の建設の草分けですが、退職して、原子力発電の危険を訴える全国行脚をしています。その方に、私が、「高温岩体では分かりにくいから地熱の一種と説明した方がいいのでは……」と言ったところ、言下に、いささか色をなして、「地熱発電は失敗ばかりしていて評判が悪い。高温岩体発電は地熱とは規模も桁外れに違う」と力説されました。

 しかし、関係資料を漁ってみると、官庁の奥御殿に入り込めば込むほど、「高温岩体発電」は「地熱」の背後に引き下がり、まったく姿を現わさなくなるのです。この情報の構造が、実に怪しい。つまり、現場の技術者が一緒に考えてほしくないのに、お前は地熱の一種だと無理やりに押さえ込み、実質的に、絨毯の下に隠してしまおうとしているに違いないのです。あれほど宣伝費を「バラマク」電力会社が、高温岩体発電の「コ」の字も口にしません。東京電力の広報部員は、やはり、言葉そのものを知りませんでした。

 口の回らないガキタレ世代までが、キャッチコピーがどうのこうのと粋がる今日このごろのことですから、言葉、キーワードは重要です。今回紹介する資料にも、つぎの部分があります。

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「地熱発電は[中略]、地球内部の熱を発電に利用する方式の総称である。しかし一般的にはすでに発電に利用されている浅部地熱発電を指す場合が多い。

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 つまり、「地熱発電」の概念は、すでに世間的にも固定しているのです。専門用語の場合には、既成の言葉の概念を広げることがありますが、やはり、無理は通用しません。私自身の体験としても、今回、このシリーズを発表しながら、多くの友人に話してみると、発音だけの一発で「高温岩体発電」を理解した友人は、たったの一人で、元東京電力差別事件の原告だけでした。ただし、もう一人の原告は、まったく知りませんでした。

 やはり、誰にでも分かる言葉を探すべきです。発想の転換が必要です。そこで、ほんの少し考えて、「マグマ」はどうかなと、軽く思い付いていたところ、何と、すでに、専門書では1970年から、「マグマ発電」が論じられていたのでした。ただし、「地熱発電」の中に、地熱発電、バイナリー発電、高温岩体発電、マグマ発電、という順序で位置付けられていました。

 私は、断固、「地熱発電」の中には、地熱発電、バイナリー発電、「マグマ発電」の中に、高温岩体発電、マグマ発電、という順序に組み替えて宣伝することを提案します。

 以下、「夢のエネルギー源」“マグマ”発電の、21世紀実現に迫る「地熱学会」の熱気の一部を紹介します。

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『地球時代の電気エネルギー』

1995年12月13日1版1刷
 著者:茅陽一/鈴木浩/塚本修巳/一原喜昭
 発行者/小沢治文
 発行/日経サイエンス社
 発売/日本経済新聞社

2編/資源供給
 3章/自然エネルギー
 (3)マグマ発電技術

 火山の源でもあるマグマは、溶融状態では地下で1,000度C以上の高温を保持していることから、その熱エネルギー量は膨大であり、まさに夢のエネルギー源である。

 大胆な仮定をおいたマグマ溜り残存熱量法により、我が国には20,000MWe・5,000年のマグマ資源が評価されている[野口1970]。

[野口1970]野口高:“地熱包蔵量に寄与するマグマの熱量とその電力換算値”、日本の地熱資源(地熱別冊第3号)、pp.96-99(1970)

 溶融状態に近いマグマから直接エネルギーを取り出し発電に利用するためには、あまりにもその環境が過酷なため、探査、採取、利用技術など全般にわたり宇宙開発技術に匹敵するほどの高度な技術が必要となる。

 ハワイのキラウェア・イキ火山では1,070-1,170度Cの溶岩湖を掘さくした実績はあるものの,地下深部のマグマを掘さくする技術にはなっていない。当面は450-650度C程度のマグマ近傍地熱資源を対象に、国際的視野からその利用可能性について研究を行うのが現実的である。

 図4・45には,マグマからの抽熱法として提案されている坑井内同軸熱交換器を使用した発電概念図を示した[地熱学会1993d][盛田1991]。

図4・45:坑井内同軸熱交換器方式による抽熱の概念

[出典]盛田耕二:地熱、28,1(1991)

[盛田1991]盛田耕二:“地熱エネルギーの新しい採取方法”地熱、28,1,pp.61-78(1991)


4編/システム・技術
 3章/発電技術
 地熱発電
 〔1〕発電システムの概念

 地熱発電は図3・16に示すように、地球内部の熱を発電に利用する方式の総称である。しかし一般的にはすでに発電に利用されている浅部地熱発電を指す場合が多い。浅部地熱発電は地下約2kmまでの深さに貯留する高温の蒸気または熱水を孔井を利用して蒸気を取り出し、タービンを回し発電に利用する方法である。

 イタリアで開発された当初は高温の蒸気だけを利用していたが、技術の進歩に伴い200度C以上の熱水であれば、さらに熱水から低圧の蒸気を取り出し発電量の増大を図るダブルフラッシュ発電方式が開発され、地熱発電が世界的に普及した。現在はより低温度(150~200度C)の熱水から低沸点媒体を用いて発電に利用するバイナリ発電方式、地下2kmより深部の熱水を利用しようとする深部地熱発電方式などの技術開発が進められ、熱水を利用する発電方式の範囲が広がった。

 バイナリ発電は温度の低い熱水をフロン、ブタンなど低沸点の媒体を利用して発電に利用する方法である。温度の低い熱水は坑井を掘削しただけでは自噴しないので、坑内に設置して熱水を汲み出す耐熱・耐水圧ポンプおよび環境に影響の少ない低沸点媒体の開発が必要である。

 深部地熱発電では温度400度C、深さ4kmの生産井を経済的に掘さくする技術の開発が必要である。そのため、効率良く掘削するためのビット(歯)や耐熱性の坑内計測機器などの開発が進められている。これらを用いて平成4年度から実際に4kmを掘削しようとする実験が東北の地熱地域で始められている。

 一方、蒸気の存在しない高温の岩盤に水を注入し、蒸気を取り出す高温岩体発電の研究が進み、21世紀の初頭には実用化されるものと想定される。

 今後の課題としては、地下4kmよつ深い400度C以上の高温の岩盤を利用するマグマ発電があるが、高温材料の開発など困難な問題があり、実用化は21世紀中頃と考えられている。

図3・16:地熱発電の概念

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以上で:7終り。:8に続く。