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While the weather in Iceland is often cold, wet, and windy,
翻訳: Misaki Sato 校正: Tomoyuki Suzuki
a nearly endless supply of heat bubbles away below the surface.
アイスランドの天候は 寒くて湿気が多く 風が強いことが多いものの
In fact, almost every building in the country is heated by geothermal energy,
地下では ほぼ無限の熱源が 沸き立っています
in a process with virtually no carbon emissions.
実際 この国のほぼすべての建物の暖房は 地熱エネルギーを利用したものであり
So how exactly does this renewable energy work?
これは実質的に 二酸化炭素排出がない プロセスによるものです
Between the Earth's core and its crust is a mixed layer
この再生可能エネルギーの 仕組みを見てみましょう
of solid and partially molten rock called the mantle.
地球の核と地殻の間には
Temperatures here range from 1,000 to 3,500 degrees Celsius.
マントルと呼ばれる 部分的に溶けた岩石からなる層があります
Some of this heat comes from the radioactive decay of metals.
ここの温度は 1,000から3,500℃の間です
But much of it comes from Earth's core,
この熱の一部は 金属の放射性崩壊からもたらされます
which has been radiating energy since the planet formed
しかし 大部分は 地球の核から生じた熱です
over four billion years ago.
核は 40億年以上前に 地球が形成された時から
While the mantle moves slowly,
エネルギーを放出しています
circulating roughly 40 kilometers below the Earth's crust,
マントルは ゆっくりと移動し
there are places where it surges closer to the surface.
地殻の約40kmより深部で 循環しているのですが
Here, the magma forms pockets and veins in the ground,
地表近くまで上昇している場所があります
heating underground rivers and pools to temperatures reaching 300 degrees.
マグマが地下で 溜まりや脈を形成し
Controlling heated water is at the heart of harnessing geothermal energy,
地中の水脈や帯水層を 300℃まで熱します
and there are two primary models for how to do it.
この熱水を管理することが 地熱エネルギー活用の主要課題ですが
One is to build a geothermal power plant
これには 主なモデルが2つあります
which uses these hot, deep pools to produce electricity.
一つはこの深部にある熱水源を 利用して発電する
First, engineers drill a well several kilometers into permeable rock
地熱発電所を建設することです
like sandstone or basalt.
まず技術者が 砂岩や玄武岩などの透水層に
As the hot, highly pressurized groundwater flows into the well,
数kmの井戸を掘ります
the rapid change in pressure and temperature
高温、高圧の地下水が 井戸に流れ込み
produces huge amounts of steam.
圧力と温度が急激に変化することで
This steam then turns the blades of a turbine to generate electricity.
大量の蒸気を生み出します
Finally, the remaining cooled water and condensed steam
この蒸気でタービンの羽根を回して 発電するのです
are injected back into the ground to create an open loop
最後に残った冷却された水と 濃縮された蒸気を
that provides electricity without losing water.
地下に戻して オープンループを形成することで
However, we don't have to drill this deep to take advantage of the planet's heat.
水を失うことなく 電気を提供します
Thanks to solar radiation,
しかし 地熱を利用するために これほど深く掘削する必要はありません
dirt just 1.5 meters deep can reach temperatures over 20 degrees Celsius.
太陽放射のおかげで
Geothermal heat pumps pipe water or antifreeze liquid
わずか1.5mの深さの土壌でも 20℃以上になります
through this layer of earth to siphon its energy.
地中熱ヒートポンプで地中のこの層に パイプで水や不凍液を送り込み
These liquids are then pumped through local infrastructure,
そのエネルギーを吸い上げます
dispersing their heat before moving back through the ground
これらの液体は 地元のインフラを通じて送られ
to absorb more energy.
熱を放出すると 地中に戻され
While external electricity is needed to operate the pumps,
さらなるエネルギーを回収します
the energy provided is far greater than the energy used,
ポンプを動作させるための 外部電源は必要ですが
meaning this process is also a sustainable loop.
エネルギー供給量の方が 消費量よりも遥かに多いため
In fact, geothermal heat pumps are both cheaper to operate
持続可能な循環プロセスになります
and at least two times more energy efficient than fossil fuel equivalents.
加えて 地中熱ヒートポンプは 操業費が安く
Whether geothermal energy is radiating just below our feet,
エネルギー効率も少なくとも 化石燃料の2倍になります
or heating water several kilometers deep,
地熱エネルギーが すぐ足元で放射しているものであれ
the planet is constantly radiating heat.
数kmの深さで 水を加熱するものであれ
Averaged across one year,
地球は常に熱を放射しているのです
Earth gives off roughly three times more energy than humanity consumes.
年間を通じて平均で
So why does geothermal only account for 0.2% of humanity's energy production?
地球は人間が消費するエネルギーの 約3倍を放出しています
The answer has to do with heat, location, and cost.
では なぜ地熱は人間のエネルギー生産の 0.2%しか占めていないのでしょうか?
Since geothermal heat pumps rely on the consistent heat
その答えは 熱や場所 コストによるものです
found in shallow earth,
地中熱ヒートポンプは 地下浅部でどこにでも存在する熱に
they can be implemented almost anywhere.
依存しているため
But geothermal power plants require tapping into
ほぼどこでも展開が可能です
high-temperature geothermal fields;
しかし 地熱発電所には
regions hotter than 180 degrees and typically several kilometres underground.
高温の地熱フィールドが必要です
These high temperature zones are hard to find,
180℃以上の領域は 地下数kmにあることが多いのです
and drilling this deep for just one of the several wells a plant will need
このような高温のゾーンを 見つけることは難しく
can cost up to $20 million.
発電所は 深い井戸を何本も必要としますが 1坑掘削するだけでも
There are regions with shallower geothermal fields.
最大で2千万ドルもかかることがあります
Iceland and Japan are near active volcanoes and tectonic plate boundaries,
浅部に地熱フィールドがある地域もあります
where magma rises up through the crust.
アイスランドや日本は マグマが地殻を通って上昇してくる
But these same factors also make those regions prone to earthquakes,
活火山帯やプレート境界のそばにあります
which can also be triggered by intensive drilling.
しかし 同じ理由により これらの地域では地震が起こりやすく
Furthermore, while geothermal energy is clean and renewable,
またパワーのある掘削が 地震を引き起こすこともあります
it's not entirely harmless.
さらに地熱エネルギーは クリーンで 再生可能ではあるものの
Drilling can release vapors containing pollutants
まったく無害というわけではありません
like methane and hydrogen sulfide.
掘削することで メタンや硫化水素などの
And drilling tools that use pressurized water can contaminate groundwater.
汚染物質を含む蒸気を 放出する可能性があります
Fortunately, new technologies are emerging to meet these challenges.
また加圧水を使用する掘削機は 地下水を汚染することもあります
Emission control systems can capture pollutants,
幸いこれらの課題に対処する 新技術が登場してきています
and electromagnetic monitoring can help detect seismic risks.
排出制御システムで 汚染物質を回収したり
We're also uncovering entirely new sources of geothermal energy,
電磁波を観測したりすることで 地震リスクの検出に役立ちます
like pockets of magma in mid-ocean volcanoes.
また海洋にある火山に伴う マグマ溜まりなどの
So if we can safely and responsibly tap into the heat sustaining our planet,
全く新しい地熱エネルギー源を 明らかにしつつあります
we might be able to sustain humanity as well.
ですから 持続可能な地球を実現する熱を 安全かつ責任ある方法で活用できれば