Iceland's secret power - Jean-Baptiste P. Koehl

翻訳: Misaki Sato 校正: Tomoyuki Suzuki

While the weather in Iceland is often cold, wet, and windy,

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

a nearly endless supply of heat bubbles away below the surface.

地下では ほぼ無限の熱源が 沸き立っています

In fact, almost every building in the country is heated by geothermal energy,

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

in a process with virtually no carbon emissions.

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

So how exactly does this renewable energy work?

この再生可能エネルギーの 仕組みを見てみましょう

Between the Earth’s core and its crust is a mixed layer

地球の核と地殻の間には

of solid and partially molten rock called the mantle.

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

Temperatures here range from 1,000 to 3,500 degrees Celsius.

ここの温度は 1,000から3,500℃の間です

Some of this heat comes from the radioactive decay of metals.

この熱の一部は 金属の放射性崩壊からもたらされます

But much of it comes from Earth’s core,

しかし 大部分は 地球の核から生じた熱です

which has been radiating energy since the planet formed

核は 40億年以上前に 地球が形成された時から

over four billion years ago.

エネルギーを放出しています

While the mantle moves slowly,

マントルは ゆっくりと移動し

circulating roughly 40 kilometers below the Earth’s crust,

地殻の約40kmより深部で 循環しているのですが

there are places where it surges closer to the surface.

地表近くまで上昇している場所があります

Here, the magma forms pockets and veins in the ground,

マグマが地下で 溜まりや脈を形成し

heating underground rivers and pools to temperatures reaching 300 degrees.

地中の水脈や帯水層を 300℃まで熱します

Controlling heated water is at the heart of harnessing geothermal energy,

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

and there are two primary models for how to do it.

これには 主なモデルが２つあります

One is to build a geothermal power plant

一つはこの深部にある熱水源を 利用して発電する

which uses these hot, deep pools to produce electricity.

地熱発電所を建設することです

First, engineers drill a well several kilometers into permeable rock

まず技術者が 砂岩や玄武岩などの透水層に

like sandstone or basalt.

数kmの井戸を掘ります

As the hot, highly pressurized groundwater flows into the well,

高温、高圧の地下水が 井戸に流れ込み

the rapid change in pressure and temperature

圧力と温度が急激に変化することで

produces huge amounts of steam.

大量の蒸気を生み出します

This steam then turns the blades of a turbine to generate electricity.

この蒸気でタービンの羽根を回して 発電するのです

Finally, the remaining cooled water and condensed steam

最後に残った冷却された水と 濃縮された蒸気を

are injected back into the ground to create an open loop

地下に戻して オープンループを形成することで

that provides electricity without losing water.

水を失うことなく 電気を提供します

However, we don't have to drill this deep to take advantage of the planet's heat.

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

Thanks to solar radiation,

太陽放射のおかげで

dirt just 1.5 meters deep can reach temperatures over 20 degrees Celsius.

わずか1.5mの深さの土壌でも 20℃以上になります

Geothermal heat pumps pipe water or antifreeze liquid

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

through this layer of earth to siphon its energy.

そのエネルギーを吸い上げます

These liquids are then pumped through local infrastructure,

これらの液体は 地元のインフラを通じて送られ

dispersing their heat before moving back through the ground

熱を放出すると 地中に戻され

to absorb more energy.

さらなるエネルギーを回収します

While external electricity is needed to operate the pumps,

ポンプを動作させるための 外部電源は必要ですが

the energy provided is far greater than the energy used,

エネルギー供給量の方が 消費量よりも遥かに多いため

meaning this process is also a sustainable loop.

持続可能な循環プロセスになります

In fact, geothermal heat pumps are both cheaper to operate

加えて 地中熱ヒートポンプは 操業費が安く

and at least two times more energy efficient than fossil fuel equivalents.

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

Whether geothermal energy is radiating just below our feet,

地熱エネルギーが すぐ足元で放射しているものであれ

or heating water several kilometers deep,

数kmの深さで 水を加熱するものであれ

the planet is constantly radiating heat.

地球は常に熱を放射しているのです

Averaged across one year,

年間を通じて平均で

Earth gives off roughly three times more energy than humanity consumes.

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

So why does geothermal only account for 0.2% of humanity’s energy production?

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？

The answer has to do with heat, location, and cost.

その答えは 熱や場所 コストによるものです

Since geothermal heat pumps rely on the consistent heat

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

found in shallow earth,

依存しているため

they can be implemented almost anywhere.

ほぼどこでも展開が可能です

But geothermal power plants require tapping into

しかし 地熱発電所には

high-temperature geothermal fields;

高温の地熱フィールドが必要です

regions hotter than 180 degrees and typically several kilometres underground.

180℃以上の領域は 地下数kmにあることが多いのです

These high temperature zones are hard to find,

このような高温のゾーンを 見つけることは難しく

and drilling this deep for just one of the several wells a plant will need

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

can cost up to $20 million.

最大で２千万ドルもかかることがあります

There are regions with shallower geothermal fields.

浅部に地熱フィールドがある地域もあります

Iceland and Japan are near active volcanoes and tectonic plate boundaries,

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

where magma rises up through the crust.

活火山帯やプレート境界のそばにあります

But these same factors also make those regions prone to earthquakes,

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

which can also be triggered by intensive drilling.

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

Furthermore, while geothermal energy is clean and renewable,

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

it’s not entirely harmless.

まったく無害というわけではありません

Drilling can release vapors containing pollutants

掘削することで メタンや硫化水素などの

like methane and hydrogen sulfide.

汚染物質を含む蒸気を 放出する可能性があります

And drilling tools that use pressurized water can contaminate groundwater.

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

Fortunately, new technologies are emerging to meet these challenges.

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

Emission control systems can capture pollutants,

排出制御システムで 汚染物質を回収したり

and electromagnetic monitoring can help detect seismic risks.

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

We're also uncovering entirely new sources of geothermal energy,

また海洋にある火山に伴う マグマ溜まりなどの

like pockets of magma in mid-ocean volcanoes.

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

So if we can safely and responsibly tap into the heat sustaining our planet,

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

we might be able to sustain humanity as well.

人類を持続させることも 可能になることでしょう