地熱エネルギーは世界的なルネサンス期にあるのでしょうか?

坑井技術の改善とデータセンターからの電力需要の増加により、世界中で地熱への関心が再び高まる中、英国の送電網は初の地熱エネルギーの供給を開始しました。コーンウォールのユナイテッド・ダウンズ工場は3MWの電力を生成するほか、電池製造用のリチウムも生産する。

「これをルネサンスと呼びましょう」と、ユナイテッド・ダウンズ社の背後にある地熱エンジニアリング社の最高経営責任者（CEO）、ライアン・ロー氏は言う。 「米国では多くのことが起こっています。ヨーロッパでも、24時間365日再生可能エネルギーに対する飽くなき需要の影響もあり、多くのことが起こっていると思います。」

エネルギー網は季節によって変化する風力発電と太陽光発電に依存しているため、地熱発電は原子力発電所よりも建設期間が短く、水力発電よりも環境への影響が少なく、安定したクリーンな電力を供給できます。

地熱エネルギーは 2000 年前にローマの浴場を温め、アイスランドやケニアなどの火山地帯で数十年にわたって電力を生産してきましたが、現在、世界のエネルギー需要の 1% 未満しか満たしていません。

これはすぐに変更される可能性があります。国際エネルギー機関は、地熱は2050年までに予想される電力需要の伸びの最大15％を賄える可能性があり、米国やインドが現在消費している電力を上回る電力を生産できるとしている。

ユナイテッド ダウンズの施設は、業界の浮き沈みを吸収してきました。錫と銅の鉱山労働者は、コーンウォールの地下にある熱い花崗岩の断層を通って流れる水に長い間苦労してきたが、1970年代から80年代の石油危機の間に一時的に地熱探査が集中した際に、この地域に試験井が掘削された。地質学者のロー氏は2009年にプロジェクトを開始したが、資金調達に苦労した。

「公共事業における石油とガスのリスクのようなものです」 [electricity sale] カムバックしたので、それほど人気が​​ありませんでした」と彼は言います。

ユナイテッド・ダウンズは最終的に主に欧州連合からの助成金2,000万ポンドを獲得し、2018年と2019年に当時のほとんどのプロジェクトよりも深い2,393メートルと5,275メートルの深さまで2つの井戸を掘削した。そこでは、高圧下でのウラン、トリウム、カリウム同位体の放射性崩壊により、水が 190°C (374°F) まで加熱されます。深井戸のポンプが水を地表まで汲み上げ、そこで蒸気を発生させてタービンを回転させて発電します。

ローは後に、鉱山労働者が指摘していた別の事実を発見した。それは、湧き出てくる水には電気自動車のバッテリーの重要な元素であるリチウムが豊富に含まれていたというものだった。これは、化学的にコーティングされたプラスチックビーズから抽出され、真水で洗浄され、CO2が注入され、当初は年間100トンの炭酸リチウム粉末を生産し、最終的には2000トンに増やすことを目標としています。その後、地熱流体は浅い井戸を流れ、岩石の断層を通って深い井戸に流れ込み、貯留層内の圧力を維持します。

電力の 10 倍の収益をもたらすリチウムのおかげもあって、ユナイテッド ダウンズ社はプライベート エクイティ投資で 3,000 万ポンドを調達することができました。

「鉱物の追加により、突然この地域が非常に魅力的なものになり始めました」と、2 つの 5MW 発電所の許可を取得しているロー氏は言います。

英国と比較して、ハンガリー、ポーランド、フランスなどの EU 諸国では、その見通しがより有望です。シンクタンクのアンバーによると、地表近くに熱水があり、石炭やガスと同様、メガワット時当たり100ユーロ未満のコストで430億ワットの地熱を開発できる可能性があるという。

「風力、太陽光、水力、電池が支配的な電力網を依然として見ているのです」とエンバーのフランキー・メイヨ氏は言う。 「しかし、それは、計画される低炭素生産に価値のある役割が実際には存在しないという意味ではありません。」

そして現在、石油やガスの破砕技術のおかげで、地熱は浅いホットスポットを超えて経済的になりつつあります。カリフォルニアのスタンフォード大学発の Fervo Energy は、ネバダ州の Google データセンターに電力を供給するための 115 メガワットの地熱発電所を建設しており、ダイヤモンドビットで井戸を掘削する時間を 60 日から 20 日に短縮しています。

また、水平井戸を掘削し、高圧水を汲み上げて井戸の間の岩石を砕いている。これにより、ユナイテッド・ダウンズのような垂直井戸プロジェクトではほんの数個ではなく、水が流れることができる数十個の高温の亀裂が生じます。

スタンフォード大学のローランド・ホーン氏らの研究によると、この「先進地熱」のコストは2027年までにメガワット時当たり80ドル未満に下がり、米国の大部分で実現可能になると予想されている。ドナルド・トランプ大統領の政権は、前政権時に導入された地熱税控除を維持している。

エネルギー省によると、米国では今世紀半ばまでに地熱発電により少なくとも900億ワットが発電される可能性があり、これは現在の発電能力の約7％に相当する。

「水圧破砕の場合、コストは少し高くなります」とホーン氏は言います。 「しかし、その 3 ～ 4 倍のエネルギーを得ることができれば、経済性が向上し、平均して太陽光、風力、ガスとの競争力が高まります。」

ドイツの先進地熱発電所は、2009年にマグニチュード2.7の地震が発生した後、一時閉鎖を余儀なくされ、水質汚染の可能性についても懸念が生じている。しかしホーンは、彼らは止められると言う。そして、より高度な地熱発電が建設されるにつれて（米国では少なくとも6件の20MW以上のプロジェクトが進行中である）、地域社会や金融機関はおそらくより快適になるだろうとシンクタンク、ロジウム・グループのベン・キング氏は言う。

「それがどこにでもあるとは期待していませんが、送電網での役割が確実に増大する可能性はあります。特に 2050 年に目を向けると、必要な電力量が 2 倍、3 倍になります。なぜなら、私たちは新しいものをすべて接続しているからです。」とキング氏は言います。