地熱エネルギー

地熱エネルギーとは

地熱エネルギーとは、放射性物質によって地下で発生する熱を利用するエネルギーです。発電方法は、水蒸気を利用する方法、中間熱媒体を利用する方法、高温岩体発電の3つの方法があります。地熱は温泉や入浴、冷暖房、園芸などに利用されています。日本では18箇所の発電所があり、国立公園、国定公園、温泉のあるところに集中しています。

地熱エネルギーの歴史

地熱エネルギーの始まりは1904年のイタリアと言われています。世界中の地熱エネルギー8.402MWのうち、アメリカとフィリピンが1/4を占めています。アメリカはカリフォルニア州に集中していて、他州の地熱エネルギーの開発を進めています。フィリピンは火山が多く、発電量の1/4を地熱エネルギーで利用しています。開発途上国での地熱利用が目立ちます。日本では1919年に大分で始まり、本格的な地熱発電は1966年に岩手県で始まりました。日本の地熱発電の容量は、アメリカやフィリピンには負けますが、地熱の利用量は中国に次いで2番目に多いです。

地熱エネルギーの長所と短所

地熱発電の良いところは、天候に左右されないところにあります。二酸化炭素を出さず、限りない資源があります。短所は、発電量が小さく、火山帯の地下水を汲み上げるため、場所が限られています。そのため、ある特定の地域の発電には向いています。また、発電コストは1kwあたり16円で、石油や石炭に比べると高めです。しかし、日本には火山が多いため、地熱エネルギーの利用が期待されています。地熱エネルギーを使用すると、輸入に頼らずに資源を確保できます。

地熱エネルギーの仕組み

水蒸気を利用する方法

この地熱資源を対流型地熱資源（自然対流）と言います。井戸を掘って噴出する水蒸気を利用します。的確に掘り当てなければならないため、開発リスクがあります。また、年月が経つにつれ、噴出する水蒸気が減少するという欠点もあります。技術的には実用レベルに達しているのですが、コストとリスクが合わないため、なかなか普及が進んでいません。蒸気だけが噴出する資源を蒸気卓越型地熱資源、蒸気と熱水が噴出する資源を熱水型地熱資源と言います。

中間熱媒体を利用する方法

バイナリーサイクル発電とも言います。熱媒体にフロンやアンモニアを利用します。80℃以上の熱水の熱でフロンやアンモニアを沸騰させ、蒸気タービンを回します。設備が複雑でコストが高いため、日本では研究が遅れています。

高温岩体による発電

この地熱資源を高温岩体型地熱資源（熱伝導）と言います。熱伝導によって熱が運ばれる方法です。2000m〜4000mもの地中深くにある高温の岩に沸騰させて割れ目を作り、水をかけて温水を作ります。発生する蒸気を地上に導いて利用します。この方法を高温岩体発電、マグマ発電と呼んでいます。資源の量の多さから期待され、研究が行われていますが、岩を効率的に沸騰させ、安定的に回収する技術がまだ確立していません。

地熱エネルギーの利用方法

温泉卵

65℃から70℃の温泉のお湯を使ってじっくりと固めます。温泉に行くと、温泉卵を作るためのスペースが用意されていることがあります。

岩盤浴

地熱で温まった岩盤の上にござを敷き、そこに寝転がってかいた汗から毒素を排出します。近年話題になっている健康法です。岩盤浴には北投石と呼ばれる石を使います。

温室利用

農業や畜産に利用されます。ビニールシートなどと地熱を併用することで熱を逃さず、温室効果を高めます。

ヒートポンプ

浅いところの低温な地熱資源に使われます。夏の廃熱を地下にため、冬にそれを汲み上げる方法です。夏は涼しく冬は暖かくを実現します。1980年代頃から普及し始めました。

地熱エネルギーの団体

日本地熱学会

1978年に設立された地熱エネルギーの研究をしている学会です。講演会を行ったり、国際会議の共催、会誌の発行を行っています。

地中熱利用促進協会（GeoHPAJ）

2000年に設立された地中エネルギーの技術開発、普及促進などを行う特定非営利法人です。

東北地熱資源開発促進連絡協議会

温泉地の多い東北地方の、地熱エネルギーの開発促進のために、昭和51年に設立されました。東北経済産業局など20団体で構成されています。