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太陽光由来の地中熱利用で大きく広がる省エネの可能性

環境コミュニケーションを専門とする、東京大学教養学部客員准教授の松本真由美先生の連載コラム。今回は、注目される再生可能エネルギー熱の1つ「地中熱」について。

融雪・凍結防止に利用され
東北で最も多い導入実績

省エネ技術の1つとして、再生可能エネルギー熱の1つ「地中熱」に注目しています。日本では「地熱」の1種として地中熱が包括されていますが、本来は異なるものです。地球内部の熱エネルギーである「地熱」に対して、太陽熱由来で地下200mまでの地中の熱が「地中熱」です。

10m以深の地中温度は季節に関わらずほぼ一定で、その地域の年間平均気温とほぼ同じです。夏季の地中温度は気温より低く、冬季は気温より高いという温度差を利用し、冬は温熱、夏は冷熱として利用できます。

この安定した熱エネルギーを地中から取り出し、冷暖房や給湯、融雪などに利用するのが「地中熱利用」です。利用方法は、ヒートポンプシステムが中心となりますが、これまで最も多かったのが、路面の融雪・凍結防止に利用される水循環システムです。

導入実績を見ると、積雪が多い東北地方に集中しています。利用地域が限られていたこともあり、日本では地中熱はあまり知られていませんでした。

ヒートアイランド現象を抑制
東京でも普及が進む

しかし、地中熱は、天候や昼夜を問わず日本中どこでも利用できるのが特長です。

また、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出がほとんどなく、地球温暖化対策にもなります。さらに、冷暖房時の排熱を地中に放出するため、都市部のヒートアイランド現象を抑制できるという優れたシステムです。

その特長が再確認され、ここ数年、地中熱ヒートポンプシステムの普及が急速に進んでいます。その背景には、省エネで環境に配慮した技術であること、国による設備導入における補助金制度が整ってきたことがあります。

ヒートポンプは、少ないエネルギーで空気中などから熱をかき集めて大きな熱やエネルギーとして利用する技術で、エアコンや冷蔵庫なども使われています。空気熱は屋外の空気を熱源にしているため、例えば冷暖房時には大きな温度差の中で温度調整する必要があり、その分電気を使います。

地中熱を利用すれば、夏は15〜20度、冬は10〜15度と地中の温度はほぼ一定で安定しているため、大きな節電効果を生み出せます。地中熱はまだ初期の導入コストが高いという課題はありますが、持続的に地中エネルギーを活用できる大きな可能性を秘めています。

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松本 真由美
東京大学 教養学部 客員准教授
報道番組の取材活動やニュースキャスターを経て、現在は東京大学教養学部での教育活動を行う一方、講演や執筆など幅広く活動中。NPO法人・国際環境経済研究所(IEEI)理事。月刊「エネコ~地球環境とエネルギー」にて「松本真由美の環境エネルギーDiary」連載中。


取材・文/大根田康介

※『SOLAR JOURNAL』vol.14 より転載

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