シニアが読み解くエネルギー・環境問題（６）河川水や都市排熱の有効活用を

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シニアが読み解くエネルギー・環境問題（６）河川水や都市排熱の有効活用を 2012/1/26

エネルギー有効活用

河川水や都市排熱の有効活用を

東日本大震災による原子力発電所事故によって、電力・エネルギーは深刻な供給不足に陥っていますが、そうした状況に少しでも寄与しようと、従来捨てられるか、利用されていなかった未利用エネルギーの有効活用が大きな課題として浮かび上がっています。

原子力発電所事故による電力不足を補完するエネルギーとしては、現在、天然ガスなどの火力発電の稼働率向上や再生可能エネルギーの導入拡大などが、クローズアップされています。しかし、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーは、日照や気象条件に大きく左右されるため、安定した出力の確保が難しい面があります。
その中で、未利用エネルギーは、潜在力がきわめて大きく、半永久的にエネルギーとして取り出せる利点があります。

具体的な未利用エネルギーとしては、河川水、海水、地下水、下水熱、大気熱、ビル・地下鉄排熱などの都市排熱等、さまざまな熱があります。これらの熱は、従来、ほとんどが、利用されずに放流されるか大気中に排熱として捨てられていました。
エネルギーの有効利用
熱は大切なエネルギーであり、それを捨てるのは大変もったいない話です。それらの熱から、エネルギーを取り出すのに活躍するのが、ヒートポンプという装置です。ヒートポンプは文字通り「熱をくみ出す装置」であり、実は、冷蔵庫やエアコンなど、身近にある家電製品にも使われているのです。これらの家電製品に使われているヒートポンプは、空気中の熱を取り入れたり、くみ出したりしているのです。

熱を運ぶのに重要な役目をするのは、冷媒という媒体です。以前はフロンが使われていましたが、地球を取り巻くオゾン層を破壊するので、近年は二酸化炭素などの自然冷媒が使われています。この冷媒を電気の力によって圧縮、膨張させることで高温、低温をつくり、空気や水を温めたり、冷やしたりするのです。
エネルギー利用｜自然との共存
電気ヒーターなどは、電気で熱を作り出す装置のため、多くの電気を使います。しかし、ヒートポンプの場合は、冷媒の圧縮・膨張に要する電気だけであり、熱そのものは地下水や下水、河川などにあるものを使います。そのため、エネルギー効率がとても良いのです。
しかも、ヒートポンプによる未利用エネルギーの活用は、ＣＯ２の排出がなく、クリーンで環境に対する影響も小さいのです。

ビルの冷房や自動車のエアコンによる排熱は、夏季のヒートアイランド現象をもたらすため、その対策が急がれていますが、こうした排熱を有効利用することによって、ヒートアイランド現象の緩和にもつながります。
河川水の有効利用
未利用エネルギーの活用はすでに始まっています。
河川水の熱を活用した試みとしては、東京・箱崎地区（ＩＢＭ本社等）や大阪・中之島三丁目地区（関西電力本社等）の取り組みなどがあります。これらの試みは、河川水と気温との温度差を利用して、夏、冬の冷暖房や給湯などの地域熱エネルギーとして活用されているのです。海水との温度差を利用して地域熱エネルギーとして活用するケースでは、中部国際空港島やシーサイドももち（福岡ヤフードーム等）などがあります。また、下水熱を利用した施設では、千葉・幕張新都心や東京・後楽一丁目（東京ドームホテル等）の施設などがそうです。
スカイツリー｜地中熱
今年春開業予定の世界一の電波塔の東京スカイツリー（６３４ｍ、東京・押上業平橋）では、周辺地区を大規模複合開発プロジェクト地区として事業が進められており、ここでは地中熱を熱源とした施設の建設が進んでいます。地中熱を地域エネルギーとして利用するのは国内で初めての試みです。