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私は世界で最も有名な火山地帯の一つ、アイスランドの北東、クラフラ火山の近くにいます。
近くから火口湖の端が見えます。南には蒸気が立ち上り、溶岩が沸騰しているのが見えます。
クラフラ火山は過去 1,000 年間に少なくとも 30 回噴火しました。前回は80年代半ばでした。
私は、溶けた溶岩、つまりマグマを掘削することを目的とした国際的な科学者のチームに同行しています。
クラフラ火山の溶岩での実験は、地下のマグマの発達を理解するのに役立つと期待されています。
この情報は、科学者が火山噴火を予測し、前例のない成果を達成し、おそらく火山に含まれる無限のエネルギーを利用するのに役立つ可能性があります。
研究チームは2026年に、科学者が深さ2.1キロメートルの地下のマグマを観察できるユニークな穴を作ることから作業を開始する予定だ。
ミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学の火山学教授で科学委員会の委員長でもあるヤン・ラヴァル氏は、「それは月への旅のようなもので、多くのことが変わるだろう」と語る。
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ラヴァル教授は、火山活動は通常、地震計などの装置で監視されていると考えている。地表の溶岩についての情報も得られるが、「地下にあるマグマについてはあまりわかっていない」。
さらに、「地球の脈拍を測定できる装置をマグマの中に設置したいと考えています。」と付け加えた。
これを行うために、圧力センサーと温度センサーが溶けた岩石に設置されます。 「これら 2 つの指標が私たちが探しているものです。マグマの中で何が起こっているのかを事前に知りたいのです。」
世界では約 8 億人が危険な活火山から 100 キロメートル以内に住んでいます。研究者たちは、自分たちの研究が命を救い、お金を節約するのに役立つことを望んでいます。
アイスランドには 33 の活火山があります。ユーラシアと北アメリカの間の地殻分裂上に位置します。最近の噴火では、溶岩が多くの施設を破壊し、グリンダヴィーク地域の人々の生活を一変させた。
科学者らはまた、エイヤフィヤトラヨークトル火山についても指摘している。この火山は2010年に火山灰により世界的な不安を引き起こし、10万便以上の航空便が欠航し、30億ドル相当の損失が発生した。
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科学者チームは 2 番目の穴を使用して、マグマ内の過熱からエネルギーを生成することに基づいた新しい技術を実験する予定です。
ラヴァル教授は、「マグマには優れたエネルギーが含まれています。マグマは熱水系を動かし、地球の熱につながる熱源です。では、その源に行ってみませんか?」と述べています。
アイスランドの電力の 65 パーセントと家庭用暖房の 85 パーセントは地熱から来ています。発電はエンジンを作動させるための地下の高温流体に依存しています。
谷の底にはカラフラ発電所があり、3万世帯に温水と電気を供給している。
研究参加者の一人であるビャルネ・パルソン氏は、「マグマのレベルまで掘り下げて、少し触れてみたいと思っています」と笑顔で語った。
「地球の熱源はマグマの真上にあります。その温度は摂氏500度から600度の間であると考えられています。」
地下のマグマに到達することは困難です。しかし、アイスランドの技術者は 2009 年に予期せぬ発見をしました。
彼らは、過熱した流体を取り出すために深さ4.5キロメートルの穴を掘るつもりだった。しかし、マグマに遭遇したため、掘削は突然中止されました。
パルソン氏は「深さ2.1キロメートルのマグマに到達するとは予想していなかった。マグマにアクセスできるのはまれで、ここケニアとハワイでしか起こったことがない」と語った。
スーパー温度計は摂氏 452 度を示していましたが、部屋の温度は摂氏 900 度でした。
ビデオ画像には煙と蒸気が立ち上る様子が示されています。極度の熱と錆により、最終的に井戸は破壊されました。
バルソン氏によると、この井戸は他の地域の井戸の平均生産量の10倍のエネルギーを生産したという。
同氏は、これらの井戸のうちの 2 つは、発電所内の 22 個の井戸で生成されたエネルギーを供給していると付け加えた。 「これは概念を変えるアイデアです。」
現在、世界には 600 の地熱発電所があります。低炭素エネルギーへの需要の高まりにより、数百基を建設するプロジェクトが進行中です。これらの井戸の深さは2.5キロメートルで、摂氏350度未満の温度に耐えることができます。
多くの国の民間企業や研究者は、過熱岩石技術と呼ばれる地球深部の熱へのアクセスに取り組んでいます。深さ5〜15キロメートルではその温度は摂氏400度を超えます。
ニュージーランドのグリフィス大学の学部長であるロザリンド・アーチャーは、より深い深さとより大きな熱埋蔵量へのアクセスは「大きな宝」であると述べています。
彼女は、この問題の最も有望な側面は「高いエネルギー密度」であると付け加えた。これらの各穴は、標準的な地上のエネルギー井戸よりも 5 ～ 10 倍多くのエネルギーを生成できます。
彼女は、「ニュージーランド、日本、メキシコはいずれもこれらのプロジェクトを検討しているが、このチームが掘削開始に最も近いところにある。それは簡単ではないし、初期費用は決して小さくない。」と語った。
非常に過酷な環境での掘削は技術的に困難であり、特別な装置が必要です。しかしラヴァル教授はそれが可能だと信じている。極端な温度は、航空機エンジン、鉱山、原子力産業にも存在します。
アイスランド大学の機械工学教授、シグルーン・ナナ・カール・サッター氏は、「より錆びにくい新素材を探すべき」と考えている。
彼女のチームは研究室で、極度の熱、圧力、腐食原因ガスに対する材料の耐性をテストしています。彼女によると、地熱井は通常炭素鋼で作られているが、温度が摂氏200度に達すると剛性が失われるという。
「私たちはニッケルとチタンの合金に焦点を当てています。」
「地面を掘る際には、有毒ガスの放出や地震の発生など、考慮すべきリスクは他にもあります」とアーチャー教授は言う。 「しかし、アイスランドの地質を考えると、その可能性は低いでしょう。」
この作業には何年もかかりますが、これにより火山活動を予測し、火山エネルギーを節約できるようになります。
さらに、「世界中の地熱専門家がこのプロジェクトに注目している。これはエネルギー業界を変えるかもしれないプロジェクトだ」と付け加えた。
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