中東や北アフリカのような乾燥地域では、海水淡水化は長年、国家的な水戦略の一環となってきました。地域全体で見ると、世界の海水淡水化能力の半分を占め、世界最大級の海水淡水化プラントがいくつもあります。
しかし、水不足への懸念も一因となり、海水淡水化への関心と投資はこの地域以外にも広がっています。2025年までに、世界人口の14％が水不足地域に暮らすと予測されています。
その結果、Global Water Intelligenceによると、わずか5年間で設備容量は57％増加し、世界全体で1日当たり200億ガロンに達しました。たとえば干ばつに直面する米国では、これまでで最大の海水淡水化プラントを建設中です。カリフォルニア州カールスバッドに位置するこの施設は、1日当たり5,000万ガロンを供給し、今年末までに操業を開始する見込みです。
需要の拡大 だけが海水淡水化への投資増加を促す要因ではありません。この技術は経済的にも実現可能性が高まっています。たとえば、 グラフェンは運用コストを削減できます。一方、現在主流の技術である逆浸透膜海水淡水化では、膜の性能向上によって運用効率が高まっています。圧力交換器などの機械式エネルギー回収装置や、ポンプなどの補助機器の進歩も効率向上に寄与しています。
しかし、逆浸透膜による海水淡水化は依然としてエネルギー集約型のプロセスです。「電力の大半は石炭と天然ガスから得られますが、これらは非常に多くの水を必要とします。つまり、基本的には水を使って水を作っているのです」と、テキサス州を拠点とするEnvironmental Defense Fundの気候・エネルギー担当プロジェクトマネージャー、Kate Zerrennerは述べます。「だからこそ、ここでは再生可能エネルギーに大きな可能性があります。」
太陽光発電（PV）システムのコスト低下は追い風となっていますが、再生可能エネルギーを利用した海水淡水化が化石燃料を使う方式と競争できるようになるまでには、まだ道のりがあります。「現在、太陽光で淡水化した水は1立方メートル当たり3～4ドルで購入できますが、利用可能な最良の非太陽光方式なら50セントで生産できます」と、Massachusetts Institute of TechnologyのCenter for Clean Water and Clean Energy所長、John Lienhardは述べます。「しかし、この差は埋められると考えています。」
Aramco Entrepreneurship Centerも同じ見解です。同センターはGEと協力し、昨年、 オープンイノベーション・チャレンジ を立ち上げました。目的は、世界保健機関の飲用水基準を満たしながら、50セントの水準に到達し得る有望な再生可能エネルギー海水淡水化技術を特定することです。2015年1月に発表された受賞技術グループの一つが、オランダの非営利団体TNOでした。同団体は、太陽熱を利用した高圧膜蒸留により、飲用水と電力を同時に生産する技術に取り組んでいます。さらに、アブダビのMasdar Instituteは、2020年までの商業規模の実現を目指し、再生可能エネルギーを利用した海水淡水化の試験プログラムを開始しました。
現時点では、海水淡水化は他の多くの水再利用技術よりもコストの高い選択肢です。また、再生可能エネルギーが広く使われるようになるまでは、独自の環境負荷も伴います。しかし、水不足が広がるにつれ、水を求める人々はますます海水淡水化に頼るようになるでしょう。
本記事は、 GE Look Aheadとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：Sarah MurrayはGE Look Aheadに寄稿しています。
画像：チリのアントファガスタにある海水淡水化プラント。REUTERS/Julie Gordon（チリ－タグ：環境、エネルギー、ビジネス、商品）