気候変動:水道、鉄道、電力のシステムは気温上昇に対応できるのか?

Climate change is intensifying heatwaves in the UK.
Climate change is intensifying heatwaves in the UK.Image: Unsplash/Sigmund
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  • 世界の気温が上昇し続けるなか、英国のインフラは、想定していない気温に対処する際に脅威にさらされている。

  • 現在、英国の既存インフラの20%が過熱の危険にさらされており、平均気温の上昇に伴ってこの割合はさらに高まる。

  • 最も危険にさらされているのは鉄道、水道、電力のインフラであり、英国で熱波が激しさを増すにつれて、人々の生活に大きな影響を及ぼす。

  • ネットゼロの国を築くには、ゼロ炭素技術への移行だけでなく、気候変動に耐えられるよう既存インフラを適応させることも求められる。

暑さは、水を送る水道管やエネルギーを届ける送電線、夜に人々を家まで運ぶ道路や鉄道に負荷をかける。世界の気温が上昇し続けるなか、国内インフラはかつてない課題に直面する。

気候変動は、英国の熱波を激化させている。英国は温暖化への適応力と資源を備えた裕福な国だ。それでも、ほとんど何も行われてこなかった。過去10年間、建物の過熱や重要インフラへのリスク増大に対処する取り組みはほとんどなかった。地中海沿岸諸国ではより一般的な、38°Cを超える気温が長期間続く状況に、英国は対応できる備えがない。

英国のインフラに対する熱波の影響

英国のインフラは一般に、冬の熱を保つよう設計されてきたが、夏には熱を遮る性能を高める必要がある。現状では、およそ20%の英国の既存インフラが過熱の危険にさらされており、平均気温の上昇に伴ってこの脅威は拡大すると予測されている。

鉄道―溶ける鋼鉄の線路

英国各地の鉄道には、何千マイルにも及ぶ鋼鉄製の線路が敷かれている。鋼鉄は熱伝導率が高く、ほかの建設資材より多くの熱を速く吸収・伝達し、周囲の気温より最大20°C高温になることがある。暑さで鋼鉄製のレールは伸び、線路の基盤や側面を押す。伸びる余地がないとレールがゆがみ、修理に数日かかるうえ、大幅な遅延を招く。スペインやフランスなど、より暑い欧州諸国では、鉄道路線に使う鋼材は製造前や製造中に通常とは異なる処理が施される。たとえば、異なる合金を使ったり、敷設後に熱応力をより効果的に逃がせるよう鋼材の加工方法を変えたりする。

英国の鉄道網のおよそ

40%は、架線と第三軌条の両方を用いて電化されている。暑いと送電線が垂れ下がることがあるため、電気火災を防ぐ目的で列車には大幅な減速が指示される。低速走行は線路にかかる力も弱め、線路がゆがむ可能性を下げる。幸い、最新の架線は、ばねや釣り合いおもりで気温の変化に応じて調整する自動張力調整システムを備えているため、暑さの影響を受けにくい。一方、古い架線には列車との接続部に固定式の張力装置が残っており、熱波の際に故障しやすい。英国の鉄道網を将来のより暑い夏に備えるには、これらを交換する必要がある。

気候変動で悪化する熱波に耐えるため、英国の鉄道は気象への備えを強化する必要がある。

REUTERS/Darren StaplesImage: 熱波のさなかに起きる水道管の破裂

水道管が

破裂したり、ひび割れたりするのは、寒い時期だけではない。暑い時期には家庭での水の使用量が増え、地下の水道管内の水圧が上がる。一方、乾ききった土壌はゆるんで乾燥し、水道管、とりわけ曲がり部や継ぎ目、接続部が動く余地を生む。高温や、配管網の露出部分に当たる紫外線も重なると、管が破裂することがある。維持管理が行き届いていない水道管は、高温が長期間続く状況や変動する水圧、不規則な降雨に耐えにくい。通常、配管の弱い部分はポリエチレン製の柔軟な発泡プラスチック断熱材で覆い、断熱されている。

これにより過熱による損傷を抑えられるが、水道事業の耐性を高めるには、さらなる研究が必要だ。それまでの間、英国は弱い部分をより頻繁に覆い直し、ほかの箇所でも保護材の層を厚くすることで、配管の寿命を延ばせる可能性がある。

電力―効率の低下

暑さは、電力を

発電・送電するネットワークに大きな問題を引き起こすことがある。英国の送電ケーブルはアルミニウムやゴムで覆われていることが多く、熱で膨張しやすい。送電塔は通常、ガラスやセラミックで覆われている。これらは優れた絶縁材で、構造物に電気が流れるのを防ぐ。ただし、送電ケーブルの長大な区間を覆うには費用がかかりすぎる。電力事業者は、より大きな温度変動に電線や電力ケーブルが耐えられるよう、代替材料を研究する必要がある。

英国はさらに、

設置を進め、より高温の環境で使える導体を導入するとともに、より高い送電線の鉄塔を建設できる。列車の送電ケーブルと同様に、電力線も極端な高温で膨張してたるみ、抵抗が増してシステム全体の送電効率が低下する。効率が大幅に落ちると発電所が停止し、涼しさを保とうとする人々が停電に見舞われるおそれがある。

ネットゼロの国を築くには、ゼロ炭素技術への移行だけでなく、気候変動の課題に耐えられるよう既存インフラを適応させることも求められる。地球温暖化を抑え、最終的に逆転させる力を持つ経済は、これから避けられない影響に備えて、すでにあるものを適応させて初めて実現できる。

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