ユカタン半島の奥深いジャングルで、メキシコの僻地の村ラ・マンカローナの住民が、太陽の力を使って飲料水を生産している。
ほぼ2年にわたり、住民の大半は自給農家である地域の人々が、MITの研究者が設計した太陽光発電式の浄水システムを運用・保守してきた。
このシステムは、太陽光を電気に変換する2枚のソーラーパネルで構成されている。その電力でポンプ群を動かし、半透膜に水を通して濾過する逆浸透と呼ばれるプロセスを行う。このシステムは、汽水の井戸水と集めた雨水の両方を浄化し、450人の住民のために1日当たり約1,000リットルの浄水を生産している。
MITの研究チームは以前、この技術の実現可能性を研究室内と現場の両方で実証していた。今回、学術誌 Desalinationに掲載された研究では、ラ・マンカローナの住民が、MITの研究者から運用と保守の訓練を受けたうえで、この太陽光発電システムを首尾よく稼働させていると報告している。村民は、支払える価格で飲料水の代金をコミュニティの運営者に支払っており、その価格はシステムが自立的に維持できるものとなっている。
MITの機械工学名誉教授であるSteven Dubowskyは、ラ・マンカローナの事例研究によって、慎重な設計と適切な訓練があれば、専門家ではない地域社会でもハイテクシステムを自立して運用できることが示されていると述べている。
「MITの知見を活かして最高品質の技術システムを生み出し、それを使えるよう人々を訓練することで、こうした貧しい地域社会の文化を変えることができるのです」とDubowsky氏は言う。「これは、困窮する人々に清潔な水を提供するための全く新しいパラダイムです。」
端的に言えば
2012年、Dubowsky氏とAmy Biltonを含むMITの学生および研究スタッフは、光起電力式逆浸透（PVRO）として知られる技術の設計と設置に着手した。MITの研究者Huda Elasaadは、住民がシステムを運用・保守できるよう訓練する中心的な役割を担った。地元の支援団体は、地域社会には信頼できる清潔な飲料水源が不足していたため、ラ・マンカローナをシステムの候補地として特定していた。この地域は十分な日照にも恵まれており、太陽光発電システムにとって理想的な環境である。
システムを設置する過程で、MITチームは地域社会に協力的で機転の利く支援者を見出した。
「非常に田舎で暮らすときは、何でも自分でやらなければなりません」とElasaad氏は言う。「農業も、井戸に問題があれば、自分で直すしかありません。ジャングルの奥まで助けに来てくれる人はいないのですから。だから彼らはとても器用で、私たちが訓練しやすかったのです。」
この訓練における主な課題は言語の壁から生じた。現地の支援スタッフは通常、研究者の英語の指示をまずスペイン語に、次にユカタン地方のスペイン語に、最後に現地の先住民言語に訳していた。
「ずっと、何かが訳の過程で失われていないことを祈るばかりでした」とElasaad氏は言う。「技術の良いところは、それ自体が物語ってくれることです。非常に簡単な図や、すぐ横での実地訓練によって、バルブを回すことを言葉ではっきり説明する必要はなく、ただ見せればいいのだと示せます。」
新たな経済
PVRO システムが設置されて以来、村はこれを事業として運営しており、20リットル入りのボトルの水を住民に5ペソで販売している。この価格は地域社会が合意したもので、村から車で1時間の距離にある集中施設から断続的に供給されるボトル入りの水の、約10分の1の価格である。
この価格により、地域社会は年間約49,000ペソ、すなわち3,600ドルの利益を得ている。地域社会は入ってくる資金を管理する委員会を任命し、一部をシステムの保守・修理のために確保し、残りを地域社会に再投資している。
「彼らは、地元のマヤ遺跡を訪れる観光客に清潔な水を売る事業計画の策定にも取り組もうとしています」とElasaad氏は言う。「この新しい経済で彼らが何を成し遂げたのかを見るのは興味深いことです。」
Elasaad氏はさらに付け加え、ラ・マンカローナの住民は、紫外線ランプやフィルターの交換から水質検査、バッテリーの交換まで、日常的な運用を行うよう訓練されており、この技術を自らのものとしていると述べている。また、交換部品の地元の供給業者のリストも持っている。
このシステムの経済的な利点に加え、Elasaad氏は、住民の健康も改善する可能性があると考えており、将来その傾向を調査したいとしている。
「以前は清潔な水を買う余裕がなかったのに、その村ではボトル入りの水よりも安いソーダを買う余裕はあったのです」とElasaad氏は言う。「今では変化が見られます。子どもたちは水をより多く飲み、より健康で水分補給もできるようになっています。」
ラ・マンカローナでのMITの経験を受け、Dubowsky氏とそのチームは、ジャングルの村であれ過密都市であれ、必要としている他の地域社会にも同様の太陽光発電式浄水システムを広めようとしている。同氏によると、このシステムはあらゆる地域の水質に適応できるよう独自に設計されており、そのため多様な環境において柔軟かつ手頃な価格で利用でき、逆浸透、ナノろ過、電気透析を含むさまざまな浄水プロセスを利用できるという。このアプローチは、こうしたシステムの設計と制御に重点を置いており、それによって広範な利用が可能になる。
「この技術によって、ホテル、学校、病院、政府などが、大幅に低い価格で水を生産できるようになるでしょう」とDubowsky氏は言う。「MITが開発した技術には、これらの国々で経済的価値を生み出す力があります。」
本記事は MIT Newsと提携して掲載されたものです。掲載は、世界経済フォーラムによる見解の支持を意味するものではありません。
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著者：Jennifer Chuは、機械工学、EAPS、AeroAstroを専門とするライターです。
画像：太陽光パネルが空に向かって並ぶ様子。REUTERS/Rebekah Kebede.
