サハラ砂漠はアフリカを太陽光大国にできるか?

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  • サハラ砂漠に降り注ぐ日光をすべてエネルギーに変換できれば、ヨーロッパの電力を7,000倍まかなえるだけの電気が生み出されるだろう。

  • しかし太陽光パネルは砂地に比べて宇宙へ反射する熱が少なく、そのために地域の気候を変え、降雨量を増やす可能性がある。

このミームの類似版を見たことがあるかもしれない。北アフリカの地図に、驚くほど小さな枠がリビアやアルジェリアのどこかに色付けされて示されている。サハラ砂漠の一部のこの大きさの地域があれば、世界全体を太陽光エネルギーでまかなえる、というキャプションが付けられる。

長年にわたり、このアイデアを実現するためのさまざまな構想が提案されてきた。デザーテック(Desertec)という企業は10年ほど前に大胆な構想で注目を集めたが、2014年に経営破綻し、サハラ砂漠からヨーロッパやその先へ大量の電力を輸出するその他の提案も、実現にはほど遠い状況にある。

まず、これほどの電力を遠隔地から貯蔵・輸送することは依然として困難である。さらに、サハラ砂漠に暮らす人々は、故郷が太陽光大国に作り変えられることに反対するかもしれない。いずれにせよ、特定の地域を世界的なエネルギー拠点にすることは、さまざまな地政学的問題を招くおそれがある。

ニュースレター「Imagine」は、こうした大きな「もしも」の問いに取り組むことを目指しており、そこで、地球上で最も安価で最適な場所と言えるかもしれない場所から、最も安価な形態の電力を活用する課題について、複数の研究者に見解を求めた。

サハラ砂漠には巨大な太陽光エネルギーの潜在力がある

アミン・アル=ハバイバはノッティンガム・トレント大学の技術者であり、サハラの太陽光発電に関するさまざまな選択肢を研究してきた。

同氏は、サハラ砂漠が受ける日光の圧倒的な広さと量を指摘する。

  • ブラジルより大きく、米国よりわずかに小さい。

  • サハラ砂漠に降り注ぐ日光の一滴一滴をすべてエネルギーに変換できれば、どの期間をとっても、この砂漠はヨーロッパの電力を7,000倍まかなえるだけの電気を生み出せるだろう。

サハラ砂漠のごく一部だけで、現在アフリカ大陸全体が生み出している太陽光エネルギーと同じ量を発電できる可能性がある。Image: Global Solar Atlas/世界銀行

つまり理論上は、砂漠のほんの一部であっても、世界の多くの地域に電力を供給できる可能性がある。では、それはどのように実現できるのだろうか。

アル=ハバイバは、主要な技術を2つ挙げている。どちらにも長所と短所がある。

  • 集光型太陽熱発電は、レンズや鏡を用いて太陽のエネルギーを一点に集中させ、そこを非常に高温にする。この熱が蒸気タービンを介して電気を生み出す。

  • この画像では、中央の塔が「受熱器」であり、そこから発電機に熱が送られている。

サハラ砂漠にある大規模な集光型太陽熱発電所の上空写真Image: Novikov Aleksey/Shutterstock
  • 一部のシステムでは、熱を溶融塩の形で蓄える。これにより、太陽が照らない夜間にもエネルギーを放出でき、24時間の電力供給が可能になる。

  • 集光型太陽熱発電は高温で乾燥した環境で非常に高効率だが、蒸気発生器は大量の水を使用する。

  • 一方、一般的な太陽光発電パネル(太陽電池)もある。こちらははるかに柔軟性があり、設置も容易だが、極端な猛暑の中では効率が低下する。

全体として、アル=ハバイバは前向きな見方をしている。

サハラ砂漠のごく一部だけで、現在アフリカ大陸全体が生み出している量と同じエネルギーを生み出せる可能性がある。太陽光技術が進歩すれば、コストは下がり、効率はさらに高まっていくだろう。サハラ砂漠は大半の動植物にとって住みにくい場所かもしれないが、北アフリカ全域、さらにその先へ持続可能なエネルギーをもたらすことができるはずだ。


とはいえ、太陽光パネルはサハラ砂漠に顕著な影響を与える可能性がある

サハラ砂漠に大量の太陽光パネルを設置すると、砂漠そのものにも顕著な影響を与える可能性がある。

サハラ砂漠はもともと乾燥した砂地だったわけではない。実際、考古学者は砂漠の真ん中で人類社会の痕跡を発見しており、先史時代の洞窟壁画にはサバンナの動物も描かれている。気候の記録と合わせると、わずか数千年前には、この「砂漠」は今よりはるかに緑豊かだったことが示唆される。

とうの昔に絶滅した象の姿が、今もアルジェリア南部の岩に刻まれて残っている。Image: Dmitry Pichugin/Shutterstock

アロナ・アームストロングはランカスター大学の環境科学講師で、2018年に、大規模な再生可能エネルギー発電所がサハラ砂漠を再び緑豊かにできる可能性を示した興味深い研究について執筆した。

ある科学者チームは、ほとんどの国より広大な、非常に大規模な太陽光・風力発電所の建設を想定し、周辺の砂漠に与える影響をシミュレーションした。その結果、次のことが判明した。

  • 太陽光パネルは、砂地に比べて宇宙へ反射する熱が少ない。

  • これにより地表が温まり、空気が上昇して雲が形成される。

  • その結果、特に砂漠南端のサヘル地域で降雨量が増える可能性がある。

  • さらに植生が育ち、それによってより多くの熱が吸収され、さらなる降水を引き起こすなど、循環が続く。

  • これは気候フィードバックの一例である。

大規模な風力・太陽光発電によって、サハラ砂漠の一部の地域では、他の地域よりも新たな降雨が増えることになるだろう。Image: Eviatar Bach

サハラ大規模太陽光発電所の副次的効果として好ましいものかもしれないが、だからといって必ずしも実施すべきということにはならない。アームストロングは次のように指摘している。

これらの地域は人口がまばらかもしれないが、実際にそこで人々が暮らし、生計を立て、その風景が彼らにとって文化的価値を持っている。ヨーロッパや中東にエネルギーを供給するために、その土地を本当に「奪う」ことができるのだろうか。

アルジェリアのガルダイア。サハラ砂漠のど真ん中にも集落がある。Image: Sergey-73/Shutterstock

これは気候植民地主義なのか。

もしサハラ砂漠に何百万枚もの太陽光パネルを設置しようとするなら、「我々」とは誰なのか。誰が費用を負担し、誰が運営し、そして何より、誰が安価な電力を手にするのか。

このことに懸念を抱いているのは、オルフェミ・タイウォである。ジョージタウン大学で気候正義を研究する哲学者である同氏は、サハラの太陽光発電を、グリーン・ニューディールに含まれうる政策の一つとして挙げている。グリーン・ニューディールとは、今後10年にわたり「グリーン転換」を実現するための幅広い計画である。

同氏は、太陽光発電の輸出が次のような事態を招きかねないと指摘する。「社会学者ドリーン・マルティネスのような研究者が気候植民地主義と呼ぶものを悪化させる恐れがある。すなわち、地球温暖化の進行を遅らせることを目的とした取り組みを通じて、より力の弱い国や人々が支配されることである。」

  • アフリカには豊富なエネルギー資源があるかもしれないが、同時にこの大陸は、送電網に最も接続されていない人々が暮らす地域でもある。

  • 太陽光の輸出は、「ヨーロッパのエネルギー安全保障を強化する一方で、サハラ以南のアフリカで暮らす何百万人もの人々が自らのエネルギーを持てない」という事態を招く危険がある。

私たちは間違った砂漠を見ているのではないか?

サハラの太陽光発電が実際に実現しなければ、これらの議論はすべて無意味になる。そしてデネス・チャラはランカスター大学のエネルギーシステムの講師であり、懐疑的な立場をとっている。

世界で最も優れた太陽光資源の多くが砂漠にあるのは事実である。以下は、彼の博士研究のグラフで、サハラ諸国がいかに大きな割合を占めているかを示している。

世界で最も日照時間の長い10分の1の地域は、主にサハラ諸国……そしてサウジアラビアである。Image: Denes Csala/NREL

しかしデネスは、私たちは間違った砂漠を見ていると言う。実際、アラビア半島の国々のほうが太陽光を活用するのに適している。同氏は、サウジアラビアやUAEなどに有利に働く要因がいくつかあると主張している。

  • これらの国々は石油輸出の歴史を持っている。

  • エネルギー市場では、供給の安全性への懸念から、各国は長期間にわたり同じパートナーと取引する傾向がある。

  • 石油やガスを輸送するために整備された港湾、パイプラインなどのインフラは、太陽光エネルギーを水素として輸送するために転用できる可能性がある。

[エネルギー安全保障]は北アフリカのエネルギー事業の最大のアキレス腱となるだろう。ヨーロッパへの接続は、おそらくこの大陸で最も重要な単一の重要インフラとなり、この地域の安定性を考えると、ヨーロッパ諸国がこのようなリスクを引き受けることは考えにくい。

学界がサハラでの大規模な太陽光発電というアイデアについて、見解が分かれていると言っても差し支えないだろう。エネルギーの潜在力は明白で、必要な技術のほとんども既に存在しているものの、長期的には政治的に複雑すぎることが判明する可能性もある。

サハラの太陽光発電は、すべて空想にすぎないと今でも考えているだろうか?

ヨーロッパの人々は、もっと身近な地域に目を向けるべきかもしれない。英国の計画監督局(Planning Inspectorate)は現在、ケント州のクリーブ・ヒル太陽光発電所計画を審査している。この計画では、600面のサッカーコートに相当する広さの湿地に、約100万枚の太陽光パネルを設置する予定である。洪水対策として、パネルは地上数メートルの高さに取り付けられる。建設が実現すれば、地元住民や自然保護活動家からの反対があるにもかかわらず、クリーブ・ヒルは英国で群を抜いて最大の太陽光発電所となり、規模はボルドー近郊にあるヨーロッパ最大の発電所とほぼ同等になる。

シェフィールド大学のアラステア・バックリーは、次の点を指摘している。このプロジェクトは画期的である。同種の他の事業と異なり、補助金に頼らないからである。太陽光発電はますます安価になっており、クリーブ・ヒルは、実現すれば、太陽光が自ら採算を取り始める転換点を示すものとなりそうだ。世界の砂漠から遠く離れた地域においても、である。

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