エチオピアと聞いて思い浮かぶのは、広大な砂ぼこりの舞う砂漠、にぎわう首都アディスアベバの街並み、あるいは切り立った崖ではないでしょうか。シミエン山地――背景では長距離ランナーが軽やかに走っているかもしれません。しかしこの国は、アフリカの大地溝帯が国土の中心部を横切っているため、地球上でも特に火山活動が活発な国の一つでもあります。
リフト形成とは、地殻プレートが引き離される地質学的な過程で、その速度はおおむね爪が伸びる速さです。エチオピアでは、この過程によってマグマが地表へ押し上げられ、確認されている火山は60を超えます。多くの火山は過去に大規模な噴火を起こし、地溝帯の底に点在する巨大な火口を残しました。現在も活動中の火山もあります。訪れると、泥が泡立つ池や温泉、蒸気を噴き出す噴気孔が数多く見られます。
この蒸気は、地元の人々が洗濯や入浴に使ってきましたが、その地下にははるかに大きな可能性が眠っています。地表の活動から、地下深くには300°C～400°Cにも達する極めて高温の流体が存在すると考えられます。掘削すれば、この高温の蒸気に到達できる可能性があり、大型タービンを動かして膨大な電力を生み出せるでしょう。これは、人口の77%が電気を利用できず、アフリカでも電化率が特に低い国にとって、非常に重要なことです。
地球物理学的な調査により、地熱発電は近年、現実的な選択肢となってきました。調査では、火山によっては1ギガワットの電力を生み出せる可能性が示されています。これは、相当します。火山1つにつき、数百万枚の太陽光パネル、あるいは500基の風力タービンに相当します。未利用の資源量は合計で、推定約10GWに上ります。
このエネルギーを電力に変える取り組みは、アディスアベバの南200km、湖沼地域にあるアルト火山で約20年前に始まった地熱発電の実証事業を土台とするものです。現在、発電量を7MWから70MWへ10倍に増やすため、設備の改修が進められています。総じて、地熱はエチオピアにとって、電力部門の基盤となり、人々を貧困から救い出す助けにもなり得る、素晴らしい低炭素の再生可能エネルギーです。
表面を探る
大きな課題は、アイスランドのように地熱開発が進んだ国と異なり、エチオピアの火山についてほとんど分かっていないことです。ほぼすべての火山で、最後の噴火がいつ起きたのかさえ分かっていません。噴火する火山と大規模発電は両立しないため、これは極めて重要な問題です。
近年、英国の自然環境研究会議（NERC）は、RiftVolcに資金を提供してきました。RiftVolcは英国とエチオピアの大学、地質調査機関からなるコンソーシアムで、こうした課題の解決に取り組んでいます。火山の危険性を理解し、安全かつ持続可能に活用できるよう、火山を調査・監視する方法の開発に重点を置いています。
科学者のチームは過去3年間、現地で監視機器を設置し、観測を行ってきました。一方、最も重要な成果のいくつかは、まったく異なる方法から生まれました。研究者が机に向かい、衛星画像を分析して得たものです。
この分析により、アルトで興味深い発見がありました。衛星レーダーの技術を使って、私たちは火山の地表が膨張したり収縮したりしていることを発見しました。たとえるなら、呼吸のようなものです。数カ月にわたって地表を膨張させる急激な「吸気」があり、その後、何年もかけてゆっくり地盤を沈下させる段階的な「呼気」が続くことを確認しました。こうした地表の上下動の原因は正確には分かっていませんが、地下約5kmの深部でマグマや地熱水、ガスが移動している有力な証拠です。温度を測る
私たちの
最新の論文では、衛星の熱画像を使い、アルトの噴気孔から出る蒸気を詳しく調べました。その結果、ガスが噴き出す場所は、火山で確認されている断層線や亀裂と重なることが多いと分かりました。数年にわたって噴気孔の温度を監視したところ、その大半がかなり安定していることに驚きました。東側の縁にある一部の噴気孔だけで、測定可能な温度変化が見られました。さらに重要なのは、その変化がアルトの地表の上下動と同期していなかったことです。地表が膨張した後には、火山の深部から高温の流体が上昇するため、地表温度も上がると予想されるところでした。
降雨記録を詳しく調べて初めて、説明が見つかりました。変化が見られる噴気孔は、地溝帯の縁にある標高の高い地域に降った雨に、遅れて反応しているようです。私たちは、火山の中心に近い噴気孔は降雨の影響を受けず、地熱貯留層にある最も高温の水をよりよく反映していると結論づけました。このことは、火山で井戸を掘り、発電所を建設する場所の計画に明らかな影響を与えますが、その意義はさらに広いものです。
地熱資源を宇宙から監視した例として、これは初期のものの一つであり、何が可能かを示しています。衛星データは無料で利用できるため、地熱の可能性を評価する低コストでリスクのない方法となります。
ケニア、タンザニア、ウガンダなどにも同様の火山が点在しています。この技術により、地溝帯をはじめ世界各地で、新たな未利用の地熱資源を発見し、監視できる可能性があります。視野を広げて全体を眺めると、見えてくるものの素晴らしさに驚かされます。
火山を発電所に変える方法
