研究者に聞く！！

1．2人の「雑談」から生まれた海上風力発電

Q： 最初にお2人の研究歴について、お話をうかがいたいと思います。

植弘： 2人とも化学の出身で、2年ぐらい違うのですが、ちょうど東大の宇井純さんが公害原論などをなさっていた頃で、公害問題にはそれなりに興味をもっていました。私は博士課程に行った後、ポスドクや予備校の先生をやって、この研究所へ来たのが1979年の1月です。大学時代は錯塩（色が付く金属の化合物）を研究対象としていましたが、研究所では主に環境分析です。そういう意味でいうと、洋上風力発電とは何も関係ない……。

内山： 私は理学部の化学で触媒化学を専攻していましたが、大気汚染を研究している講座の助手として就職しました。今も主に大気汚染の問題を扱っています。この研究所では研究者が企画に関する仕事に携わることがあります。私が企画部門配属となった時に植弘さんが同部門の国際室に居られ、1年間、環境問題全体について議論をしていました。

Q： 専門の研究を離れて、企画の仕事をされるというのは、新しいことを始めるという点で有益なのではないでしょうか。植弘さんと内山さんのように、研究分野の異なる方が出会って話をされたことが、洋上風力発電の構想につながっていったわけですね。

内山： 企画を離れた後も、植弘さんの部屋を訪ねては議論をしていました。その時の話題の中に、自然エネルギーでも大規模に取り出すと、環境に悪影響を与える可能性があると言うことがありましたが、風車は環境への負荷が最も少なそうだとの結論になりました。後は単純な技術論です。風力発電は広大な面積を必要とする。どこに求めるか。洋上しかない。浅い所は魚の産卵場所であったり、海水浴場だったりする。そういうところは使わずに思い切って外洋に出る。洋上を移動して風の条件のよいところで発電し、台風がきたら避難する。具体的にはどんな技術を使えるかと言う雑談を1年ぐらいやっていました。

植弘： 平成14年（2002年）に、この雑談からのアイデアに理事長が調査費を認めてくださったことからスタートし、平成15年度（2003年度）に環境省で石油特別会計を活用した技術開発を実施することになり、そこに組み入れられました。 内山：大きな研究費が獲得できるとはまったく思っていませんでした。しかし、研究を始めるとなると定量的な目標設定をしなければなりません。計量の単位としてEPRを用いることにしました。技術的には日本が開発していたメガフロート（超大型浮体式構造物）に風車を載せればそれで一件落着だろうと、安直に考えていました。私たちはコアな技術をもってないので企業、大学の協力を仰ぎました。たとえば、それまでに洋上風力発電を研究されていたJOIA（日本海洋開発産業協会）さんに行って、「今度、予算が付いてこういう研究始めたのでよろしくお願いします。ついてはこういうものの設計お願いします」とか。外に出てみたらわかったのですが、意外と国立環境研究所という看板が大きい。「国立環境研究所です」と言って企業に行くと、向こうも専門の技術者が出てきて対応してくださる。共同研究をお願いした造船や重工業の業界からすると、われわれの予算はとても小さいのですが夢の技術として面白いからと優秀な人材に参加してもらえました。

Q： それはやはり夢のあるアイデアだったからでしょうね。

植弘： そうですね、風車メーカーさんは、日本は陸上の風車のマーケットが小さいのであまり売る気はないが、これがちゃんと実現できるのであれば、話は別だと言ってくれました。何かの解決に向けて新たなコンセプトを出していくことが大事なのだと思います。

Q： 今後のエネルギー問題を解決する上で、どのような方法ならどれくらいのEPRが実現できるかという点については、わかっていたのでしょうか。

植弘： 洋上に進出するに当たって、洋上の自然エネルギーについての概要は把握しました。普遍的に存在し大きなエネルギーを獲得できるのは、現時点では風と太陽光が双璧だと判断しました。太陽光発電のパネルについては、われわれが始めた2003年ごろには薄膜型のパネルがほとんどなくて、EPRが非常に悪かった。当時は、薄膜型パネルをつくるためにかかるエネルギーを回収するのに、3年から5年かかるといわれていたのです。風車については、ヨーロッパやアメリカでは実用化されていました。風車をつくるために必要なエネルギーよりも風車が生み出すエネルギーの方がずっと大きいというデータはあり、風車は1つの答えだと思ったのです。そこで、実際に自然エネルギーだけで日本が生きていけるかどうか考えてみようという気になりました。

内山： たとえば、アラビア半島の砂漠に太陽光パネルを並べれば人類に必要十分なエネルギーが取れるという議論がありました。しかし、反射で宇宙に戻っているエネルギーの10数%もエネルギーを取ってしまった時、半島の気象がどう変わるかは、たぶん、わからないで議論していたと思います。その点、風のエネルギーは、最終的に地表面で熱エネルギーになってしまうので、大規模に取ってもそんなには地球環境に影響を与えないだろうと考えました。

EPRとは

EPRはエネルギー産生システムの性格を評価する最重要指標の１つです。あるシステムが生産するエネルギー(Eout)とシステムの製造・維持・運用・廃棄に必要なエネルギー(Einp)の比(Eout/Einp)として定義されます。EPRが大きいほど投入エネルギーに対して大きなエネルギーを得られることになります。それぞれのエネルギーはシステムの製造に係る原材料の採掘から、稼働期間を終えて廃棄に至るまでの全ライフサイクルを勘定しますが、個々の技術の選択や技術革新によりEPRが変動することもあるため、その比較には注意が必要です。

■図1　　様々な発電システムのエネルギー収支比(EPR)

有限なエネルギー資源

地球に埋蔵されているエネルギー資源にはウラン（原子力）のように46億年前の地球誕生時に宇宙塵から集まったもの、石炭・石油（化石燃料）のように数億〜数千万年前の太陽エネルギーを生物活動により地球に蓄積したものがあります。これらのエネルギー資源は、再生産されない資源であり、利用すると無くなってしまいます。しかしながら、グラフに示されるように、現代社会はこれらのエネルギー資源を大量に消費しています。

国際エネルギー機関（ＩＥＡ）のデータでは、これら資源を現行と同じように消費し続けた場合の確認埋蔵量は、石油42年分、天然ガス60年分、石炭122年分、そしてウラン80年分とされています。今後の新たな資源の発見や生産手法の変化など、予測が難しい面が多々ありますが、今世紀から次世紀には資源を使い切ってしまうおそれがあります。

また、資源が枯渇する以前に、資源生産コスト（経済的だけではなくエネルギー的観点も含めた）が、資源から回収できる利益よりも大きくなって、「資源はあっても、使わない。使えない」状態になってしまうことも危惧されます。その時期は枯渇時期よりもずっと早くなるという議論もされています。

■図2　　世界の一次エネルギー消費( 資源別) の推移