オレゴン州ポートランドの街路から6メートル下の地下50メートルの水道管の中に、スーザン・プリディさんが立っている。水道管の中には、巨大な泡立て器のような樽ほどの大きさのタービンが4基設置されている。ただし、このタービンが水力発電を行っているのは、このタービンだけだ。「本来なら失われるはずだったエネルギーを、私たちは回収しているんです」と、ポートランドのスタートアップ企業、ルシッド・エナジーの事業部長であるプリディさんは言う。
1月、ルーシッドは米国で初めて商用マイクロ水力発電システムを導入し、年間1,100メガワットの再生可能エネルギーを稼働させた。「大きな問題の解決策に魅力を感じます」と、ルーシッドのCEO、グレッグ・セムラー氏は語る。「誰も成し遂げていないこと」だ。セムラー氏は2011年にルーシッドのCEOに就任するまで、10年間クリーンエネルギーの起業家として活動してきた。彼の指導の下、ポートランドのプロジェクトは年間150世帯分の電力を賄うのに十分な電力を生産する。今後20年間で、地元の電力会社に販売される電力は200万ドル相当になる。その影響はさらに大きい。
世界中の都市の地下には、水が奔流のように流れています。ポートランドの場合、その流れは平均毎分39,000ガロン（約1万8,000リットル）にも達します。ルーシッド社は、そのエネルギーを驚くほどシンプルなシステムで利用しています。水道管の中に設置されているのは、直径42インチ（約102cm）の5枚羽根の球形タービンだけで、ステンレス鋼と複合繊維で作られています。その他の部品（シール、ベアリング、送電網接続など）のほとんどはタービンの外側に設置されています。「システム全体は、給水が中断されないように設計されています」とプリディ氏は言います。水道管に設置されたタービンには、環境負荷もありません。これは、魚やその他の野生生物に危害を及ぼす可能性のある水力発電ダムとは対照的です。
「私たちは、そうでなければ失われるはずだったエネルギーを捕捉しているのです。」
ルーシッド社のシステムは重力式パイプで稼働するため、水が下流のシャワーやスプリンクラーに流れ込む西部および北東部の州に適しています。パイプ内に設置されたセンサーは水圧と水質のデータを提供し、パイプの破裂や水質汚染を事前に警告することができます。しかしながら、このシステムを各都市に導入してもらうのは容易ではありません。
水道管理者は、新しい技術に関してはリスクを避ける傾向がある。彼らの優先事項は、発電ではなく、清潔で安全な飲料水を供給することである。しかし、2012年にカリフォルニア州リバーサイドで行われたパイロットプロジェクトは、ルーシッドが設計したシステムの安全性と可能性を実証した。その結果、同社のタービンは、自治体の飲料水のほか、工業用、灌漑用、廃水を運ぶパイプでの使用が認証されている。公共事業体の予算も厳しいため、ルーシッドは投資会社ハーバートン・オルタナティブ・エナジーに、ポートランドでの100万ドルの設置費用を負担させた。市、ポートランド水道局、および投資家は、今後20年間、タービンによって生み出される収益を分配する。その後、公共事業体がタービンを完全に所有できる。水道管は50年以上もつことがあるため、追加収益は莫大なものになる可能性がある。「水道施設に新しい形の収入源を提供できる可能性がある」とセムラー氏は言う。
水道は必要だ。毎年推定24万本の水道本管が破裂している。環境保護庁によると、国の水道管の状態は非常に悪く、すべてを修復するには6500億ドルかかるという。
ポートランドでのプロジェクト導入以来、Lucid社は中国、ブラジル、カナダ、韓国など世界中の水道事業者から問い合わせを受けています。「地元のクリーンなエネルギー源は、人々の心に深く響きます」とセムラー氏は言います。
仕組み
ポートランドの幅42インチの市営水道管内に、ルーシッド・エナジーはおよそ12フィートごとに5枚羽根のタービンを4基設置した。
水が高所から低所へ移動すると、パイプ内の圧力が高まります。タービンはパイプ上部に設置された発電機を介してその圧力を電気に変換します。
パイプ内に設置されたセンサーは水圧の変化を検知し、パイプの破裂を予測し、飲料水中の汚染物質を監視します。
この記事はもともと、2015 年 6 月号の『Popular Science』誌の「エネルギーの新たな一面」特集の一環として掲載されました。
