How fish-safe hydropower technology could keep more renewables on the grid

水力発電の環境負荷を軽減、魚と共生する次世代タービン

再生可能エネルギーの中でも、水力発電は最も多くの量の電力を生み出している。だが水力発電にも問題はある。タービンが魚を傷つけ、流域の生態系に悪影響を与えるのだ。この問題への解決策となり得るタービンが登場している。 by Casey Crownhart2024.07.05

水力発電は世界をリードする再生可能エネルギーだ。2022年時点で水力発電の発電量は他のすべての再生可能エネルギーの合計を上回っている。だが送電網のクリーン化に役立つ水力発電も、魚にとっては必ずしも良いものとはいえない。

河川に巨大な貯水池（ダム）を作ると、魚の生息地を変えてしまうおそれがある。また、一部の種（特に長距離を移動する種）にとっては、水力発電施設が危険、または乗り越えられない障壁となることがある。米国、カナダ、欧州など世界の一部地域では、政府が水力発電が潜在的に持つ危険性から生態系を保護する政策を施行している。

新たな環境規制により、古い施設は高額な改修工事を強いられたり、完全閉鎖に追い込まれる可能性がある。これは深刻な問題だ。水力発電所が送電網から除外されてしまうと、気候変動対策に役立つ、柔軟かつ低排出量の発電源が失われてしまうからだ。魚に危害を加えないタービンなどの新テクノロジーは、電力会社や規制当局が河川生態系の健全性と世界的な気候目標のバランスを取るのに役立つだろう。

ここでナテル・エナジー（Natel Energy）のような企業の出番となる。共同設立者で最高商務責任者（CCO）のジア・シュナイダーによると、同社は「高い性能」と「魚の生存」という2大目標を掲げて発足した。

水力発電所では、発電設備を通り抜ける水が、設備内にあるタービンのブレードを動かす力で発電する。ナテル・エナジーはこのタービンを新たに設計している。シュナイダーCCOによれば、従来のタービン・ブレードは秒速30メートル（時速96～112キロ）もの速さで動くことがある。まっすぐな薄いブレードがこれほどの速さで動き、魚に衝突すれば「ひどい結果になることは明らかです」と、シュナイダーCCOは言う。

ナテル・エナジーが設計したタービンでは、すさまじい速さで動く設備が、魚にとって致命的になる接触を起こさないということに重点を置いている。ブレードの先端には厚みがあり、前方にある水を押し出すことで「淀みゾーン」と呼ばれる「魚のためのエアバッグ」を作り出すのだとシュナイダーCCOは説明する。また、ブレードを湾曲させているため、タービンに魚を巻き込んでもブレードに直撃することはない。

https://youtu.be/ZsKrYc15w5k?si=mRaW9fRtTnLGE_W7&t=103

同社はアメリカウナギ、エールワイフ（ニシン科の魚）、ニジマスなど、さまざまな魚種でタービンを試験している。最近実施されたアメリカウナギを使用した試験では、ナテル・エナジーのタービンを通過したアメリカウナギのうち99％以上が、48時間後も生存していた。比較対象として2010年に実施された試験の例を挙げると、目印を付けたヨーロッパウナギのうち、水力発電所のタービンを通過できたのはわずか4 …

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