地熱発電、ダム建設の危険性
地熱利用発電の危険性
地熱発電とは
火力発電は石油などを燃やして蒸気を作りますが、地熱発電は、化石燃料を使わず、地下から取り出した蒸気を利用するクリーンな発電とされている。火力発電のボイラーの役割を地球が果たしているのです。地熱という自然の力を利用した発電方法で、国内の資源を有効に活用している。
地下の岩盤の中に閉じ込められマグマの熱で高い温度になっている地下水を、蒸気井(じょうきせい)で取り出して発電に使います。蒸気を取り出した残りの熱水は、再び地下へ戻します。
地熱発電は、熱解離によって発生する解離ガスが爆発現象を起こし、地震の原因になる可能性があります。高熱の蒸気を吸い上げるために、地中内部の圧力を降下させ、そのために解離ガスという爆発する可能性のあるガスを発生させてしまい、地すべりや崩落の原因となっているのです。
日本では、澄川温泉や葛根田温泉でガス爆発を伴った地滑りを起こしていますが、地中の圧力と温度を人為的に乱して解離ガスを発生させていたことが原因であると思われます。
自然噴出する温泉水を利用するうちはよいのですが、強制汲み上げを実施すようになると、圧力条件が変化して熱解離の安定が崩れるようになります。地震・爆発の危険度が高くなる。
「自由噴出蒸気」の利用以外の方法で強制的に吸い上げることは大変に危険であると思います。
地下の圧力と熱と解離度のバランスを崩せば、それが噴火の引き金になることは十分に考えられます。
地熱発電所を開設してから、何十年ぶりに噴火したとかいうのは、自由噴出蒸気以外の「圧入・吸引」による方法で蒸気を生産しているからでしょう。
地熱発電の場合も、フラッキングを実施して強制的に熱水を汲み上げるというのは、大量の廃液を地下へ圧入していると考えられます。
火山地帯等での出水を伴う大規模なトンネル工事や、水蒸気を抜いて池中圧力を減じてしまう。地熱発電を行う場合などには、圧力と熱のバランスを十分に考慮しないと、人為的に解離爆発させてしまい危険です。
シェールガスの採掘や地熱発電などで地下の圧力を人為的に変化させている圧入井戸では、遠くで発生した地震の影響を受けやすく、地震が起き易いという。
熊本地震(八丁原発電所)、鳥取地震(湯梨浜発電所)などは、地震発電が起した人為的な地震である可能性があります。
熊本地震の原因について、地熱発電による「解離ガス爆発」の可能性が高いと推定されます。熊本地震では50kmほどの距離がありますが、50kmもの実距離を「地下水が移動」するのではなく、「地下水脈」の中でトコロテン式に地下水が「押し出される」、またはポンプの吸い上げ口に向かって「吸い上げられる」という「移動」が問題になります。
深層部における地下水脈は、阿蘇山を中心に熊本方向に向かう流れと、別府方向に向かう流れとがあるのではないでしょうか。
地熱発電所における操作(熱水汲み上げ)で、地下水脈の中に「解離層の擾乱」を起こし、これが原因で阿蘇山の噴火が発生し、その後一連の熊本地震、そして、阿蘇山噴火という現象が起きてしまったと推定されます。
水脈の中を移動する「先端部」または「後端部」での解離層の擾乱が、地震を起こす危険性があることを認識しなければなりません。
爆発すれば地震となりますが、小規模な噴出が山火事を起こしている可能性も大いにあります。
山火事の原因は地熱発電と関係がある
地熱発電所の増加と山火事の発生数との間には相関関係がある。
カリフォルニアで山火事が多い原因にも、この「解離ガスの人為的発生」という危険性があると考えられます。
カリフォルニアの山火事は地熱発電所の操業と無関係ではない。地熱発電が開始された1960年から山火事が急増しているという。1960年に最初の地熱発電所がガイザーズに建設されたこと、そして、年々増えている事を考えると、地熱発電に伴う熱水の汲み上げに原因があることを否定することは出来ません。
カリフォルニア州は日本と並ぶ地震多発地帯として知られるが、最大規模マグニチュード5の地震が相次いで発生している。
米地質調査所(USGS)によると、サンフランシスコから北西に90キロほど離れたガイザースでM5の地震を観測。震源の深さは0.9キロとごく浅く、津波の発生はなかった。
海側の太平洋プレートと陸側の北米プレートがぶつかり合うカリフォルニア州には、1300キロにわたって伸びるサンアンドレアス断層があり、地震の多発地帯となっている。
今回地震があった震源域では、ここ数日、M3~4前後の地震が相次いでいるため、不安が高まるが、この震源のそばに米国初の地熱発電地帯「ガイザース」が存在する。
サンフランシスコ北部のマヤカマス山地の地熱と水蒸気を利用した18カ所のプラントが発電する電力は、計700メガワット以上と、世界でも最大規模を誇る。
1960年から山火事による消失家屋が増大し続けていることと、23ユニットもあるカイザースの地熱発電所の関連は無視できないと思います。
アメリカは世界第一の地熱発電国ですが、1960年以来設備を増加させて来ました。地熱発電によって地下の安定している熱解離条件を乱せば、加熱水蒸気、または水素という可燃ガスを噴出させる可能性があります。
地震が多発している原因と山火事が多発する原因とに、「地熱発電の操業ミス」がある可能性を検討すべきなのではないでしょうか。
同じような地理的条件にある南米の太平洋岸でこれほど激しい山火事は起こりません。気温が高く乾燥している場所は世界中にたくさんありますが、これほど頻繁に山火事は起きていません。
同じような地理的条件にある南米の太平洋岸で、これほど激しい山火事は起こりません。気温が高く乾燥している場所は世界中にたくさんありますが、これほど頻繁に山火事は起きていません。
日本も火山国ですから、地熱エネルギーの資源量としては世界第3位の立場ですが、発電量は一定で増加していません。増加しているのは、災害が起きているアメリカ、インドネシア、ニュージーランドなどです。
日本は、火山のある一帯がほとんど国立公園の中にあって、法律によって国立公園内での環境の改変が禁じられて来ました。山火事や噴火災害が抑えられているのは そのためかもしれません。しかし、近年その縛りを緩和しようとする動きがあって、地熱発電開発の気運が高まっています。地熱発電は自然噴出の蒸気を利用するだけでは足りなくて、地中の環境を変える可能性があります。人為的に山火事や火山活動活発化の原因を作ってしまっている可能性があることを知らなければいけません。
山火事が多くなる原因も、地下環境を人為的に改変して、発電したり、天然ガスを採取したり、廃液やCO2を圧入したりするという、人為的な作業を「無知」のままにやっているからです。
「地熱発電」、「二酸化炭素地下貯留」、「シェールガス採掘に伴う廃液の地下圧入」などの人為的な「地下空間の圧力操作」は大変危険であることを認識しなければなりません。
そもそも、地熱発電は原発の規制基準を緩和すれば必要の無い事業と言えるです。
ダム建設で地震を誘発
ダム建設で地震を誘発することがあります。ダムを建設して水を貯めると、周辺で小さな地震が起き始めることが知られています。定説では、地下深くの断層面まで水が浸み込むことで、岩盤が滑りやすくなって地震に引き金になると考えられていますが、地盤を破壊して断層を滑らすのではない。滑りという物理現象によって地震という爆発的な現象が生じるとは思われません。
水の解離能力度は圧力と温度によって決まりますが、一定の解離度で安定しているから平常時には地震が起きません。しかし、マグマの上昇(熱上昇)、ダム建設(圧力増加)、疲労破壊による空隙の発生(圧力減少)、台風の接近(圧力減少)など、様々な原因で変化が生じると、解離度の安定を目指すために、解離と結合を繰り返すことが、地震となっているわけです。
ダム建設に伴い、地下での熱と圧力の変化が水の解離現象を引き起こして、「爆発と結合」を繰り返していると考えられます。
圧力が増加すると、震源付近の解離能力(解離させる能力度のこと)が下がります。しかし、それ以前の解離能力度で解離していた(変化後の能力度をオーバーした)余分の解離水は、結合水に戻るために爆発(厳密には爆縮)します。これが地震の原因となります。
このダム建設による地震発生の理由は、海嶺の下部で上昇するマグマ内部で起きている現象と同じなのです。
海嶺下部のマグマは上昇するにつれて、その場の解離能力を超えた解離水が爆発によって結合水に変換されているのです。この地震・爆発で発生する結合水がブラックスモーカーから噴出する熱水の正体です。
ダムの操作では、なるべく貯水深をゆっくりと変化させることが必要になります。たとえば、揚水式のダムでは1日単位で水深が変化しますので、地震の発生につながりやすいと考えられます。
ダムの貯水位が高いような場合、高水圧で地下水を押し下げます。地下深部の解離状態を不安定にさせる。
ダムの水位変化との関係は充分あります。ダムでは、水が岩透して岩盤内の水圧が上昇し、加えて、貯水池の重みで岩盤が押されての水圧が上昇するのです。岩盤は急激な力の変化に弱い。ダムが完成して水をどんどん貯めるときが最も危ないのです。ダムの多くが貯水直後に地震が発生している。
100メートルを超える水圧が新しく作用すれば、地下深部に地下水が送られ、解離条件が変化して、解離ガスの爆発という地震が発生する可能性があります。
海外では、100メートルを超えるダム建設で地震が起こらないケースもあります。ヒマラヤ地方には、冷却された地殻が厚く、ダムの建設で局所的に水圧を高くしても、解離状態を乱すほどの高熱地帯にまで影響を与えないため、地震を起こさないのではないかと考えます。
日本のように、マグマが浅いところに存在する火山帯では、100メートルを超える貯水は慎重に水位の調節をしないと危険です。ダムの操作では、なるべく貯水深をゆっくりと変化させることが必要す。
ダム建設後の水圧の影響に関しては、解離層が安定すれば地震は起こらなくなるので、急激に湛水したり、水位の激しい変化を起こさないような運用が大切です。