シアトルを拠点とするスタートアップ企業であるEndurance Energyは、最近、世界初の海底地熱発電所の実証実験を実施しました。この試験は、太平洋北東部のAxial Seamountで、海面下約1マイルの地点で行われました。3週間にわたる展開の目的は、水中地熱エネルギーの利用という技術的実現可能性を証明することにありました。これは、太平洋の島嶼国やその他の沿岸地域にとって、高価な化石燃料の輸入に代わる潜在的な選択肢となります。

この運用では、水深約5,000フィートの海底に2つの穴を開けるために、海底着底式ドリルを投入しました。これらの穴からは、温度が500°F(260°C)に達する熱水が噴き出しました。チームはその後、この熱水を蒸発させてタービンを回転させ、発電機を駆動するように設計された「Adélie」と名付けられた100キロワットのプロトタイプ発電所を設置しました。最初に掘削された井戸は、フル稼働に必要な十分な流体を提供するには浅すぎ、かつ狭すぎましたが、チームはAdélieを自然の熱水噴出孔へと再配置することに成功しました。この試験中、発電所は約8.7秒間、正の純出力状態(運転に必要な電力よりも多くの電力を生成する状態)を達成し、純電力は最大16.5キロワットに達しました。

Ocean Guardian号のデッキに置かれた、海底地熱井を作るための海底着底式ドリル。
Endurance Energyが地熱エネルギー抽出のための海底井戸を作成するために使用した海底着底式ドリル。arstechnica.com

この画像は、Axial Seamountで最初の海底井戸を作成するために使用された特殊な掘削機器を示しています。

海底から地熱エネルギーを抽出するために設計された100キロワットのAdélie発電所。
熱い熱水を蒸発させて発電機を駆動するように設計されたAdélieプロトタイプ発電所。arstechnica.com

Adélieプロトタイプは、記事の第2段落で説明されている、正の純出力状態を達成した中核技術です。

概念実証に成功した一方で、この試験は重大な工学的課題も浮き彫りにしました。バッテリーモジュールが電流の急上昇を報告した際にソフトウェアによる安全シャットダウンが発生し、冷却剤ポンプの電源ケーブルは海水浸入により故障しました。さらに、専門家は、海底地熱発電が自然な海水冷却やコンパクトなシステムに適した高圧環境といった利点を提供する一方で、陸上地熱プロジェクトよりも設置および運用コストがはるかに高くなることを指摘しています。Endurance Energyは、最大260フィートのより深い井戸の掘削や、海底ケーブルの耐久性の改良によってこれらの課題に対処する計画です。同社は、2027年までにトンガ王国に2メガワットの商用発電機を配備し、天候に左右されない安定した電源を提供することを目指しています。