最近の分析では、再生可能エネルギーが南極の科学用ディーゼル燃料に代わる実行可能な代替手段となる可能性があることが示されています。この分析では、南極でのエネルギー生産の一部を再生可能資源に置き換えることの実現可能性を深く調査しています。

人類が南極で過ごして以来、この大陸は科学の本拠地でした。そこにある研究拠点の 1 つがアムンゼン スコット南極点基地です。そこで行われる科学には、気候変動や宇宙論の研究が含まれます。

現在、このサイトでは非再生可能エネルギー源のみを使用しています。ディーゼル燃料、楽器に電力を供給し、スタッフに暖かさを提供します。米国エネルギー省 (DOE) のアルゴンヌ国立研究所と国立再生可能エネルギー研究所 (NREL) の科学者による最近の分析では、再生可能エネルギーが実行可能な代替手段である可能性があることが示されています。彼らの分析は、再生可能エネルギーと持続可能なエネルギーのレビュー、南極でのエネルギー生産の一部を再生可能資源に置き換える実現可能性を探ります。

アルゴンヌ大学高エネルギー物理学部門の物理学者エイミー・ベンダー氏は、「現在、南極のエネルギーはすべてディーゼル燃料と発電機によって生成されている」と述べた。「私たちは再生可能エネルギーへの移行が可能かどうかを尋ねていました。この研究はそれを主張する試みの始まりです。」

ベンダー氏は南極での勤務経験があり、この論文の責任著者である。この分析は、再生可能エネルギー源を南極でどのように導入できるかについての最初のステップを示すとともに、これらのエネルギー源によってどのようなエネルギーが生成され得るか、およびこのプログラムが可能にする可能性のある二酸化炭素削減の詳細についても示しています。

アルゴンヌ大学の主任建築科学者兼建築・産業技術グループマネージャーのラルフ・ミューライゼン氏によると、チームはまず、南半球の夏（11月から2月）に太陽エネルギー源を実質的に利用する手段として実現可能かどうかを知りたかったという。南極でのディーゼル燃料の使用量を削減します。

「夏の間、予備としてディーゼルを用意するだけで、二酸化炭素排出量を削減できます」とミューライゼン氏は言います。「たとえディーゼルの使用を完全になくしていなくても、夏にディーゼル燃料を購入する必要がなくなると、その使用量は大幅に削減されます。」

アルゴンヌの定置式貯蔵のプログラムリーダーであるスー・バビネク氏は、プロジェクトを可能にするために必要なエネルギー貯蔵の種類にチームが焦点を当てていると説明した。彼女は、再生可能エネルギーには、交通機関や家庭用電化製品などの日常的なバッテリー用途とは異なるエネルギー貯蔵が必要であると指摘しました。南極特有の要求により、違いはさらに顕著になります。

「再生可能エネルギーによる電力供給に必要な種類のバッテリーは、何年も持続する必要があるだけでなく、非常に長期間にわたってエネルギーを供給する必要があります」と彼女は述べた。「私たちは、太陽光発電か風力発電のどちらか、またはその両方を電力として使用しているかに応じて、どのタイプのバッテリーが最適に機能するかを詳細に分析しました。」

「私が再生可能エネルギーに興味を持ったとき、アラスカやカナダで太陽光発電を導入することについて誰も話題にしませんでした。なぜなら、それは非常に高価であり、そこはあまり晴れていませんからです」とNRELの統合アプリケーションセンターのグループマネージャーであるネイト・ブレアは言います。「再生可能コンポーネントを既存のディーゼル発電機と組み合わせることで、より優れた信頼性と回復力が得られます。1 つの部品が壊れても、システム内の他のコンポーネントが修理が完了するまでの間、乗り切ることができます。太陽光、風力、蓄電池のコストは継続的に低下すると見ています。未来へ。」

研究を完了するために、チームはかなりの量のデータを収集し、数値を計算して可能性を確認する必要がありました。彼らは、NREL の再生可能エネルギー統合および最適化ソフトウェアを使用して、南極基地で 170 kW の電力を供給するために必要なディーゼル燃料の 95% を置き換えれば、970 万ドルの初期投資後、15 年間で約 5,700 万ドルを節約できると結論付けました。

さらに、燃料費の節約によって投資が回収されるまでの期間は 2 年強です。これらの結果だけでも、南極の非再生可能エネルギー源を再生可能エネルギー源に置き換えるという概念が、さらに議論する価値のあるテーマであることは明らかです。

そのような計画を実行するにはかなりの労力がかかります。それには、南極点まで機器を南極まで輸送し、氷のツンドラを何百キロも横断することが含まれます。また、インフラストラクチャを構築する必要があります。再生可能エネルギー現実を使う。

ミューライゼン氏は、「エネルギー省と世界中の大学が6大陸の脱炭素化に取り組んできました。その到達点はまだ南極に達し始めたばかりです。したがって、私たちは今、初めて真に世界の脱炭素化について話し合っているのです。」と述べています。彼の考えでは、一度に数千人しか住んで働いていない地球上の最後のフロンティアで、再生不可能なエネルギー源の使用を縮小し始めることができれば、どこでもそれができない理由はない、と考えています。それ以外。

この論文の著者には、ベンダー、バビネック、ブレア、ミューライゼンに加えて、イアン・ベアリング＝グールド、シャンクン・リー、ダン・オリス、シルヴァナ・オヴァイットが含まれている。

詳細情報:Susan Babinec 他、南極における再生可能エネルギー発電の技術経済分析、再生可能エネルギーと持続可能なエネルギーのレビュー（2024年）。DOI: 10.1016/j.rser.2023.114274