「水の深呼吸」を促す新技術、澱んだ水域に命を吹き込む

JStories ー「地球温暖化」と聞くと、氷河の溶解や海面上昇といった現象に耳目を奪われがちだが、温暖化は水質の悪化をもたらす大きな要因でもある。水温が上昇すると、植物プランクトンの異常繁殖によりアオコが大量発生、夜間には水中の酸素濃度を低下させて、魚類などの水中生物を窒息死させることもある。また、アオコは景観を損ねるだけでなく、異臭を放ち、毒素を含むプランクトンもいて、著しく水環境を悪化させることがある。

温暖化による水質や生態系の連鎖的な悪化はここ数年、日本だけでなく世界各地の海や川、湖沼などで顕著に観測されている。世界で最も透明な湖と言われるロシアのバイカル湖でさえ、アオコの発生が確認されている状況だ。

地球温暖化による被害の例     写真提供：Envato — 地球温暖化による被害の例写真提供：Envato

こうした水質の悪化を食い止め、美しい水域を取り戻す最善の方法は、その水域が持つ自然の浄化作用を人工的に促すことだ。例えば琵琶湖では、冬場の寒気と風の影響で、表層の冷たい水と湖底の温かい水が自然に混じりあって、上層に多く含まれる酸素が中層、下層へ運ばれて、湖底に住む微生物が酸素を使って水中の有機物を分解している。この“琵琶湖の深呼吸”と言われる「全層循環」は、海洋においても台風による波の動きなどによって生み出されている。

水が澱み自然の浄化作用が機能しなくなった場合の解決策として、水底から空気の塊を放出して全層循環を促す方法も行われているが、川など水深が浅い場所では使用できない。また、空気の塊を発生させるには大掛かりな装置が必要となりコストが高くなってしまう。

こうした中、新しいテクノロジーで水の深呼吸による自然浄化を促進しようというスタートアップの動きも広がっている。そうした企業のひとつが、世界25カ国で特許を取得し、様々な水域の浄化に取り組んでいる環境技術ベンチャー、エビスマリン（本社：長崎市）だ。

「世界の水を元気にする」をミッションに掲げる同社の中核技術は、空気の塊ではなく“水で水を動かす”というもので、より効率的に全層循環を促し水域の自浄作用を再生できる水流発生装置、ジェット・ストリーマーだ。エビスマリンの会長で、親会社であるイービストレード（本社：東京・神田）の社長を務める寺井良治さんは「化学薬剤を使用せず、水で水を動かして自然浄化力を促して水質を改善する東洋医学的な技術」だと語る。

エビスマリンの会長で、イービストレード（エビスマリンの親会社）の社長を務める寺井良治さん　　写真提供：エビスマリン株式会社 (以下同様）

ジェット・ストリーマーを一つのダムに設置した場合、規模により5000万円から1億円程度の費用がかかるが、それでも従来使用されてきたタイプの装置に比べ導入や運転に掛かる費用を約1/3程度に抑えることも可能という。また、装置はシンプルな構造をしているためメンテナンスが容易であり、主要パーツとなる整流筒は軽量でありながら高い強度と耐久性を持つFRP（Fiber Reinforced Plastics/繊維強化プラスチック）を採用しているため、リユースも可能だ。

整流筒を横向きにして水平方向に水流を発生させ、川などの浅い場所でも使用することができる。装置は設置・移設・撤去が容易であることから、水質が悪化する夏場の数か月間のみ使用するなど、季節稼働のプロジェクトにも利用しやすい。

ジェット・ストリーマーは、アオコの発生状況や自然の状況に合わせて、超音波装置やオゾン発生装置をオプション追加など柔軟な対応ができる強みがある。

寺井さんによると、ジェット・ストリーマーはすでに北は青森県から南は沖縄県まで、海・湖沼・河川・ダム・溜池・養殖場また発電所・下水処理場に設置されて、アオコ・スカム・赤潮など様々な水環境の問題を解決しているという。オリンピックの開催時には、トライアスロン・マラソンスイム会場の水質改善で相談がくるという。

左：佐賀・長浜ダムにおけるジェット・ストリーマーの設置　右：海での赤潮対策でも水流の活用が期待される

2024年には地元長崎県とタッグを組み、ジェット・ストリーマーを活用する「水流制御による赤潮対策共同事業体」の実証実験を行った。今夏には、長崎県を中心に本格的に赤潮対策事業の稼働が予定されている。長崎県では、広範囲に及ぶ赤潮被害で養殖魚53万匹がへい死するなど、約15億円とも言われる深刻な被害が出ており、漁業分野での今後の活用に期待が寄せられている。