地下鉄駅の階段の近くで、下からのぼってくる暖かい空気や冷たい空気を感じたことはないだろうか。スイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）研究チームは、この地下鉄内の熱と余熱を、都市の冷暖房に利用することを提案する。

・地下鉄トンネル内の対流熱伝達を正確に定量化

地下鉄駅の入り口で感じる熱は、温度が安定している地下トンネルから地表に排出される過剰な熱や冷気だ。

列車がブレーキをかけたり加速したりすると、周囲の空気を暖める熱が発生し、その熱い空気はトンネル内の空気や地面からの放射熱と混ざる。

EPFL研究チームは、地下鉄トンネル内の対流熱伝達を正確に定量化することに成功し、将来ローザンヌ市が地下鉄路線に地熱回収システムを設置した場合、エネルギーをどれだけ節約できるかを予測した。

・ガス暖房からの転換で都市のCO2排出量を年間200万トン削減

研究チームは計画ルートの50〜60％、もしくはトンネル表面積の6万平方メートルに沿って熱回収システムを設置すると、80平方メートルのアパート1500戸の暖房、または最大4,000台の暖房を節約できると推定している。そして、ガス暖房からの転換により都市のCO2排出量は年間200万トン削減できるという。

このシステムは冷蔵庫と同様に、熱流体や水を含むプラスチックパイプを持つ。これらのパイプをトンネル壁内側に配置してヒートポンプに接続するのだ。冬には冷たい水がパイプ内に汲み上げられて地表で熱せられ、夏には反対の現象が起こる。

そして、当システムは安価に設置できてエネルギー効率がいい。寿命は50〜100年で、ヒートポンプの交換も25年ごとでよく、メンテナンスも簡単。また、この熱回収システムは熱を蓄えられるので、必要なときに熱供給できるのも大きな利点となっている。

研究チームは、調査結果をローザンヌの公共機関に発表した。

地下鉄トンネルの熱を都市の冷暖房に利用することを提案するEPFLの研究。今後の展開が注目される。

EPFL