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中国で進む海中データセンター実証実験 ― 冷却効率と環境リスクのはざまで

世界的にデータセンターの電力消費量が急増しています。AIの学習処理やクラウドサービスの普及によってサーバーは高密度化し、その冷却に必要なエネルギーは年々増大しています。特に近年では、生成AIや大規模言語モデルの普及により、GPUクラスタを用いた高出力計算が一般化し、従来のデータセンターの冷却能力では追いつかない状況になりつつあります。

中国も例外ではありません。国内ではAI産業を国家戦略の柱と位置づけ、都市ごとにAI特区を設けるなど、膨大なデータ計算基盤を整備しています。その一方で、石炭火力への依存度が依然として高く、再生可能エネルギーの供給網は地域ごとに偏りがあります。加えて、北京や上海などの都市部では土地価格と電力コストが上昇しており、従来型のデータセンターを都市近郊に増設することは難しくなっています。

また、国家として「カーボンピークアウト（2030年）」「カーボンニュートラル（2060年）」を掲げていることもあり、電力効率の悪い施設は社会的にも批判の対象となっています。

こうした背景のもと、中国は冷却効率の抜本的な改善を目的として、海洋を活用したデータセンターの実証実験に踏み切りました。海中にサーバーポッドを沈め、自然の冷却力で電力消費を抑える構想は、環境対策とインフラ整備の両立を狙ったものです。

この試みは、Microsoftがかつて行った「Project Natick」から着想を得たとされ、中国版の海中データセンターとして注目を集めています。国家的なエネルギー転換の圧力と、AIインフラの急拡大という二つの要請が交差したところに、このプロジェクトの背景があります。

海中データセンターとは

海中データセンターとは、サーバーやストレージ機器を収容した密閉型の容器（ポッド）を海中に沈め、周囲の海水を自然の冷媒として活用するデータセンターのことです。

地上のデータセンターが空気や冷却水を使って熱を逃がすのに対し、海中型は海水そのものが巨大なヒートシンクとして働くため、冷却効率が飛躍的に高まります。特に深度30〜100メートル程度の海水は温度が安定しており、外気温の変化や季節に左右されにくいという利点があります。

中国でこの構想を推進しているのは、電子機器メーカーのハイランダー（Highlander Digital Technology）などの企業です。

同社は2024年以降、上海沖や海南島周辺で複数の実験モジュールを設置しており、将来的には数百台規模のサーバーモジュールを連結した商用海中データセンター群の建設を目指していると報じられています。これらのポッドは円筒状で、内部は乾燥した窒素などで満たされ、空気循環の代わりに液冷・伝導冷却が採用されています。冷却後の熱は外殻を通じて海水へ放出され、ファンやチラーの稼働を最小限に抑える仕組みです。

この方式により、冷却電力を従来比で最大90%削減できるとされ、エネルギー効率を示す指標であるPUE（Power Usage Effectiveness）も大幅に改善できると見込まれています。

また、騒音が発生せず、陸上の景観や土地利用にも影響を与えないという副次的な利点もあります。

他国・企業での類似事例

Microsoft「Project Natick」（米国）

海中データセンターという概念を実用段階まで検証した最初の大規模プロジェクトは、米Microsoftが2015年から2020年にかけて実施した「Project Natick（プロジェクト・ナティック）」です。

スコットランド沖のオークニー諸島近海で実験が行われ、12ラック・約864台のサーバーを収めた長さ12メートルの金属ポッドを水深35メートルに沈め、2年間にわたり稼働実験が行われました。この実験では、海中環境の安定した温度と低酸素環境がハードウェアの故障率を地上の1/8にまで低減させたと報告されています。また、メンテナンスが不要な完全密閉運用が成立することも確認され、短期的な成果としては極めて成功した例といえます。

ただし、商用化には至らず、Microsoft自身もその後は地上型・液冷型の方に研究重点を移しており、現時点では技術的概念実証（PoC）止まりです。

日本国内での動向

日本でもいくつかの大学・企業が海洋資源活用や温排水利用の観点から同様の研究を進めています。特に九州大学やNTTグループでは、海洋温度差発電や海水熱交換技術を応用した省エネルギーデータセンターの可能性を検討しています。

ただし、海中に沈設する実証実験レベルのものはまだ行われておらず、法制度面の整備（海洋利用権、環境影響評価）が課題となっています。

北欧・ノルウェーでの試み

冷却エネルギーの削減という目的では、ノルウェーのGreen Mountain社などが北海の海水を直接冷却に利用する「シーウォーター・クーリング方式」を実用化しています。

これは海中設置ではなく陸上型施設ですが、冷却水を海から直接引き込み、排水を温度管理して戻す構造です。PUEは1.1以下と極めて高効率で、「海の冷却力を利用する」という発想自体は世界的に広がりつつあることがわかります。

中国がこの方式に注目する理由

中国は、地上のデータセンターでは電力・土地・環境規制の制約が強まっている一方で、沿岸部に広大な海域を有しています。

政府が推進する「新型インフラ建設（新基建）」政策の中でも、データセンターのエネルギー転換は重点項目のひとつに挙げられています。

海中設置であれば、

  • 冷却コストを劇的に減らせる
  • 都市部の電力負荷を軽減できる
  • 再生可能エネルギー（洋上風力）との併用が可能 といった利点を得られるため、国家戦略と整合性があるのです。

そのため、この技術は単なる実験的挑戦ではなく、エネルギー・環境・データ政策の交差点として位置づけられています。中国政府が海洋工学とITインフラを融合させようとする動きの象徴ともいえるでしょう。

消費電力削減の仕組み

データセンターにおける電力消費の中で、最も大きな割合を占めるのが「冷却」です。

一般的な地上型データセンターでは、サーバー機器の消費電力のほぼ同等量が冷却設備に使われるといわれており、総電力量の30〜40％前後が空調・冷却に費やされています。この冷却負荷をどれだけ減らせるかが、エネルギー効率の改善と運用コスト削減の鍵となります。海中データセンターは、この冷却部分を自然環境そのものに委ねることで、人工的な冷却装置を最小限に抑えようとする構想です。

冷却においてエネルギーを使うのは、主に「熱を空気や水に移す工程」と「その熱を外部へ放出する工程」です。海中では、周囲の水温が一定かつ低く、さらに水の比熱と熱伝導率が空気よりもはるかに高いため、熱の移動が極めて効率的に行われます。

1. 海水の熱伝導を利用した自然冷却

空気の熱伝導率がおよそ0.025 W/m·Kであるのに対し、海水は約0.6 W/m·Kとおよそ20倍以上の伝熱性能を持っています。そのため、サーバーの発熱を外部へ逃がす際に、空気よりも格段に少ない温度差で効率的な放熱が可能です。

また、深度30〜100メートルの海域は、外気温や日射の影響を受けにくく、年間を通じてほぼ一定の温度を保っています。

この安定した熱環境こそが、冷却制御をシンプルにし、ファンやチラーをほとんど稼働させずに済む理由です。海中データセンターの内部では、サーバーラックから発生する熱を液体冷媒または伝熱プレートを介して外殻部に伝え、外殻が直接海水と接触することで熱を放出します。これにより、冷媒を循環させるポンプや冷却塔の負荷が極めて小さくなります。

結果として、従来の地上型と比べて冷却に必要な電力量を最大で90％削減できると試算されています。

2. PUEの改善と運用コストへの影響

データセンターのエネルギー効率を示す指標として「PUE（Power Usage Effectiveness）」があります。

これは、

PUE = データセンター全体の電力消費量 ÷ IT機器（サーバー等）の電力消費量

で定義され、値が1.0に近いほど効率が高いことを意味します。

一般的な地上型データセンターでは1.4〜1.7程度が標準値ですが、海中データセンターでは1.1前後にまで改善できる可能性があるとされています。

この差は、単なる数値上の効率だけでなく、経済的にも大きな意味を持ちます。冷却機器の稼働が少なければ、設備の維持費・点検費・更新費も削減できます。

また、空調のための空間が不要になることで、サーバー密度を高められるため、同じ筐体容積でより多くの計算処理を行うことができます。

その結果、単位面積あたりの計算効率（computational density）も向上します。

3. 熱の再利用と環境への応用

さらに注目されているのが、海中で発生する「廃熱」の再利用です。

一部の研究機関では、海中ポッドの外殻で温められた海水を、養殖場や海藻栽培の加温に利用する構想も検討されています。北欧ではすでに陸上データセンターの排熱を都市暖房に転用する例がありますが、海中型の場合も地域の海洋産業との共生が模索されています。

ただし、廃熱量の制御や生態系への影響については、今後の実証が必要です。

4. 再生可能エネルギーとの統合

海中データセンターの構想は、エネルギー自給型の閉じたインフラとして設計される傾向があります。

多くの試験事例では、海上または沿岸部に設置した洋上風力発電や潮流発電と連携し、データセンターへの給電を行う計画が検討されています。海底ケーブルを通じて給電・通信を行う仕組みは、既存の海底通信ケーブル網と技術的に親和性が高く、設計上も現実的です。再生可能エネルギーとの統合によって、発電から冷却までをすべて自然エネルギーで賄える可能性があり、実質的なカーボンニュートラル・データセンターの実現に近づくと期待されています。

中国がこの方式を国家レベルの実証にまで進めた背景には、単なる冷却効率の追求だけでなく、エネルギー自立と環境対応を同時に進める狙いがあります。

5. 冷却に伴う課題と限界

一方で、海中冷却にはいくつかの技術的な限界も存在します。

まず、熱交換効率が高い反面、放熱量の制御が難しく、局所的な海水温上昇を招くリスクがあります。また、長期間の運用では外殻に生物が付着して熱伝導を妨げる「バイオファウリング」が起こるため、定期的な清掃や薬剤処理が必要になります。これらは冷却効率の低下や外殻腐食につながり、長期安定運用を阻害する要因となります。そのため、現在の海中データセンターはあくまで「冷却効率の実証」と「構造耐久性の検証」が主目的であり、商用化にはなお課題が多いのが実情です。

しかし、もしこれらの問題が克服されれば、従来型データセンターの構造を根本から変える革新的な技術となる可能性があります。

技術的なリスク

海中データセンターは、冷却効率やエネルギー利用の面で非常に魅力的な構想ではありますが、同時に多層的な技術リスクを抱えています。特に「長期間にわたって無人で安定稼働させる」という要件は、既存の陸上データセンターとは根本的に異なる技術課題を伴います。ここでは、主なリスク要因をいくつかの視点から整理します。

1. 腐食と耐久性の問題

最も深刻なリスクの一つが、海水による腐食です。海水は塩化物イオンを多く含むため、金属の酸化を急速に進行させます。

特に、鉄系やアルミ系の素材では孔食（ピッティングコロージョン）やすきま腐食が生じやすく、短期間で構造的な強度が失われる恐れがあります。そのため、外殻には通常、ステンレス鋼（SUS316L）、チタン合金、あるいはFRP（繊維強化プラスチック）が使用されます。

また、異なる金属を組み合わせると電位差による電食（ガルバニック腐食）が発生するため、素材選定は非常に慎重を要します。

さらに、電食対策として犠牲陽極（カソード防食）を設けることも一般的ですが、長期間の運用ではこの陽極自体が消耗し、交換が必要になります。

海底での交換作業は容易ではなく、結果的にメンテナンス周期が寿命を左右することになります。

2. シーリングと内部環境制御

海中ポッドは完全密閉構造ですが、長期運用ではシーリング（パッキン）材の劣化も大きな問題です。

圧力差・温度変化・紫外線の影響などにより、ゴムや樹脂製のシールが徐々に硬化・収縮し、微細な水分が内部に侵入する可能性があります。この「マイクロリーク」によって内部の湿度が上昇すると、電子基板の腐食・絶縁破壊・結露といった致命的な障害を引き起こします。

また、内部は気体ではなく乾燥窒素や不活性ガスで満たされていることが多く、万が一漏れが発生するとガス組成が変化して冷却性能や安全性が低下します。

したがって、シーリング劣化の早期検知・圧力変化の監視といった環境モニタリング技術が不可欠です。

3. 外力による構造損傷

海中という環境では、潮流・波浪・圧力変化などの外的要因が常に作用します。

特に、海流による定常的な振動（vortex-induced vibration）や、台風・地震などによる突発的な外力が構造体にストレスを与えます。金属疲労が蓄積すれば、溶接部や接合部に微細な亀裂が生じ、最終的には破損につながる可能性もあります。

また、海底の地形や堆積物の動きによってポッドの傾きや沈下が起こることも想定されます。設置場所が軟弱な海底であれば、スラスト（側圧）や沈降による姿勢変化が通信ケーブルに負荷を与え、断線や信号劣化の原因になるおそれもあります。

4. 生物・環境要因による影響

海中ではバイオファウリング（生物付着）と呼ばれる現象が避けられません。貝、藻、バクテリアなどが外殻表面に付着し、時間の経過とともに層を形成します。

これにより熱伝達効率が低下し、冷却能力が徐々に損なわれます。また、バクテリアによって金属表面に微生物腐食（MIC: Microbiologically Influenced Corrosion）が発生することもあります。

さらに、外殻の振動や電磁放射が一部の海洋生物に影響を与える可能性も指摘されています。特に、音波や電磁場に敏感な魚類・哺乳類への影響は今後の研究課題です。

一方で、海洋生物がケーブルや外殻を物理的に損傷させるリスクも無視できません。過去には海底ケーブルをサメが噛み切る事例も報告されています。

5. 通信・電力ケーブルのリスク

海中データセンターは、電力とデータ通信を海底ケーブルでやり取りします。

しかし、このケーブルは外力や漁業活動によって損傷するリスクが非常に高い部分です。実際、2023年には台湾・紅海・フィリピン周辺で海底ケーブルの断線が相次ぎ、広域通信障害を引き起こしました。多くは底引き網漁船の錨やトロール網による物理的損傷が原因とされています。ケーブルが切断されると、データ通信だけでなく電力供給も途絶します。

特に海中ポッドが複数連結される場合、1系統の断線が全モジュールに波及するリスクがあります。したがって、複数ルートの冗長ケーブルを設けることや、自動フェイルオーバー機構の導入が不可欠です。

6. メンテナンスと復旧の困難さ

最大の課題は、故障発生時の対応の難しさです。

陸上データセンターであれば、障害発生後すぐに技術者が現場で交換作業を行えますが、海中ではそうはいきません。不具合が発生した場合は、まず海上からROV（遠隔操作無人潜水機）を投入して診断し、必要に応じてポッド全体を引き揚げる必要があります。この一連の作業には天候・潮流の影響が大きく、場合によっては数週間の停止を余儀なくされることもあります。

さらに、メンテナンス中の潜水作業には常に人的リスクが伴います。深度が30〜50メートル程度であっても、潮流が速い海域では潜水士の減圧症・機器故障などの事故が起こる可能性があります。

結果として、海中データセンターの運用コストは「冷却コストの削減」と「保守コストの増加」のトレードオフ関係にあるといえます。

7. 冗長性とフェイルセーフ設計の限界

多くの構想では、海中データセンターを無人・遠隔・自律運転とする方針が取られています。

そのため、障害発生時には自動切替や冗長構成によるフェイルオーバーが必須となります。しかし、これらの機構を完全にソフトウェアで実現するには限界があります。たとえば、冷却系や電源系の物理的障害が発生した場合、遠隔制御での回復はほぼ不可能です。

また、長期にわたり閉鎖環境で稼働するため、センサーのキャリブレーションずれや通信遅延による監視精度の低下といった問題も無視できません。

8. 自然災害・地政学的リスク

技術的な問題に加え、自然災害も無視できません。地震や津波が発生した場合、海底構造物は陸上よりも被害の範囲を特定しづらく、復旧も長期化します。

また、南シナ海や台湾海峡といった地政学的に不安定な海域に設置される場合、軍事的緊張・領海侵犯・監視対象化といった政治的リスクも想定されます。特に国際的な海底通信ケーブル網に接続される構造であれば、安全保障上の観点からも注意が必要です。

まとめ ― 技術的完成度はまだ実験段階

これらの要素を総合すると、海中データセンターは現時点で「冷却効率の証明には成功したが、長期安定稼働の実績がない」段階にあります。

腐食・外力・通信・保守など、いずれも地上では経験のない性質のリスクであり、数年単位での実証が不可欠です。言い換えれば、海中データセンターの真価は「どれだけ安全に、どれだけ長く、どれだけ自律的に稼働できるか」で決まるといえます。

この課題を克服できれば、世界のデータセンターの構造を根本から変える可能性を秘めていますが、現段階ではまだ「実験的技術」であるというのが現実的な評価です。

環境・安全保障上の懸念

海中データセンターは、陸上の土地利用や景観への影響を最小限に抑えられるという利点がある一方で、環境影響と地政学的リスクの双方を内包する技術でもあります。

「海を使う」という発想は斬新である反面、そこに人類が踏み込むことの影響範囲は陸上インフラよりも広く、予測が難しいのが実情です。

1. 熱汚染（Thermal Pollution）

最も直接的な環境影響は、冷却後の海水が周囲の水温を上昇させることです。

海中データセンターは冷却効率が高いとはいえ、サーバーから発生する熱エネルギーを最終的には海水に放出します。そのため、長期間稼働すると周辺海域で局所的な温度上昇が起きる可能性があります。

例えば、Microsoftの「Project Natick」では、短期稼働中の周辺温度上昇は数度未満に留まりましたが、より大規模で恒常的な運用を行えば、海洋生態系の構造を変える可能性が否定できません。海中では、わずか1〜2℃の変化でもプランクトンの分布や繁殖速度が変化し、食物連鎖全体に影響することが知られています。特に珊瑚や貝類など、温度変化に敏感な生物群では死亡率の上昇が確認されており、海中データセンターが「人工的な熱源」として作用するリスクは無視できません。

さらに、海流が穏やかな湾内や浅海に設置された場合、熱の滞留によって温水域が形成され、酸素濃度の低下や富栄養化が進行する可能性もあります。

これらの変化は最初は局所的でも、長期的には周囲の海洋環境に累積的な影響を与えかねません。

2. 化学的・物理的汚染のリスク

海中構造物の防食や維持管理には、塗料・コーティング剤・防汚材が使用されます。

これらの一部には有機スズ化合物や銅系化合物など、生態毒性を持つ成分が含まれている場合があります。微量でも長期的に溶出すれば、底生生物やプランクトンへの悪影響が懸念されます。

また、腐食防止のために用いられる犠牲陽極（金属塊）が電解反応で徐々に溶け出すと、金属イオン（アルミニウム・マグネシウム・亜鉛など）が海水中に拡散します。これらは通常の濃度では問題になりませんが、大規模展開時には局地的な化学汚染を引き起こす恐れがあります。

さらに、メンテナンス時に発生する清掃用薬剤・防汚塗料の剥離物が海底に沈降すれば、海洋堆積物の性質を変える可能性もあります。

海中データセンターの「廃棄」フェーズでも、外殻や内部配線材の回収が完全でなければ、マイクロプラスチックや金属粒子の流出が生じる懸念も残ります。

3. 音響・電磁的影響

データセンターでは、冷却系ポンプや電源変換装置、通信モジュールなどが稼働するため、微弱ながらも音響振動（低周波ノイズ）や電磁波（EMI）が発生します。

これらは陸上では問題にならない程度の微小なものですが、海中では音波が長距離を伝わるため、イルカやクジラなど音響に敏感な海洋生物に影響を与える可能性があります。

また、給電・通信を担うケーブルや変圧設備が発する電磁場は、魚類や甲殻類などが持つ磁気感受受容器（magnetoreception）に干渉するおそれがあります。研究段階ではまだ明確な結論は出ていませんが、電磁ノイズによる回遊ルートの変化が観測された事例も存在します。

4. 環境影響評価（EIA）の難しさ

陸上のデータセンターでは、建設前に環境影響評価（EIA: Environmental Impact Assessment）が義務づけられていますが、海中構造物については多くの国で法的枠組みが未整備です。

海域の利用権や排熱・排水の規制は、主に港湾法や漁業法の範囲で定められているため、データセンターのような「電子インフラ構造物」を直接想定していません。特に中国の場合、環境影響評価の制度は整備されつつあるものの、海洋構造物の持続的な熱・化学的影響を評価する指標体系はまだ十分ではありません。

海洋科学的なデータ（潮流・海水温・酸素濃度・生態系モデル）とITインフラ工学の間には、依然として学際的なギャップが存在しています。

5. 領海・排他的経済水域（EEZ）の問題

安全保障の観点から見ると、ポッドが設置される位置とその管理責任が最も重要な論点です。

海中データセンターは原則として自国の領海またはEEZ内に設置されますが、海流や地震による地形変化で位置が移動する可能性があります。万が一ポッドが流出して他国の水域に侵入した場合、それが「商用施設」なのか「国家インフラ」なのかの区別がつかず、国際法上の解釈が曖昧になります。国連海洋法条約（UNCLOS）では、人工島や構造物の設置は許可制ですが、「データセンター」という新しいカテゴリは明示的に規定されていません。そのため、国家間でトラブルが発生した場合、法的な解決手段が確立していないという問題があります。

また、軍事的観点から見れば、海底に高度な情報通信装置が設置されること自体が、潜在的なスパイ活動や監視インフラと誤解される可能性もあります。特に南シナ海や台湾海峡といった地政学的に緊張の高い海域に設置される場合、周辺国との摩擦を生む要因となりかねません。

6. 災害・事故時の国際的対応

地震・津波・台風などの自然災害で海中データセンターが破損した場合、その影響は単一国の問題に留まりません。

漏電・油漏れ・ケーブル断線などが広域の通信インフラに波及する恐れがあり、国際通信網の安全性に影響を及ぼす可能性もあります。現行の国際枠組みでは、事故発生時の責任分担や回収義務を定めたルールが存在しません。

また、仮に沈没や破損が発生した場合、残骸が水産業・航路・海洋調査など他の産業活動に干渉することもあり得ます。

こうした事故リスクに対して、保険制度・国際的な事故報告基準の整備が今後の課題となります。

7. 情報安全保障上の懸念

もう一つの側面として、物理的なアクセス制御とサイバーセキュリティの問題があります。

海中データセンターは遠隔制御で運用されるため、制御系ネットワークが外部から攻撃されれば、電力制御・冷却制御・通信遮断などがすべて同時に起こる危険があります。

また、物理的な監視が困難なため、破壊工作や盗聴などを早期に検知することが難しく、陸上型よりも検知遅延リスクが高いと考えられます。特に国家主導で展開される海中データセンターは、外国政府や企業にとっては「潜在的な通信インフラのブラックボックス」と映りかねず、外交上の摩擦要因にもなり得ます。

したがって、国際的な透明性と情報共有の枠組みを設けることが、安全保障リスクを最小化する鍵となります。

まとめ ― 革新とリスクの境界線

海中データセンターは、エネルギー効率や持続可能性の面で新しい可能性を示す一方、環境と国際秩序という二つの領域にまたがる技術でもあります。

そのため、「どの国の海で」「どのような法制度のもとで」「どの程度の環境影響を許容して」運用するのかという問題は、単なる技術論を超えた社会的・政治的テーマです。冷却効率という数値だけを見れば理想的に思えるこの構想も、実際には海洋生態系の複雑さや国際法の曖昧さと向き合う必要があります。

技術的成果と環境的・地政学的リスクの両立をどう図るかが、海中データセンターが真に「持続可能な技術」となれるかを左右する分岐点といえるでしょう。

有人作業と安全性

海中データセンターという構想は、一般の人々にとって非常に未来的に映ります。

海底でサーバーが稼働し、遠隔で管理されるという発想はSF映画のようであり、「もし内部で作業中に事故が起きたら」といった想像を掻き立てるかもしれません。

しかし実際には、海中データセンターの設計思想は完全無人運用（unmanned operation）を前提としており、人が内部に入って作業することは構造的に不可能です。

1. 完全密閉構造と無人設計

海中データセンターのポッドは、内部に人が立ち入るための空間やライフサポート装置を持っていません。

内部は乾燥窒素や不活性ガスで満たされ、外部との気圧差が大きいため、人間が直接侵入すれば圧壊や酸欠の危険があります。したがって、設置後の運用は完全に遠隔制御で行われ、サーバーの状態監視・電力制御・温度管理などはすべて自動システムに委ねられています。Microsoftの「Project Natick」でも、設置後の2年間、一度も人が内部に入らずに稼働を続けたという記録が残っています。

この事例が示すように、海中データセンターは「人が行けない場所に置く」ことで、逆に信頼性と保全性を高めるという逆説的な設計思想に基づいています。

2. 人が関与するのは「設置」と「引き揚げ」だけ

人間が実際に作業に関わるのは、基本的に設置時と引き揚げ時に限られます。

設置時にはクレーン付きの作業船を用い、ポッドを慎重に吊り下げて所定の位置に沈めます。この際、潜水士が補助的にケーブルの位置確認や固定作業を行う場合もありますが、内部に入ることはありません。引き揚げの際も同様に、潜水士やROV（遠隔操作無人潜水機）がケーブルの取り外しや浮上補助を行います。これらの作業は、浅海域（深度30〜50メートル程度）で行われることが多く、技術的には通常の海洋工事の範囲内です。ただし、海況が悪い場合や潮流が速い場合には危険が伴い、作業中止の判断が求められます。

また、潮流や気象条件によっては作業スケジュールが数日単位で遅延することもあります。

3. 潜水士の安全管理とリスク

設置や撤去時に潜水士が関与する場合、最も注意すべきは減圧症（潜水病）です。

浅海とはいえ、長時間作業を続ければ血中窒素が飽和し、急浮上時に気泡が生じて体内を損傷する可能性があります。このため、作業チームは一般に「交代制」「安全停止」「水面支援（surface supply）」などの手順を厳守します。

また、作業員が巻き込まれるおそれがあるのは、クレーン吊り下げ時や海底アンカー固定時です。数トン単位のポッドが動くため、わずかな揺れやケーブルの張力変化が致命的な事故につながることがあります。

海洋工事分野では、これらのリスクを想定した作業計画書（Dive Safety Plan）の作成が義務づけられており、中国や日本でもISO規格や国家基準（GB/T）に基づく安全管理が求められます。

4. ROV（遠隔操作無人潜水機）の活用

近年では、潜水士に代わってROV（Remotely Operated Vehicle）が作業を行うケースが増えています。

ROVは深度100メートル前後まで潜行でき、カメラとロボットアームを備えており、配線確認・ケーブル接続・表面検査などを高精度に実施できます。これにより、人的リスクをほぼ排除しながらメンテナンスや異常検知が可能になりました。特にハイランダー社の海中データセンター計画では、ROVを使った自動点検システムの導入が検討されています。AI画像解析を用いてポッド外殻の腐食や付着物を検知し、必要に応じて自動洗浄を行うという構想も報じられています。

こうした技術が進めば、完全無人運用の実現性はさらに高まるでしょう。

5. 緊急時対応の難しさ

一方で、海中という環境特性上、緊急時の即応性は非常に低いという課題があります。

もし電源系統や冷却系統で深刻な故障が発生した場合、陸上からの再起動やリセットでは対応できないことがあります。その際にはポッド全体を引き揚げる必要がありますが、海況が悪ければ作業が数日間遅れることもあります。

また、災害時には潜水やROV作業自体が不可能となるため、異常を検知しても即時対応ができないという構造的な制約を抱えています。仮に沈没や転倒が発生した場合、内部データは暗号化されているとはいえ、装置回収が遅れれば情報資産の喪失につながる可能性もあります。

そのため、設計段階から自動シャットダウン機構や沈没時のデータ消去機能が組み込まれるケースもあります。

6. 安全規制と法的責任

海中での作業や構造物設置に関しては、各国の労働安全法・港湾法・海洋開発法などが適用されます。

しかし「データセンター」という業種自体が新しいため、法制度が十分に整備されていません。事故が起きた際に「海洋工事事故」として扱うのか、「情報インフラの障害」として扱うのかで、責任主体と補償範囲が変わる点も指摘されています。

また、無人運用を前提とした設備では、保守委託業者・船舶運用会社・通信事業者など複数の関係者が関与するため、事故時の責任分担が不明確になりやすいという問題もあります。特に国際的なプロジェクトでは、どの国の安全基準を採用するかが議論の対象になります。

7. フィクションとの対比 ― 現実の「安全のための無人化」

映画やドラマでは、海底施設に閉じ込められる研究者や作業員といった描写がしばしば登場します。しかし、現実の海中データセンターは「人を入れないことこそ安全である」という発想から設計されています。内部には通路も空間もなく、照明すら設けられていません。内部アクセスができないかわりに、外部の監視・制御・診断を極限まで自動化する方向で技術が発展しています。

したがって、「人が閉じ込められる」という映画的なシナリオは、技術的にも法的にも発生し得ません。むしろ、有人作業を伴うのは設置・撤去時の一時的な海洋作業に限られており、その安全確保こそが実際の運用上の最大の関心事です。

8. まとめ ― 安全性は「無人化」と「遠隔化」に依存

海中データセンターの安全性は、人が入ることを避けることで成立しています。

それは、潜水士を危険な環境に晒さず、メンテナンスを遠隔・自動化によって行うという方向性です。

一方で、完全無人化によって「緊急時の即応性」や「保守の柔軟性」が犠牲になるというトレードオフもあります。今後この分野が本格的に商用化されるためには、人が直接介入しなくても安全を維持できる監視・診断システムの確立が不可欠です。

無人化は安全性を高める手段であると同時に、最も難しい技術課題でもあります。海中データセンターの未来は、「人が行かなくても安全を確保できるか」という一点にかかっているといえるでしょう。

おわりに

海中データセンターは、冷却効率と電力削減という明確な目的のもとに生まれた技術ですが、その意義は単なる省エネの枠を超えています。

データ処理量が爆発的に増える時代において、電力や水資源の制約をどう乗り越えるかは、各国共通の課題となっています。そうした中で、中国が海洋という「未利用の空間」に活路を見いだしたことは、技術的にも戦略的にもきわめて示唆的です。

この構想は、AIやクラウド産業を国家の成長戦略と位置づける中国にとって、インフラの自立とエネルギー効率の両立を目指す試みです。国内の大規模AIモデル開発、クラウドプラットフォーム運営、5G／6Gインフラの拡張といった分野では、膨大な計算資源と電力が不可欠です。

その一方で、環境負荷の高い石炭火力への依存を減らすという政策目標もあり、「海を冷却装置として利用する」という発想は、その二律背反を埋める象徴的な解決策といえるでしょう。

技術革新としての意義

海中データセンターの研究は、冷却効率だけでなく、封止技術・耐腐食設計・自動診断システム・ROV運用といった複数の分野を横断する総合的な技術開発を促しています。

特に、長期間の密閉運用を前提とする点は、宇宙ステーションや極地観測基地などの閉鎖環境工学とも共通しており、今後は完全自律型インフラ（autonomous infrastructure）の実証フィールドとしても注目されています。「人が入らずに保守できるデータセンター」という概念は、陸上施設の無人化やAIによる自己診断技術にも波及するでしょう。

未解決の課題

一方で、現時点の技術的成熟度はまだ「実験段階」にあります。

腐食・バイオファウリング・ケーブル損傷・海流による振動など、陸上では想定しづらいリスクが多く存在します。また、障害発生時の復旧には天候や潮流の影響を受けやすく、運用コストの面でも依然として不確実な要素が残ります。冷却のために得た効率が、保守や回収で相殺されるという懸念も無視できません。

この技術が商用化に至るには、長期安定稼働の実績と、トータルコストの実証が不可欠です。

環境倫理と社会的受容

環境面の課題も避けて通れません。

熱汚染や化学汚染の懸念、電磁波や音響の影響、そして生態系の変化――

これらは数値上の効率だけでは測れない倫理的な問題を内包しています。技術が進歩すればするほど、その「副作用」も複雑化するのが現実です。データセンターが人間社会の神経系として機能するなら、その「血液」としての電力をどこで、どのように供給するのかという問いは、もはや技術者だけの問題ではありません。

また、国際的な法制度や環境影響評価の整備も急務です。海洋という公共空間における技術利用には、国際的な合意と透明性が欠かせません。もし各国が独自に海中インフラを設置し始めれば、資源開発と同様の競争や摩擦が生じる可能性もあります。

この点で、海中データセンターは「次世代インフラ」であると同時に、「新しい国際秩序の試金石」となる存在でもあります。

人と技術の関係性

興味深いのは、このプロジェクトが「人が立ち入らない場所で技術を完結させる」ことを目的としている点です。

安全性を確保するために人の介入を排除し、遠隔制御と自動運用で完結させる構想は、一見すると冷たい機械文明の象徴にも見えます。しかし、見方を変えればそれは、人間を危険から遠ざけ、より安全で持続的な社会を築くための一歩でもあります。

無人化とは「人を排除すること」ではなく、「人を守るために距離を取る技術」でもあるのです。

今後の展望

今後、海中データセンターの実用化が進めば、冷却問題の解決だけでなく、新たな海洋産業の創出につながる可能性があります。

海洋再生エネルギーとの統合、養殖業や温排水利用との共生、さらには災害時のバックアップ拠点としての活用など、応用の幅は広がっています。また、深海観測・通信インフラとの融合によって、地球規模での気候データ収集や地震観測への転用も考えられます。

このように、海中データセンターは単なる情報処理施設ではなく、地球環境と情報社会を結ぶインターフェースとなる可能性を秘めています。

結び

海中データセンターは、現代社会が抱える「デジタルと環境のジレンマ」を象徴する技術です。

それは冷却効率を追い求める挑戦であると同時に、自然との共生を模索する実験でもあります。海の静寂の中に置かれたサーバーポッドは、単なる機械の集合ではなく、人間の知恵と限界の両方を映す鏡と言えるでしょう。この試みが成功するかどうかは、技術そのものよりも、その技術を「どのように扱い」「どのように社会に組み込むか」という姿勢にかかっています。海を新たなデータの居場所とする挑戦は、私たちがこれからの技術と環境の関係をどう設計していくかを問う、時代的な問いでもあります。

海中データセンターが未来の主流になるか、それとも一過性の試みで終わるか――

その答えは、技術だけでなく、社会の成熟に委ねられています。

参考文献

浮体式洋上風力 ― 日本が進める試験センター設立計画の現状と展望

再生可能エネルギーの導入は、日本にとってエネルギー安全保障と脱炭素社会の実現を両立させるための最重要課題の一つです。原子力や火力に依存してきた日本の電力供給構造を変革するには、風力や太陽光といった再生可能エネルギーの比率を大幅に高める必要があります。その中で、特に注目されているのが「洋上風力発電」です。陸上に比べて安定的かつ大規模に発電できる可能性を持ち、欧州を中心に世界的に導入が加速しています。

しかし、日本の海域は欧州と大きく条件が異なります。日本の沿岸は急峻な地形が多く、水深30メートル以内に設置可能な「着床式」風車の適地は限られています。むしろ、日本の広大な排他的経済水域の多くは水深が深く、固定式基礎の導入は難しいという制約があります。そこで有力な解決策となるのが、浮体の上に風車を設置する「浮体式洋上風力発電」です。

浮体式は世界的にもまだ商用化が途上にある技術ですが、水深が深くても設置可能であり、日本の海域条件に極めて適合しています。政府は2040年までに洋上風力を45GW導入する目標を掲げ、そのうち少なくとも15GWを浮体式で賄う方針を打ち出しました。その実現に向けて不可欠となるのが、技術開発を加速し、国内外の知見を結集するための「浮体式洋上風力試験センター」の設立計画です。

この試験センターは、浮体や係留システム、送電設備などを実環境下で検証し、日本特有の気象・海象条件に対応した設計や運用方法を確立する場となります。単なる研究施設にとどまらず、商用化に直結する実証基盤としての役割を担うことが期待されています。日本が浮体式洋上風力の国際的な先駆者となれるかどうかを左右する、大きな節目の取り組みだといえるでしょう。

背景

世界的に見ても、再生可能エネルギーの導入は急速に進んでおり、その中でも洋上風力発電は安定的な電源として大きな注目を集めています。特に欧州では、北海を中心に多数の大型プロジェクトが稼働し、数十GW規模の電源として地域のエネルギーミックスに組み込まれています。欧州諸国は着床式を中心に発展させてきましたが、近年では浮体式の技術開発も本格化し、ノルウェーや英国では実証から商用段階へと移行しつつあります。

一方で、日本の地理的条件は欧州と大きく異なります。日本の沿岸は急峻な海底地形が多く、水深30〜50メートルを超える海域が大半を占めます。このため、着床式の適地は限られ、必然的に「浮体式」の導入が不可欠となります。また、日本は四方を海に囲まれており、広大な排他的経済水域（EEZ）を持つため、浮体式が実現すれば非常に大きな潜在的ポテンシャルを持つことになります。

政府はこうした状況を踏まえ、「洋上風力発電の産業化ビジョン」を策定し、2040年までに45GWの洋上風力導入を目指す方針を掲げました。そのうち15GWを浮体式で確保する目標を明示し、技術開発と実証実験を進める体制を強化しています。これまでに福島沖での実証研究や青森県での小規模浮体式実験が行われ、設計や係留技術、環境影響評価などの知見が蓄積されてきましたが、商用規模への展開には十分な検証基盤が不足していました。

また、国内産業政策の観点からも浮体式は重要です。欧州では既に着床式で世界市場をリードする企業群が形成されていますが、浮体式はまだ各国が実証段階にあるため、日本が先行すれば国際競争力を高められる可能性があります。造船業、港湾建設、重工業など既存の産業基盤を活かせる点も強みであり、関連技術が確立されれば輸出産業としての成長も期待されます。

こうした状況を背景に、日本政府と業界団体は2026年を目処に「浮体式洋上風力試験センター」を設立し、国内外の知見を集約しながら大規模実証を加速させる計画を打ち出しました。このセンターは単なる研究拠点ではなく、将来的に大規模プロジェクトを商用化へと導く「橋渡し」としての役割を担うものです。

技術的特徴

浮体式洋上風力発電の最大の特徴は、従来の着床式と異なり海底に基礎を固定する必要がない点にあります。これにより、水深が深い海域でも設置が可能となり、日本のように急峻な大陸棚を持つ国に適しています。浮体は大型の構造物であり、その上に風車を搭載し、係留システムで海底と繋ぎとめることで安定を確保します。現在、主に以下の三種類の浮体方式が研究・開発されています。

  1. セミサブ型（半潜水式） 　複数の浮体（ポンツーン）を連結し、安定性を確保する方式。比較的浅い水深でも利用でき、建設・設置が容易な点がメリットです。現在の商用化プロジェクトでも広く採用されています。
  2. SPAR型（スパー型） 　細長い円筒形の浮体を海中に深く沈め、浮力と重力のバランスで安定させる方式。構造がシンプルで耐久性に優れていますが、深い水深が必要であり、曳航・設置時の制約が大きいのが特徴です。
  3. TLP型（テンションレッグプラットフォーム型） 　浮体を海底に強い張力をかけた係留索で固定する方式。波浪による動揺を最小限に抑えられる点がメリットであり、効率的な発電が期待できます。日本国内でも大林組が青森県沖でTLP型の実海域試験を開始しています。

さらに、浮体式洋上風力には以下の技術的課題・特徴が伴います。

  • 係留技術 　チェーンやワイヤーを用いた係留が主流ですが、水深・地盤条件に応じて設計を最適化する必要があります。台風や地震といった日本特有の自然リスクに耐える強度設計が不可欠です。
  • 送電システム 　洋上から陸上への送電には海底ケーブルが使用されます。浮体式の場合、浮体の動揺を吸収できる可撓性の高いケーブル設計が必要であり、信頼性とコストの両立が課題となっています。
  • モニタリング・センシング 　実証施設では、浮体や係留索の挙動、発電効率、風況・波浪データをリアルタイムで計測し、設計値との乖離を分析します。これにより、商用化に向けた最適設計と安全性評価が可能となります。
  • 国際的な比較検証 　欧州のノルウェーMETCentreや英国EMECでは、浮体式の実証試験が進められています。日本の試験センターは、こうした施設とデータ共有や技術交流を行うことで、世界基準に即した設計・認証を実現できると期待されています。

このように、浮体式洋上風力の試験センターは単なる研究拠点にとどまらず、商用化に直結する技術的「関所」として機能します。ここで得られる知見は、設計の標準化、コスト削減、国際競争力の強化に直結する重要な資産となるでしょう。

課題と展望

浮体式洋上風力の商用化に向けては、多くの課題が横たわっています。技術的な改良だけでなく、制度、インフラ、地域社会との関係など複合的な要素を解決しなければなりません。

技術的・インフラ面の課題

まず最大の課題はコストです。浮体構造物は巨大で製造・輸送・設置コストが高く、現状では着床式よりも大幅に割高です。スケールメリットを活かした量産体制を確立し、建造コストを削減できるかが商用化の鍵となります。

また、港湾や造船所のインフラ整備も不可欠です。大型の浮体を製造し、海上へ曳航・設置するためには深水港、ドック、大型クレーンなどの設備が必要であり、国内の既存インフラでは対応が限定的です。この整備には国と地方自治体の投資が求められます。

さらに、台風・地震など日本固有の自然リスクに対応する設計も欠かせません。欧州の穏やかな海域と異なり、日本海や太平洋沿岸は厳しい気象条件にさらされます。係留索や海底ケーブルの耐久性を高めると同時に、リスクを想定した安全規格の策定が必要です。

制度・社会的側面の課題

制度面では、環境アセスメントや認証制度の整備が追いついていない点が課題です。浮体式特有の安全性や海洋環境影響評価の基準が明確化されておらず、国際規格（IECなど）との整合性を図る必要があります。加えて、漁業との調整や景観・観光業への影響といった地域社会との合意形成も大きな課題です。地域住民や漁業者の理解を得るための透明性あるプロセスが欠かせません。

経済・国際競争の課題

浮体式洋上風力はまだ世界的に発展途上の分野であり、ノルウェーや英国、米国なども実証を進めています。日本が国際競争力を持つためには、早期に技術基盤を確立し、商用化に踏み出す必要があります。もし導入が遅れれば、欧州企業が主導する市場構造に追随する形となり、国内産業の成長機会を逃しかねません。逆に、早期に技術と運用ノウハウを蓄積できれば、造船・重工業を中心とした日本の産業基盤を強みに輸出産業化することも可能です。

展望

試験センターが設立されれば、これらの課題解決に向けた大きな一歩となります。実海域での長期実証を通じて、設計の標準化、信頼性の確立、コスト削減につながるデータが得られるでしょう。また、国際的な試験施設との連携によって、グローバル基準に即した技術認証が進み、日本が「浮体式洋上風力のハブ」として位置付けられる可能性もあります。

さらに、カーボンニュートラル実現に向けた電源多様化の観点からも、浮体式洋上風力は重要な役割を担います。長期的には再生可能エネルギー全体の安定供給を支える基盤となり、国内のエネルギー安全保障と産業振興の両立を実現する道筋を描けるでしょう。

おわりに

浮体式洋上風力試験センターの設立計画は、日本のエネルギー政策において極めて戦略的な意味を持ちます。従来の着床式では対応できない深海域においても再生可能エネルギーを導入できるようになることで、日本独自の海域条件を克服し、再エネ比率の拡大に直結します。さらに、これまでの実証研究で得られた知見を体系化し、商用化に向けた「最後の検証段階」を担うことから、国内の再エネ産業全体の技術的基盤を底上げする役割も果たします。

また、この試験センターは単なる研究施設ではなく、国際競争における足場でもあります。欧州が先行する着床式に対し、浮体式はまだ各国が試行錯誤の段階にあり、日本がいち早く実用化にこぎつければ、アジアひいては世界市場における優位性を獲得できる可能性があります。造船、港湾、重工業といった既存の産業資源を最大限活かすことで、新たな輸出産業へと発展させることも視野に入ります。

同時に、地域社会との合意形成や環境保全、コスト低減など解決すべき課題も少なくありません。しかし、こうした課題を克服する過程そのものが、国際的に通用する技術力や制度設計力を鍛える機会ともなります。むしろ、日本ならではの厳しい自然条件や社会環境を前提とした実証・検証こそが、他国にはない独自の強みにつながるでしょう。

浮体式洋上風力は「制約を可能性に変える技術」であり、試験センターはその実現に向けた不可欠な一歩です。2040年の45GW導入目標に向けて、試験センターを軸に産学官が連携を強化し、商用化に直結する知見を積み重ねることが、日本のエネルギー転換を成功へと導くカギとなります。

参考文献

カーボンニュートラル時代のインフラ──日本のグリーンデータセンター市場と世界の規制動向

生成AIやクラウドサービスの急速な普及により、データセンターの存在感は社会インフラそのものといえるほどに高まっています。私たちが日常的に利用するSNS、動画配信、ECサイト、そして企業の基幹システムや行政サービスまで、その多くがデータセンターを基盤として稼働しています。今やデータセンターは「目に見えない電力消費の巨人」とも呼ばれ、電力網や環境への影響が世界的な課題となっています。

特に近年は生成AIの学習や推論処理が膨大な電力を必要とすることから、データセンターの電力需要は一段と増加。国際エネルギー機関（IEA）の試算では、2030年には世界の電力消費の10％近くをデータセンターが占める可能性があるとも言われています。単にサーバを増設するだけでは、環境負荷が増大し、カーボンニュートラルの目標とも逆行しかねません。

このような背景から、「省エネ」「再生可能エネルギーの活用」「効率的な冷却技術」などを組み合わせ、環境負荷を抑えながらデジタル社会を支える仕組みとして注目されているのが グリーンデータセンター です。IMARCグループの最新レポートによると、日本のグリーンデータセンター市場は2024年に約 55.9億ドル、2033年には 233.5億ドル に達する見込みで、2025～2033年の年平均成長率は 17.21％ と高水準の成長が予測されています。

本記事では、まず日本における政策や事業者の取り組みを整理し、その後に世界の潮流を振り返りながら、今後の展望について考察します。

グリーンデータセンターとは？

グリーンデータセンターとは、エネルギー効率を最大化しつつ、環境への影響を最小限に抑えた設計・運用を行うデータセンターの総称です。

近年では「持続可能なデータセンター」「低炭素型データセンター」といった表現も使われますが、いずれも共通しているのは「データ処理能力の拡大と環境負荷低減を両立させる」という目的です。

なぜ必要なのか

従来型のデータセンターは、サーバーの電力消費に加えて空調・冷却設備に大量のエネルギーを要するため、膨大なCO₂排出の原因となってきました。さらにAIやIoTの普及により処理能力の需要が爆発的に増加しており、「電力効率の低いデータセンター＝社会的なリスク」として扱われつつあります。

そのため、電力効率を示す PUE（Power Usage Effectiveness） や、再生可能エネルギー比率が「グリーン度合い」を測る主要な指標として用いられるようになりました。理想的なPUEは1.0（IT機器以外でエネルギーを消費しない状態）ですが、現実的には 1.2〜1.4 が高効率とされ、日本国内でも「PUE 1.4以下」を目標水準に掲げる動きが一般的です。

代表的な技術・取り組み

グリーンデータセンターを実現するためには、複数のアプローチが組み合わされます。

  • 効率的冷却：外気を利用した空調、地下水や海水を使った冷却、さらに最近注目される液体冷却（Direct Liquid Cooling／浸漬冷却など）。
  • 再生可能エネルギーの利用：太陽光・風力・水力を組み合わせ、可能な限り再エネ由来の電力で運用。
  • 廃熱再利用：サーバーから発生する熱を都市の地域熱供給や農業用温室に活用する取り組みも進む。
  • エネルギーマネジメントシステム：ISO 50001 に代表される国際標準を導入し、電力使用の最適化を継続的に管理。

自己宣言と第三者認証

「グリーンデータセンター」という言葉自体は、公的な認証名ではなく概念的な呼称です。したがって、事業者が「当社のデータセンターはグリーンです」と独自にアピールすることも可能です。

ただし信頼性を担保するために、以下のような第三者認証を併用するのが一般的になりつつあります。

  • LEED（米国発の建築物環境認証）
  • ISO 14001（環境マネジメントシステム）
  • ISO 50001（エネルギーマネジメントシステム）
  • Energy Star（米国環境保護庁の認証制度）

これらを取得することで、「単なる自己宣言」ではなく、客観的にグリーンであると証明できます。

まとめ

つまり、グリーンデータセンターとは 省エネ設計・再エネ利用・効率的冷却・熱再利用 といった総合的な施策を通じて、環境負荷を抑えながらデジタル社会を支える拠点です。公式の認証ではないものの、世界各国で自主的な基準や法的規制が整備されつつあり、今後は「グリーンであること」が新設データセンターの前提条件となる可能性が高まっています。

日本国内の動向

日本国内でも複数の事業者がグリーンデータセンターの実現に向けて積極的な試みを進めています。

  • さくらインターネット（石狩データセンター） 世界最大級の外気冷却方式を採用し、北海道の寒冷な気候を活かして空調電力を大幅に削減。さらに直流送電や、近年では液体冷却（DLC）にも取り組み、GPUなどの高発熱サーバーに対応可能な設計を導入しています。JERAと提携してLNG火力発電所の冷熱やクリーン電力を利用する新センター構想も進めており、環境配慮と高性能化の両立を図っています。
  • NTTコミュニケーションズ 国内最大規模のデータセンター網を持ち、再エネ導入と同時に「Smart Energy Vision」と呼ばれる全社的な環境戦略の一環でPUE改善を推進。都市部データセンターでも水冷や外気冷却を組み合わせ、省エネと安定稼働を両立させています。
  • IIJ（インターネットイニシアティブ） 千葉・白井や島根・松江のデータセンターで先進的な外気冷却を採用。テスラ社の蓄電池「Powerpack」を導入するなど、蓄電技術との組み合わせでピーク電力を削減し、安定した省エネ運用を実現しています。

これらの事例は、地域の気候条件や電力会社との連携を活用しつつ、日本ならではの「省エネと高密度運用の両立」を模索している点が特徴です。

ガバメントクラウドとグリーン要件

2023年、さくらインターネットは国内事業者として初めてガバメントクラウドの提供事業者に認定されました。

この認定は、約300件におよぶ セキュリティや機能要件 を満たすことが条件であり、環境性能は直接の認定基準には含まれていません。

しかし、ガバメントクラウドに採択されたことで「国内で持続可能なインフラを提供する責務」が強まったのも事実です。環境性能そのものは条件化されていないものの、政府のカーボンニュートラル政策と並走するかたちで、さくらはDLCや再エネ活用といった施策を強化しており、結果的に「グリーンガバメントクラウド」へ近づきつつあるともいえます。

まとめ

日本国内ではまだ「新設データセンターにグリーン基準を義務化する」といった明確な法規制は存在しません。しかし、

  • 政府の後押し（環境省・経産省）
  • 国内事業者の先進的な省エネ事例
  • ガバメントクラウド認定と政策整合性

といった動きが重なり、結果的に「グリーンであることが競争優位性」へとつながり始めています。今後は、再エネ調達や冷却技術だけでなく、電力消費の透明性やPUE公表の義務化といった新たな政策的要求も出てくる可能性があります。

クラウド大手の取り組み（日本拠点）

日本国内のデータセンター市場においては、外資系クラウド大手である AWS（Amazon Web Services）、Google Cloud、Microsoft Azure の3社が圧倒的な存在感を示しています。行政や大企業を中心にクラウド移行が加速するなかで、これらの事業者は単にシステム基盤を提供するだけでなく、「環境性能」そのものをサービス価値として前面に打ち出す ようになっています。

それぞれの企業はグローバルで掲げる脱炭素ロードマップを日本にも適用しつつ、国内の電力事情や市場特性に合わせた工夫を取り入れています。

以下では、主要3社の日本におけるグリーンデータセンター戦略を整理します。

AWS（Amazon Web Services）

AWSはグローバルで最も積極的に再生可能エネルギー導入を進めている事業者の一つであり、日本でも例外ではありません。

  • 再エネ調達の拡大 日本国内の再エネ発電設備容量を、2023年の約101MWから2024年には211MWへと倍増させました。これは大規模な太陽光・風力発電所の建設に加え、オフィスや施設の屋根を活用した分散型再エネの調達を組み合わせた成果です。今後もオフサイトPPA（Power Purchase Agreement）などを通じて、さらなる再エネ利用拡大を計画しています。
  • 低炭素型データセンター設計 建材段階から環境負荷を抑える取り組みも進めており、低炭素型コンクリートや高効率建材を導入することで、エンボディドカーボンを最大35％削減。加えて、空調・電力供給の効率化により、運用段階のエネルギー消費を最大46％削減できると試算されています。
  • 環境効果の訴求 AWSは自社のクラウド利用がオンプレミス運用と比べて最大80〜93％のCO₂排出削減効果があると強調しています。これは、単なる省エネだけでなく、利用者企業の脱炭素経営に直結する数値として提示されており、日本企業の「グリーン調達」ニーズに応える強いアピールポイントとなっています。

Google Cloud

Googleは「2030年までにすべてのデータセンターとキャンパスで24時間365日カーボンフリー電力を利用する」という大胆な目標を掲げています。これは単に年間消費電力の総量を再エネで賄うのではなく、常にリアルタイムで再エネ電力を利用するという野心的なロードマップです。

  • 日本での投資 2021年から2024年にかけて、日本に総額約1100億円を投資し、東京・大阪リージョンの拡張を進めています。これにより、AIやビッグデータ需要の高まりに対応すると同時に、再エネ利用や効率的なインフラ整備を進めています。
  • 再エネ調達 Googleは世界各地で再エネ事業者との長期契約を結んでおり、日本でもオフサイトPPAによる風力・太陽光の調達が進行中です。課題は日本の電力市場の柔軟性であり、欧米に比べて地域独占が残る中で、どのように「24/7カーボンフリー」を実現するかが注目されます。
  • AI時代を意識したグリーン戦略 Google CloudはAI向けのGPUクラスタやTPUクラスタを強化していますが、それらは非常に電力を消費します。そのため、冷却効率を最大化する設計や液体冷却技術の導入検証も行っており、「AIインフラ＝環境負荷増大」という批判に先手を打つ姿勢を見せています。

Microsoft Azure

Azureを運営するマイクロソフトは「2030年までにカーボンネガティブ（排出量よりも多くのCO₂を除去）」を掲げ、他社より一歩踏み込んだ目標を示しています。

  • 日本での巨額投資 2023〜2027年の5年間で、日本に2.26兆円を投資する計画を発表。AIやクラウド需要の高まりに対応するためのデータセンター拡張に加え、グリーンエネルギー利用や最新の省エネ設計が組み込まれると見られています。
  • カーボンネガティブの実現 マイクロソフトは再エネ導入に加え、カーボンオフセットやCO₂除去技術（DAC＝Direct Air Captureなど）への投資も進めています。これにより、日本のデータセンターも「単に排出を減らす」だけでなく「排出を上回る吸収」に貢献するインフラとなることが期待されています。
  • AIと環境負荷の両立 AzureはOpenAI連携などでAI利用が拡大しており、その分データセンターの電力消費も急増中です。そのため、日本でも液体冷却や高効率電源システムの導入が検討されており、「AI時代の持続可能なデータセンター」としてのプレゼンスを確立しようとしています。

まとめ

AWS・Google・Azureの3社はいずれも「脱炭素」を世界的なブランド戦略の一部と位置づけ、日本でも積極的に投資と再エネ導入を進めています。特徴を整理すると：

  • AWS：短期的な実効性（再エネ容量拡大・建材脱炭素）に強み
  • Google：長期的で先進的（24/7カーボンフリー電力）の実現を追求
  • Azure：さらに一歩進んだ「カーボンネガティブ」で差別化

いずれも単なる環境対策にとどまらず、企業顧客の脱炭素ニーズに応える競争力の源泉として「グリーンデータセンター」を打ち出しているのが大きな特徴です。

世界の動向

データセンターの環境負荷低減は、日本だけでなく世界中で重要な政策課題となっています。各国・地域によってアプローチは異なりますが、共通しているのは 「新設時に環境基準を義務化する」、「既存センターの効率改善を促す」、そして 「透明性や報告義務を強化する」 という方向性です。

中国

中国は世界最大級のデータセンター市場を抱えており、そのエネルギー需要も膨大です。これに対応するため、政府は「新たなデータセンター開発に関する3年計画（2021–2023）」を策定。

  • 新設データセンターは必ず「4Aレベル以上の低炭素ランク」を満たすことを義務化。
  • PUEについては、原則 1.3以下 を目指すとされており、これは国際的にも高い基準です。
  • また、地域ごとにエネルギー利用制限を設定するなど、電力網の負担軽減も重視しています。

このように、中国では法的に厳格な基準を義務付けるトップダウン型の政策が採られているのが特徴です。

シンガポール

国土が狭く、エネルギー資源が限られているシンガポールは、データセンターの増加が直接的に電力需給や都市環境に影響するため、世界でも最も厳格な基準を導入しています。

  • BCA-IMDA Green Mark for New Data Centre制度を導入し、新規建設時にはPUE 1.3未満、WUE（水使用効率）2.0/MWh以下といった基準を必ず満たすことを要求。
  • さらに、Platinum認証を取得することが事実上の前提となっており、建設コストや設計自由度は制限されるものの、長期的な環境負荷低減につながるよう設計されています。

これにより、シンガポールは「グリーンデータセンターを建てなければ新設許可が出ない国」の代表例となっています。

欧州（EU）

EUは環境規制の先進地域として知られ、データセンターに対しても段階的な基準強化が進められています。特に重要なのが Climate Neutral Data Centre Pact（気候中立データセンターパクト）です。

  • 業界団体による自主的な協定ですが、参加事業者には独立監査による検証が課され、未達成であれば脱会措置もあり、実質的に拘束力を持ちます。
  • 2025年までに再エネ比率75％、2030年までに100％を達成。
  • PUEについても、冷涼地域では1.3以下、温暖地域では1.4以下を必須目標と設定。
  • さらに、廃熱の地域利用やサーバー部品の再利用率についても基準を設けています。

また、EUの「エネルギー効率指令（EED）」や「EUタクソノミー（持続可能投資の分類基準）」では、データセンターに関するエネルギー消費データの開示義務や、持続可能性を満たす事業への投資優遇が明文化されつつあります。

米国

米国では連邦レベルでの統一規制はまだ整備途上ですが、州ごとに先行的な取り組みが始まっています。

  • カリフォルニア州では、電力網の逼迫を背景に、データセンターに対するエネルギー使用制限や効率基準の導入が議論されています。
  • ニューヨーク州では「AIデータセンター環境影響抑制法案」が提出され、新設時に再エネ利用を義務付けるほか、電力使用量や冷却効率の毎年報告を求める内容となっています。
  • 一方で、米国のクラウド大手（AWS、Google、Microsoft）は、こうした規制を先取りする形で自主的に100％再エネ化やカーボンネガティブの方針を打ち出しており、規制強化をむしろ競争力強化の機会に変えようとしています。

世界全体の潮流

これらの事例を総合すると、世界の方向性は次の3点に集約されます。

  • 新設時の義務化 シンガポールや中国のように「グリーン基準を満たさないと新設できない」仕組みが広がりつつある。
  • 段階的な基準強化 EUのように「2025年までにXX％、2030年までに100％」といった期限付き目標を設定する動きが主流。
  • 透明性と報告義務の強化 米国やEUで進む「エネルギー使用・効率データの開示義務化」により、事業者は環境性能を競争要素として示す必要がある。

まとめ

世界ではすでに「グリーンであること」が競争力の差別化要因から参入条件へと変わりつつあります。

  • 中国やシンガポールのように法的義務化する国
  • EUのように自主協定と規制を組み合わせて強制力を持たせる地域
  • 米国のように州ごとに規制を進め、クラウド大手が先行的に対応する市場

いずれも「段階的に条件を引き上げ、将来的には全データセンターがグリーン化される」方向に動いており、日本にとっても無視できない国際的潮流です。

おわりに

本記事では、日本国内の政策や事業者の取り組み、そして世界各国の規制や潮流を整理しました。ここから見えてくるのは、グリーンデータセンターはもはや“環境意識の高い企業が任意に取り組むオプション”ではなく、持続可能なデジタル社会を実現するための必須条件へと変わりつつあるという現実です。

日本は現状、環境性能をデータセンター新設の法的条件として課してはいません。しかし、環境省・経産省の支援策や、さくらインターネットやIIJ、NTTといった国内事業者の自主的な取り組み、さらにAWS・Google・Azureといった外資大手の投資によって、確実に「グリーン化の流れ」は強まっています。ガバメントクラウドの認定要件には直接的な環境基準は含まれませんが、国のカーボンニュートラル方針と整合させるかたちで、実質的には「環境性能も含めて評価される時代」に近づいています。

一方で、海外と比較すると日本には課題も残ります。シンガポールや中国が新設時に厳格な基準を義務化し、EUが段階的に再エネ比率やPUEの引き上げを制度化しているのに対し、日本はまだ「自主努力に依存」する色合いが強いのが実情です。今後、AIやIoTの拡大により電力需要が爆発的に増すなかで、規制とインセンティブをどう組み合わせて「環境性能の底上げ」を進めていくかが大きな焦点となるでしょう。

同時に、グリーンデータセンターは環境問題の解決にとどまらず、企業の競争力や国際的なプレゼンスにも直結します。大手クラウド事業者は「グリーン」を武器に顧客のESG要求や投資家の圧力に応え、差別化を図っています。日本の事業者も、この流れに追随するだけでなく、寒冷地利用や電力系統の分散、再エネの地産地消といった日本独自の強みを活かした戦略が求められます。

結局のところ、グリーンデータセンターは単なる技術課題ではなく、エネルギー政策・産業競争力・国家戦略が交差する領域です。今後10年、日本が世界の潮流にどう歩調を合わせ、あるいは独自の価値を示していけるかが問われるでしょう。

参考文献

旭化成、倉敷市と共同で高純度バイオメタン技術を実証──脱炭素社会への新たな一手

2025年、旭化成は岡山県倉敷市と連携し、下水処理場で発生するバイオガスから97%以上の高純度バイオメタンを生成する技術の実証に成功しました。この取り組みは、日本のエネルギー自立や脱炭素社会に向けた新たな道を開くものとして、注目を集めています。

バイオメタンとは？──ゴミから生まれる「再生可能な天然ガス」

バイオメタン（Biomethane）は、生ゴミ・下水汚泥・家畜のふん尿・食品廃棄物などの有機性廃棄物を原料とする再生可能なメタンガスです。その成分は主にメタン（CH₄）であり、化石燃料由来の天然ガス（都市ガス）とほぼ同じ性質を持つことから、「再生可能な天然ガス」とも呼ばれています。

このバイオメタンは、まず嫌気性発酵という自然の微生物の働きによって「バイオガス」と呼ばれる混合ガス（メタン約60%、二酸化炭素約40%）が生成され、そこから二酸化炭素（CO₂）や硫化水素（H₂S）などの不純物を除去してメタン濃度を高めることで得られます。

バイオメタンの主な特徴は次のとおりです：

  • 🌱 再生可能：原料は廃棄物や副産物であり、持続的に供給が可能
  • 🔁 カーボンニュートラル：原料となるバイオマスが元々大気中のCO₂を吸収して成長しており、燃焼しても「プラスマイナスゼロ」となる
  • 🔧 既存インフラが使える：都市ガス配管やCNG（圧縮天然ガス）車両にそのまま利用可能
  • 🚯 廃棄物削減にも貢献：本来捨てられるはずのものからエネルギーを生み出す

特に注目すべきは、都市部で発生する下水汚泥や食品廃棄物などからもバイオメタンが作れるという点です。都市のエネルギー消費地で生まれる廃棄物から、同じ都市のインフラや車両の燃料をまかなう──つまり「地産地消型のエネルギー循環」が可能になるのです。

また、近年では欧州を中心に天然ガスとバイオメタンを同じインフラで混合して供給する「ガスグリッド・インジェクション」も進んでおり、日本でも注目される技術となっています。

つまり、バイオメタンは単なる廃棄物処理の副産物ではなく、社会全体のエネルギーシステムを変革するカギとなる資源と言えるでしょう。

実証された旭化成の技術──ゼオライトを活用した高効率な分離方式

旭化成が今回、倉敷市と共同で実証に成功したのは、ゼオライトを用いたバイオガスの高効率な精製技術です。この方式では、下水処理場などで生成されたバイオガスから、CO₂や水分などの不純物を取り除き、高純度のメタン（CH₄）を取り出す工程において、従来よりも高い収率と純度を実現しました。

🔬 ゼオライトとは？

ゼオライトとは、天然または合成のアルミノケイ酸塩鉱物で、非常に微細な孔（ナノレベルの空間）を持つ構造が特徴です。この構造により、分子サイズの違いに応じたガス分離や吸着が可能となります。旭化成はこのゼオライトの特性を活かし、二酸化炭素分子を選択的に吸着する材料として利用しました。

これにより、以下のような分離プロセスが成立します：

  • バイオガス（CH₄+CO₂）を通気
  • ゼオライトがCO₂のみを吸着
  • メタンがそのまま高純度のガスとして通過・回収

このプロセスでは、加圧吸着（PSA）や膜分離などの他の方式よりも高い効率と安定性が得られる点が強みとされています。

✅ 実証実験の成果と意義

  • メタン純度：97%以上
  • 回収率（収率）：99.5%以上
  • 連続運転においても安定した性能を確認

この結果は、商用レベルのCNG車用燃料や都市ガスインフラ注入にそのまま利用できる品質であることを示しており、国内での普及に向けて大きな一歩となりました。

さらに、ゼオライトは再生（吸着→再放出）によって繰り返し使用が可能であり、メンテナンス性・コスト効率の面でも優れています。また、高圧設備や冷却装置を必要としない設計も可能で、中小規模の施設や地域拠点への導入が現実的となります。

🔄 従来技術との違いと利点

技術方式主な特徴課題
膜分離比較的コンパクト。運転が容易分離効率が低い場合あり
PSA（加圧スイング吸着）高純度が可能エネルギー消費が大きく大型化しやすい
ゼオライト吸着（旭化成方式）高純度・高収率・安定運転・再利用可能材料選定と制御が高度

旭化成の方式は、こうした従来技術の課題を克服しつつ、より簡素で高効率、かつスケーラブルな選択肢として期待されています。

🌍 今後の展望

このゼオライト方式は、下水処理場だけでなく、畜産施設や食品工場、バイオマス発電所など、さまざまな有機廃棄物を扱う現場にも展開が可能です。再生可能ガスの地産地消に加え、地方自治体や企業による脱炭素・サーキュラーエコノミー推進の中核技術としての活用も見込まれています。

なぜバイオメタンが脱炭素に貢献するのか？

バイオメタンが脱炭素社会の実現において注目される理由は、化石燃料の代替エネルギーであるだけでなく、カーボンニュートラルな性質を持つ再生可能エネルギーであることにあります。

🌱 カーボンニュートラルという考え方

「カーボンニュートラル」とは、ある活動で排出されるCO₂と、自然界または別のプロセスで吸収・除去されるCO₂が釣り合っている状態を指します。バイオメタンの原料であるバイオマス（有機性廃棄物や植物など）は、成長過程で大気中のCO₂を吸収しています。そのため、これらを燃料として燃焼させてCO₂を排出しても、もともと大気中に存在していたCO₂を再び放出しているにすぎず、排出量としてはプラスマイナスゼロという考え方になります。

この性質は、石炭や天然ガス、石油といった地中の炭素を新たに大気中に放出してしまう化石燃料とは根本的に異なります。

🔥 高排出分野への代替効果

特にバイオメタンが有効とされているのが、以下の高CO₂排出分野です。

  • 輸送セクター（バス、トラックなど） → CNG（圧縮天然ガス）車両の燃料として活用でき、ディーゼル燃料の代替に
  • 産業セクター（工場のボイラー・熱源） → 電化が困難な高温熱処理などにおける燃料代替に適しており、産業部門のCO₂排出を大きく削減可能
  • 電力セクター → 発電用ガスタービンなどにも利用可能で、再生可能ガスとしての電源構成に組み込みやすい

これらの用途にバイオメタンを導入することで、既存のインフラや設備を有効活用しながら脱炭素化を推進できる点が大きな利点です。

🔧 インフラとの親和性の高さ

バイオメタンは、既存の都市ガスインフラ（パイプラインやガス機器）にほぼそのまま流通・利用できるという利点を持っています。これは、再生可能エネルギーの中でも非常に珍しい特性です。

例えば、太陽光や風力は発電用途に特化していますが、バイオメタンは以下のような多用途に対応できます：

  • 都市ガス網への注入・混合
  • ガスボイラーや家庭用ガス機器での利用
  • CNGバス・トラックの燃料
  • 発電設備での利用（ガスエンジン・タービン）

このように、再エネの中で「燃焼型の用途」に使える数少ないエネルギーであり、脱炭素化の“抜け道”となっていた領域にも対応可能です。

🌍 国際的にも注目される戦略的エネルギー源

欧州ではすでに、天然ガスにバイオメタンを混合する「グリーンガス証書制度」や、バイオメタンのパイプライン注入義務化などの施策が進んでおり、再生可能ガスとしての利用が急速に拡大しています。

  • フランスやドイツでは、2040年までに都市ガスの10〜20%をバイオメタンに置き換えるという目標が掲げられています。
  • オランダでは、下水処理場から発生するガスを100%再生可能ガスとして供給する地域も存在します。

日本でも、今回の旭化成の技術実証のような取り組みが進めば、エネルギーの脱炭素化だけでなく、廃棄物処理・地域経済の再構築・地方創生にもつながる可能性があります。

🔄 脱炭素だけでなく「循環型社会」へ

バイオメタンの利用は、単にCO₂を減らすだけでなく、廃棄物（有機性資源）をエネルギーに変えるという循環型の社会づくりにも寄与します。家庭や産業、農業から出る「ゴミ」が、再び社会のエネルギー源として活用されることで、廃棄物の減量とエネルギー自給率向上の両立が実現できるのです。

おわりに：バイオメタンは“ゴミ”から生まれる未来のエネルギー

バイオメタンは、単なる再生可能エネルギーの一種ではありません。家庭や工場、下水処理場から出る「不要物」──すなわちゴミや汚泥、有機性廃棄物といった“厄介者”を、価値あるエネルギーに変えるテクノロジーです。それは、エネルギー問題と廃棄物問題という現代社会の2つの課題を、同時に解決する可能性を持つ革新的なアプローチでもあります。

今回、旭化成が倉敷市と共同で行った実証は、バイオメタンが「構想」や「研究」の段階を超え、実際に地域社会の中で機能し得る現実的なエネルギーソリューションであることを明らかにしました。しかも、CO₂を高度に除去し97%以上の純度を実現するという成果は、世界的に見ても先進的な水準です。

日本はエネルギー資源に乏しく、エネルギー自給率がわずか12%前後（2020年度）にとどまっています。こうした状況において、国内で発生する廃棄物からエネルギーを生み出す仕組みは、安全保障上も重要な戦略となります。

さらにバイオメタンは、都市インフラ（都市ガス網）や輸送（CNG車）、産業用途（ボイラー燃料）など、幅広い分野への応用が可能で、分散型エネルギー社会の実現にも寄与します。特に地方都市では、下水処理場や畜産業から得られるバイオマスを活用することで、地域発の脱炭素モデルを構築することも夢ではありません。

また、バイオメタンの普及は技術革新にとどまらず、地域経済の循環、雇用創出、自治体の脱炭素戦略との連携といった、社会構造そのものを変革する可能性も秘めています。

私たちは今、カーボンニュートラルや循環型社会という大きな目標を掲げながらも、日々の生活の中でその実感を得にくい現実に直面しています。しかし、バイオメタンのような技術はその“距離”を縮めてくれます。

目の前のゴミが、地域のエネルギーになる──そんな未来が、すでに動き出しているのです。

📚 参考文献

MicrosoftとVaulted Deepの契約が示す「炭素除去」の未来──AI時代のCO₂削減に求められる新たな視点

はじめに

世界が直面している気候変動の問題は、もはや一部の科学者や政策立案者だけの関心事ではありません。今や企業や個人の選択、さらにはAI技術の利用までが、地球環境への影響と密接に関わってきています。

中でも、二酸化炭素（CO₂）を中心とする温室効果ガスの排出量の推移と、それに伴う地球の気温変化は、気候変動の本質を理解するうえで不可欠な情報です。

まず、気候変動の現状と背景を共有するために、1900年から2023年までの世界のCO₂排出量と、同期間の世界の年平均気温偏差を示したグラフを2つ掲載します。これらの可視化は、私たちの議論の出発点として重要な意味を持ちます。

世界のCO₂排出量（1900〜2023年）

最初のグラフは、世界全体のCO₂排出量の長期的推移を示しています。

このデータは、Our World in Data（https://ourworldindata.org/co2-emissions）から取得したもので、各年ごとの総排出量（単位：トン）をプロットしています。

20世紀初頭には比較的低い水準にあったCO₂排出量は、産業の拡大とともに加速度的に増加し、特に1950年代以降は世界人口の増加や経済活動の活発化により、右肩上がりの傾向が続いています。近年では、再生可能エネルギーの導入などにより一部の先進国では減少傾向が見られるものの、世界全体では依然として高水準を維持しています。

世界の年平均気温偏差（1900〜2023年）

続いてのグラフは、気象庁が公表している「世界の年平均気温偏差」のデータ（https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/temp/list/an_wld.html）をもとに作成したもので、1991年〜2020年の平均気温を基準として、各年の気温がどれだけ高い（あるいは低い）かを示しています。

このグラフを見ると、20世紀後半から気温偏差が明確に上昇傾向を示していることが分かります。CO₂排出量の増加の増加とほぼ同じような傾向で増加していることがわかり、これはまさに温室効果ガスによる地球温暖化の進行を物語っています。

この2つのグラフは、人類の活動と地球環境との関係性を可視化した基本的な出発点です。

本記事では、こうした背景を踏まえつつ、CO₂排出の削減を目指した技術や企業の取り組み、そしてAI時代における新たな環境負荷の構造に焦点を当てていきます。

Vaulted Deepとは？──廃棄物から炭素を封じ込める地中技術

Vaulted Deepは、アメリカを拠点とする炭素除去スタートアップ企業で、人間活動や農業から発生する**バイオスラリー（下水汚泥、家畜糞尿、食品・紙パルプ廃棄物などの有機性廃棄物）**を、地下深くに注入することで炭素を長期的に地質隔離する技術を開発・提供しています。

この技術の特徴は、従来の炭素除去とは異なり、大気中から直接CO₂を吸収するのではなく、有機廃棄物を物理的に地下へ封じ込めることで、その分のCO₂排出を“防ぐ”という点にあります。注入されたバイオスラリーは、約1,000〜1,600メートル（1マイル）という深さの地層内に閉じ込められます。ここは多孔質で圧力のかかりやすい“受容層”と呼ばれる地層で、上部は非透水性のキャップロック（シール層）に覆われており、封じ込めた廃棄物が地表に漏れ出さないようになっています。

Vaulted Deepの処理プロセスは、元々は石油・ガス産業で長年使われてきた地下注入井戸（UIC Class V井戸）技術を基盤としており、その構造には二重管やセメントによる封止など、複数の安全層が組み込まれています。また、注入圧力や井戸の状態はリアルタイムでモニタリングされ、アメリカ環境保護庁（EPA）の規制下で運用されています。

同社の技術は、すでにロサンゼルスやカンザス州などで商用施設が稼働しており、これまでに約18,000トンのCO₂が地中に封じ込められた実績があります。さらに、2025年7月にMicrosoftと締結した契約では、2038年までに最大で490万トンのCO₂を除去することが見込まれており、これは単一企業との契約としては過去最大級とされています。

Vaulted Deepの除去量は、カーボンクレジット認証機関であるIsometricによって、「耐久性10,000年以上」の除去として公式に認証されており、1クレジット＝1トンの恒久的炭素除去という評価基準に基づいてクレジットが発行されています。

重要なのは、Vaulted Deepの取り組みが、単なる炭素隔離にとどまらず、環境汚染防止（病原体・PFASなどの封じ込め）や、地域の雇用創出（例：カンザス州での地域雇用25人超）といった複合的な価値をもたらしている点です。このように、廃棄物処理と気候変動対策を一体化させたアプローチは、今後の気候技術（Climate Tech）の新しい方向性を示唆しています。

この技術の地理的・技術的制約

Vaulted Deepの炭素除去技術は、地中深くにバイオスラリーを封じ込めるという独自の方法を採用していますが、その実装には地理的・地質学的な条件が厳格に伴います。そのため、導入可能な地域は世界的に見ても限定的です。

まず、注入対象となる地層には多孔質で圧力に耐えることができる「受容層（reservoir）」と、その上に配置される不浸透性の「キャップロック（caprock）」が必要です。これらの地層構造は全地域に存在するわけではなく、特に深度1,000メートル超の条件を満たす層は限定的で、さらに地震活動が少ない地域であることも求められます。

また、同社が使用しているUIC Class Vと呼ばれる地下注入井戸は、アメリカ環境保護庁（EPA）の厳格な監視と規制の下で設計・運用されています。これは安全性を担保するうえで重要ですが、同様の規制体系や監視体制が整っていない国・地域では、導入自体が困難になります。

技術的には、注入井の建設・運用コストが高額であること、継続的なモニタリングが必要であること、さらに廃棄物の収集・前処理・輸送のインフラ整備が必要とされるなど、導入・運用には一定の資本力と技術力を持った企業・自治体が必要です。つまり、簡単にローカルで展開できるような「分散型の炭素除去技術」ではなく、ある程度集約された産業構造と広い土地を前提とした大規模な施策であるといえます。

また、安全性の観点では、長期にわたる漏洩リスクが懸念される場面もあります。特に、地震活動の多い日本のような地域では、地殻変動によってキャップロック層が破損し、地表へ漏れ出すリスクが理論的には否定できません。Vaulted Deep社自身も、「埋設先の地層が地震の少ないエリアに限定されている」ことを明言しており、こうしたリスクがある地域での導入については慎重な姿勢を取っています。

実際、国内で比較的大きな地震が少ないとされる地域は、北海道の道北の内陸部などごく限られたエリアにとどまるため、日本における本技術の導入余地は現時点では極めて限定的です。地震の頻発する沿岸部やプレート境界に近い地域、また活断層の多い本州・九州南部などでは、地中封じ込め方式の信頼性を担保することは困難とされます。

このように、Vaulted Deepの技術は有望である一方、導入には高い地質要件と規制対応能力、長期的な管理体制が求められるという意味で、必ずしもすべての地域に普及可能な「汎用的ソリューション」ではないというのが実情です。

Vaulted Deepの技術評価と限界

Vaulted Deepの技術は、環境負荷の高い廃棄物を有効に処理しながら、長期的に炭素を地中に封じ込めるという意味で、廃棄物処理と気候変動対策を結びつけた興味深いアプローチだと評価しています。従来、バイオスラリーのような有機性廃棄物は、焼却・堆肥化・農地散布といった方法で処理されてきましたが、それらには臭気やメタンの発生、土壌汚染といった課題がありました。その点で、地下に安定的に封じ込めるというこの技術は、確かに新たな選択肢として意義があります。

また、二酸化炭素を「出さないようにする」のではなく、「既に存在する廃棄物を使ってCO₂の排出を間接的に抑制する」という考え方は、地球全体のカーボンバジェットを考慮すると、重要な貢献であるともいえます。加えて、Microsoftのようなテック大手が数百万トン規模の炭素除去契約を結んだ点は、こうした“自然由来の炭素除去”技術がビジネス的にも成立し得ることを示しているとも感じます。

しかし、その一方で、この技術に明確な限界もあると考えています。最大の問題は、再利用可能なエネルギーや資源に変換されない点です。例えば、CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage）技術の一部では、捕集したCO₂を人工燃料に変換したり、建築資材に活用するなど、炭素を「資源」として循環利用するアプローチがあります。しかし、Vaulted Deepの技術は、「隔離」を目的としており、バイオスラリーは単に“閉じ込められたまま”になります。将来的にこれを再資源化する手段が現れなければ、単なる埋設処理と大差なくなる恐れもあります。

また、日本のように地震の多い国では、導入地域が著しく限定されることが構造的な障壁になります。特に、数千年規模の耐久性が求められる技術においては、「キャップロックの健全性」が絶対条件ですが、日本列島の大部分はその前提を満たさない可能性が高い。地殻変動や断層の存在を考慮すると、技術的に安全だとされるアメリカの内陸部と同様の運用は、日本では実現が困難だと考えざるを得ません。

さらに、将来的なエネルギー利用の観点でも、地中に埋められたバイオスラリーは燃料や発電用途に再利用できる形ではなく、いわば「資源を封印してしまう」側面があります。気候変動対策という観点では有効でも、エネルギー問題の解決には直接貢献しない点は見落とすべきではありません。

したがって、Vaulted Deepの技術を「気候ソリューションの一部としては有効だが、万能ではない」と位置づけるべきだと考えています。都市部や地震の多い国ではなく、広大で安定した地質を持つ地域において、農業・食品業界などから発生する廃棄物の処理手段として導入されるのが最も適しているのではないでしょうか。そして、それを補完する形で、他のCCUSや再エネ技術と組み合わせて総合的なカーボンマネジメント戦略を構築していくべきだと考えています。

AIとCO₂排出──見えにくい現代のエネルギー負荷

近年のAI技術、とりわけ生成AI（Generative AI）や大規模言語モデル（LLM）の急速な普及に伴い、それに伴うエネルギー消費とCO₂排出量の増大が世界的に注目されています。特に、クラウドインフラ上で稼働するAIモデルは、膨大な計算リソースを必要とするため、その裏側で発生しているエネルギー負荷は決して無視できない規模となっています。

例えば、ChatGPTのようなAIエージェントを1回利用するだけでも、背後では大規模なデータセンターが演算処理を行っており、その処理には数百ワットから数キロワットの電力が一瞬で消費される可能性があります。加えて、こうしたAIの開発・学習フェーズでは、数千枚から数万枚のGPUを用いた長期間の演算が必要で、数百万kWh単位の電力消費と、それに伴うCO₂排出が発生します。

Google、Microsoft、Amazonなどの主要クラウドベンダーは、それぞれカーボンニュートラルに向けた取り組みを公表しており、自社のクラウドプラットフォームの電力消費における再生可能エネルギーの比率なども明らかにしつつあります。たとえば、Microsoftは2030年までにスコープ1〜3全体でカーボンネガティブを達成することを目標に掲げており、Vaulted Deepのような炭素除去企業と長期契約を結ぶなどの動きも見られます。

一方で、生成AIサービスそのものが「どれだけのCO₂排出量を伴っているのか」については、利用者からは依然として見えづらい状況です。たとえば、あるAIサービスを100回使ったことで、どの程度の排出量が生じたのか、あるいはその排出量を相殺する施策が取られているかといった情報は、現時点で明確に提供されていないケースが多くあります。

企業全体としての排出量はある程度把握され始めていますが、特定のプロダクトごとのCO₂フットプリントの開示は不十分であり、これはエンドユーザーが環境負荷を意識してツールを選択する際の障壁にもなっています。加えて、こうした電力消費が再生可能エネルギー由来であるか、あるいは化石燃料によるものであるかによっても、実際のCO₂排出量は大きく異なります。

現在、一部の研究機関やNGOは、AIモデルごとのCO₂排出量を独自に推計し、モデルの訓練や推論ごとの環境コストを明示する試みも進めていますが、統一的な指標や開示義務が存在するわけではありません。

このように、AI技術の急速な発展は新たな利便性をもたらす一方で、その背後に潜むエネルギー負荷とCO₂排出量については、まだ十分に可視化されていないという現実があります。今後は、テック企業による透明性の向上と、エンドユーザー自身が環境意識を持つためのインフラ整備が課題となっていくでしょう。

AIテック企業と環境責任

AIテック企業が果たすべき環境責任は、これからの社会において極めて大きな意味を持つと考えています。AIやクラウド技術の発展によって、私たちは日常的に便利で高度な情報処理を享受できるようになりました。しかし、その裏で消費されているエネルギーの量や、それに起因するCO₂排出量について、利用者だけでなく企業自身がどこまで自覚し、責任を取ろうとしているのかは、依然として不透明です。

特に、生成AIの登場によって状況は大きく変わりました。単純な検索やWeb閲覧と異なり、生成AIは1回の応答の背後で膨大な演算を必要とします。企業はこうしたサービスを積極的に展開する一方で、それがどれほどの電力を消費し、どの程度のCO₂を排出しているのか、一般利用者にはほとんど情報が開示されていません。

これらのテクノロジー企業が単に「他企業から排出量クレジットを購入する」だけで済ませるのではなく、もっと積極的に自らの手でCO₂削減に取り組むべきだと考えます。たとえば、アフリカなどの地域に植林企業を設立し、現地の雇用創出と同時に炭素吸収源を増やすといった取り組みは、社会的にも環境的にも有益な形です。資本と技術を持つ企業だからこそ、実行力のある行動が期待されているのではないでしょうか。

さらに、テック企業には「環境影響を可視化する技術的能力」があります。自社のインフラの電力使用量やCO₂排出量をリアルタイムで測定・可視化し、利用者に対して「あなたがこのAIを1回使うごとに排出されるCO₂は○gです」と提示する仕組みも、技術的には不可能ではないはずです。こうした「透明性のあるエネルギー利用の見える化」こそ、テック企業が次に目指すべき責任の形だと考えます。

再生可能エネルギーへの転換も喫緊の課題です。たとえば、AIモデルのトレーニングを再生可能エネルギーが豊富な地域や時間帯に行うなどの運用最適化も、今後ますます重要になるでしょう。さらに、日本国内においては原子力発電の再評価という現実的な議論もあります。電力を大量に消費するAI産業が社会基盤として定着する中で、そのエネルギー供給源がクリーンで持続可能であることがますます問われるようになると感じています。

AIテック企業が「最先端の技術を提供する企業」であると同時に、「持続可能な未来に責任を持つ企業」としての自覚を持ち、行動に反映していくことを強く望みます。これは単なる企業倫理やイメージ戦略ではなく、長期的な競争力や社会的信頼にも直結する要素であると確信しています。

カーボンクレジットと倫理的な植樹事業

カーボンクレジット（炭素クレジット）とは、温室効果ガスの排出削減・吸収量を“1トンあたり1クレジット”として取引可能な形にしたものです。この仕組みは、企業や団体が自らの排出量を相殺（オフセット）するために利用されており、実際に削減行動を行った者（売り手）がクレジットを獲得し、それを必要とする企業（買い手）に売却することで市場が成り立っています。

このクレジットは、再生可能エネルギーの導入や省エネルギー機器の活用、さらには森林保全や植林事業などによっても創出可能です。中でも植樹や森林再生による「カーボン・リムーバル（除去型）」のクレジットは、自然と共存しながらCO₂を吸収するという観点から、高い注目を集めています。

こうした動きの中で、海外の巨大テック企業がアフリカやアジアなどの地域において、現地住民を雇用しながら大規模な植林活動を展開し、炭素クレジットを創出するというスキームも増えています。これにより、企業は自らの排出量の一部を「自然吸収によって相殺」し、環境目標の達成に貢献することが可能になります。

ただし、このようなプロジェクトは倫理性や透明性の確保が極めて重要とされています。植林によるクレジット創出には、以下のようなリスクや懸念が指摘されています：

  • 実効性：本当にCO₂を吸収しているかを第三者機関が検証し、基準に基づいた測定が必要。
  • 持続性：植えた木が長期にわたり伐採されずに成長することが保証されているか。
  • 地域住民への影響：植樹によって土地利用が変化し、農地や水源に影響を与えていないか。
  • 利益の偏在：現地の人々に還元されているか、あるいは企業側のPRや取引目的に偏っていないか。

現在では、カーボンクレジットの質を確保するために、Verra（VCS）やGold Standardといった国際的な認証制度も整備されつつあります。これらは植樹プロジェクトが本当に追加的かつ測定可能なCO₂削減・吸収を実現しているかを評価し、クレジットとしての信頼性を担保する役割を果たしています。

また、日本国内でも経済産業省や環境省が主導するJ-クレジット制度などにより、森林保全や地域の里山活用を通じたクレジット創出が推進されています。今後、こうした植樹型プロジェクトが、単なるCO₂削減手段ではなく、地域経済や生態系保全にも貢献する「倫理的・包括的プロジェクト」として評価される流れは、さらに強まっていくと考えられます。

AI企業の補完行動の評価指標化を

AI技術の急速な発展に伴い、AIを提供する企業はこれまで以上に膨大な電力を消費するようになっています。生成AIの利用、検索エンジンによる瞬時の情報取得、クラウド上の膨大な演算処理──これらは一見すると「非物質的」な活動に見えるかもしれませんが、実際には物理的なエネルギー資源を多く消費する行為であることを忘れてはなりません。

こうした状況下において、AI企業が行う補完的なCO₂削減行動（例えば植樹、再生可能エネルギーの導入、カーボンクレジットの取得など）について、それらを単なる企業努力やCSR（企業の社会的責任）活動として扱うのではなく、明確な評価指標として定量的に測定・比較できるようにすべきだと考えています。

たとえば以下のような指標が導入されることで、企業間の環境貢献度を公平に比較できるようになるはずです：

  • 1kWhあたりのCO₂排出量（地域別・設備別）
  • 1ユーザーあたりの年間想定排出量
  • 1リクエストあたりのCO₂負荷と、その補完活動との対応状況
  • 補完行動（植樹、オフセット購入など）の実績と第三者認証の有無
  • サプライチェーン全体を含むライフサイクル評価（LCA）

こうした指標が整備されれば、AIを利用する個人や企業もより主体的に選択することが可能になります。たとえば「CO₂排出量の少ないAIサービスを選ぶ」「環境貢献の透明性が高い企業と提携する」といった判断軸が生まれるのです。

また、企業側も「性能の高さ」や「速度の速さ」だけでなく、「環境負荷の低さ」や「補完行動の適切さ」を競争要素の一つとして位置づけることになり、技術と環境のバランスを取る方向に進化する土壌が整っていくでしょう。

このような仕組みが、現代のテック産業における倫理的責任の在り方として、今後ますます重要になってくると感じています。補完的な行動が“見えない美徳”で終わってしまうのではなく、それ自体が企業の透明性、信頼性、将来性を測る重要な評価軸となるような制度設計が求められます。

これは単なる規制や義務化という話ではありません。市場の中に自然に織り込まれる「持続可能性のインセンティブ」であり、ひいては私たち自身がどの企業と付き合うのか、どのサービスを選ぶのかという日々の判断に、確かな指針を与えるものとなるはずです。

廃棄物の地中埋設＋再エネ化技術の可能性

近年、カーボンニュートラルの実現に向けて、CO₂の排出を抑えるだけでなく、大気中から除去し、将来的に資源化するという技術開発が進められています。その一環として注目されているのが、「廃棄物を地中に埋設して長期保管しつつ、将来的に再生可能エネルギーへと転換する」ことを目指す技術です。

このようなアプローチは現在のところ主流ではありませんが、いくつかの研究や企業の取り組みが始まっています。

地中貯留と再資源化の基本的な考え方

炭素除去（Carbon Removal）技術の一つに分類される地中埋設は、Vaulted Deepのように、農業廃棄物やバイオスラリーなどを地下深くに埋め込み、空気や水と遮断して長期間にわたり炭素を固定する方法です。しかし、この方法は「炭素を閉じ込めて二度と戻さない」ことが前提です。

一方で、再資源化を視野に入れた研究では、「埋設した有機廃棄物が時間をかけて変質・発酵・熟成することで、将来的にバイオガスや代替燃料（バイオ原油・バイオ炭など）を取り出せる可能性」が模索されています。これは“再生可能炭素資源”という考え方に基づいたものです。

現在進んでいる技術や事例

  • バイオ炭（Biochar）技術：植物性廃棄物を炭化処理してバイオ炭とし、土壌改良材として利用しつつ、炭素を土壌に固定する。将来的にはこの炭を再度ガス化・熱分解して燃料に変える技術も研究中。
  • 地中メタン生成システム：有機物の嫌気性分解によりメタン（天然ガスの主成分）を生成し、地中タンクに貯留、あるいは発電用燃料として取り出す方式。
  • Microsoft Researchの「炭素封じ込め＋再利用」実験：同社は地中封じ込め技術に関する複数企業とのパートナーシップを進めており、長期貯留とリサイクル可能性の両立を模索。

ただし、これらはまだ実用段階には至っておらず、商業的に採算が取れる仕組みとして成立するには技術的なハードルが多いのが現状です。特に、地中から再資源を安全かつ効率的に取り出すためには、周辺環境への影響評価や漏洩リスクの最小化など、地質工学や環境工学の知見が不可欠です。

技術的・倫理的な課題

このような「地中貯蔵＋再資源化」の技術には、以下のような課題があります：

  • 技術的未確立：長期にわたり安定して再エネ化できるかどうかは、まだ十分なエビデンスがない。
  • 地震・地殻変動への耐性：特に地震多発地域では地下構造物の安全性や封じ込め状態の維持が課題。
  • 環境負荷と逆転リスク：再資源化のために掘り返す工程で再びCO₂を放出する可能性もある。

とはいえ、将来的な循環型炭素社会の構築においては、「一度埋めたら終わり」ではなく、「将来的に資源として再利用可能な形での貯留」という概念は、持続可能性の観点からも大きな可能性を秘めています。

現在は初期的な試験段階や研究レベルにとどまっているとはいえ、カーボンマネジメントの次なるステップとして注視すべき領域であることは間違いありません。今後、政府の補助や企業連携によって、この技術が具体的なプロジェクトとして社会実装される動きにも期待が寄せられています。

未来技術の選定には“還元性”も考慮を

環境問題への対応として新たな技術が次々に生まれる中で、私たちは「その技術がどれだけCO₂を削減できるか」「どれだけ排出を防げるか」といった観点に目を向けがちです。確かに、即効性や大規模性といった要素は極めて重要です。しかし、これからの技術選定においては、それに加えて「将来的に何かを“還元”できるか」という視点、すなわち“還元性”も併せて考慮すべきではないかと感じています。

たとえば、Vaulted Deepの技術は、バイオスラリーを地下に長期封じ込めることで、炭素を固定化し、CO₂の大気中排出を抑えることを目的としています。仕組みとしてはシンプルで、短期間で大量の廃棄物を処理できる点は大きなメリットです。しかし、その一方で、封じ込めた炭素を将来的に再利用することは想定されていません。それは、地質的に安定した場所で「封印」してしまうことで環境への安全性を確保するという思想に基づいているからです。

このような“封印型”の技術は「出口戦略」がありません。つまり、技術そのものが「一方向」で終わってしまい、将来的にエネルギー源や資源として再び利用できる可能性が極めて低いのです。もちろん、気候変動対策としての即効性には大きな意味がありますが、持続可能性や社会全体への利益という観点から見ると、一度投入された資源を循環させる発想が欠けていると感じます。

たとえば、バイオ炭（biochar）や再生可能メタンのように、「埋める」ことを通じて一時的に炭素を隔離しつつ、将来的には再エネ資源として回収・再利用する可能性を持った技術の方が、より循環型社会に寄与すると考えます。単に「削減」や「固定」だけでなく、「還元」「回収」「再活用」という概念が組み合わさってこそ、真の意味での持続可能性が実現されるのではないでしょうか。

私たちが未来に選ぶべき技術は、CO₂を削減するというミッションを果たすだけでなく、同時に資源の循環性、地域への還元性、社会的インパクトを包括的に評価する必要があります。中でも、“封じ込めて終わり”ではない、「未来の可能性を持つ技術」こそ、社会にとってより価値のある投資先になると私は考えています。

気候変動対策のゴールは、単なる「排出ゼロ」ではなく、人間活動と地球環境のバランスが取れた社会を築くことです。そのためには、技術の“出口”がどこにあるのか、そしてその出口が社会に何をもたらすのかを見極める目が、今後ますます重要になると感じています。

おわりに

CO₂排出量の削減と持続可能な未来の構築は、もはや一部の専門家や政策立案者だけの問題ではありません。私たち一人ひとりの生活や選択、そして社会全体の産業構造や技術開発の方向性が密接に関係しています。今回取り上げたVaulted Deep社の技術や、カーボンクレジット市場、AIテック企業の環境負荷といったテーマは、こうした複雑で重層的な課題を象徴するものです。

廃棄物を安全に地中に封じ込める技術は、確かに短期的には効果的な温暖化対策として注目されています。しかし、地震や地質の制約、将来の利活用ができないという限界も同時に抱えています。技術の評価には、目の前の成果だけでなく、長期的なリスクや「将来への貢献の可能性」も含めて考える必要があります。

また、生成AIや検索サービスなど、私たちが日常的に使っているテクノロジーが、実は膨大なエネルギーとCO₂排出を伴っているという現実は、見過ごされがちな問題です。サービス提供者だけでなく、利用者である私たちも、このエネルギー負荷を「見える化」し、どの企業のどの技術がより環境に配慮されているのかを判断するための基準が必要になってきています。

AIやクラウド技術を牽引する企業が、カーボンクレジットの購入にとどまらず、現地での植樹や再生可能エネルギーへの転換といった能動的な補完行動に取り組むことが、企業としての責任であると考えています。そしてそれを、定量的な指標として評価・可視化する仕組みが整備されれば、より透明で公平な持続可能性の競争が生まれるでしょう。

最終的に求められるのは、単なる「ゼロ・エミッション」ではなく、自然と人間社会がバランスを保ちつつ共生できる未来の設計図です。そのためには、どんな技術を選ぶかだけでなく、「なぜその技術を選ぶのか」「それが未来にどうつながるのか」を問い続ける姿勢が必要です。

参考文献一覧

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