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科学・技術

化石燃料なしでオランダの浚渫は可能か?

Could We Dredge the Netherlands Without Fossil Fuels? (solar.lowtechmagazine.com)

14 pointsby at1as6 コメント

要約

オランダでは、何世紀にもわたり浚渫(しゅんせつ)が経済の基盤となってきました。かつては手作業や風力、水力といった再生可能エネルギーを利用していましたが、現代では化石燃料を大量に消費する大型船が主流です。この記事では、化石燃料に依存しない歴史的な浚渫技術とその可能性について探ります。

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1699年、帆を装備したスクラッチャーの縮小模型。画像:Maritiem Digitaal 元画像を見る ディザリングされた画像を見る ニュースレターを購読する。PaypalまたはPatreonでLow-tech Magazineをサポートする Low-tech Magazineをオフラインで読む。 浚渫(しゅんせつ)産業は、何世紀にもわたりオランダ経済の基盤となってきました。運河、港湾、河川が数年間維持されなければ、国全体が文字通り停止してしまいます。今日、浚渫は1時間あたり最大3,000リットルの燃料を燃焼する石油動力船で行われています。しかし、昔は、オランダの水路は主にシンプルでありながら巧妙な道具を使って手作業で浚渫されていました。特に水路が深くなるにつれて、手作業での浚渫は重労働でした。そのため、動物の力、風力、潮力によって補われました。しかし、オランダの一部の地域では、異なる戦略が選択されました。それは、浅い水路を航行できる新しいタイプの貨物船を設計することでした。 3500万立方メートルの泥 オランダは、大量のシルトや粘土粒子を供給する多くの河川のデルタ地帯に位置しているため、堆積(たいせき)は深刻な問題です。同時に、水運と貿易を維持するためには航行可能な水路が不可欠です。この国はヨーロッパ最大の港であるロッテルダムを擁しています。毎年、オランダの水路の維持のために約3000万から3500万立方メートルの泥が浚渫されています。そのうち約75%は塩水域から来ています。ロッテルダム港だけでも、毎年2000万立方メートルの泥が集められています。浚渫の需要は増加し続けています。内陸船も外航船も大型化しており、ますます深く広い水路が必要となっています。「モーダルシフト」政策、つまり持続可能性を向上させ渋滞を減らすために貨物輸送を道路から水上へ移行させる政策も、より多くの、より大きな船、したがってより多くの浚渫につながっています。 手作業でオランダを浚渫する。画像:Maritiem Digitaal。元画像を見る ディザリングされた画像を見る 泥のほとんどは海に投棄されていますが、毎年350万から500万立方メートルの汚染された堆積物は埋め立てる必要があります。さらに、化石燃料への依存があります。典型的なディスプレイスメント式浚渫船は、2,500 kWのポンプ出力で、毎分100立方メートルの堆積物を除去します。最大の浚渫船は30,000 kWのエンジンと6,000 kWのポンプ出力を備えています。全出力で、これらの船は1時間あたり3,000リットルの石油を消費します。 手作業で国を浚渫する 堆積はオランダでは非常に古い問題ですが、化石燃料動力の浚渫機械や船舶が登場する前はどうやってこの作業が行われていたのでしょうか?何世紀にもわたり、オランダは主に手作業で浚渫されていました。浚渫作業員は小さな船に乗り、「浚渫バッグ」(「baggerbeugel」)で底から泥をかき取っていました。別の構成では、浚渫作業員は、一方では岸壁に、もう一方では浮きコンテナに支えられた木製の板の上に立っていました。 浚渫バッグ。画像:Maritiem Digitaal。元画像を見る ディザリングされた画像を見る 手作業で浚渫する、船の上に立って。画像。元画像を見る ディザリングされた画像を見る 浚渫バッグを扱う。元画像を見る ディザリングされた画像を見る 泥炭の切り出しにも使われた浚渫バッグは、長い棒(最大6メートル)の先に輪状の金属製スクレーパーとネットが付いたものでした。堆積物の組成に応じて、さまざまな種類のネットやバッグがありました。浚渫バッグを使って作業する際、ハンドルは肩に当てられ、ネットを両手で底に引きずることができるようになっていました。大規模な浚渫作業では、数千人の作業員が浚渫バッグを使っていました。泥は岸に引き上げられるか、平底船に積み込まれました。1822年から1825年にかけての北ホラント運河建設のような大規模な浚渫作業では、数千人の作業員が浚渫バッグを使っていました。1960年頃まで、浚渫請負業者は、浅い溝や運河の維持のために、浚渫バッグを持つ男性を雇用していました。この道具は現在でも販売されています。 浚渫ミル 手作業での浚渫は重労働で時間がかかるため、作業を軽減しスピードアップする技術が考案されました。さらに、船舶はますます大型化しました。16世紀の最後の四半世紀に、「浚渫ミル」が導入され、深さ2メートルまで作業できました。これはまだ人力に基づいていましたが、人々は機械の動力源にすぎませんでした。浚渫ミルでは、一団の人々が大きな踏み車やキャプスタンを操作し、それがパドルホイールを駆動して底から泥をすくい上げ、横付けされた船に投げ込んでいました。浚渫ミルは通常、2つの平底船と、その間に回転するホイールで構成されていました。これらの機械はしばしば囚人によって操作されていました。 囚人によって操作される浚渫ミル。画像:Beeldarchief Rijkswaterstaat。元画像を見る ディザリングされた画像を見る しかし、1世紀後には、商船の喫水線が3.5メートルから5メートルに増加しており、人力の浚渫ミルでは深すぎました。1622年には、最初の馬力浚渫ミルが建設されました。3頭から6頭の馬がピボットを回し、バケットチェーンを動かしました。重労働のため、馬は1時間ごとに交換する必要がありました。1829年には、馬力浚渫ミルで深さ5〜7メートルまで浚渫できるようになりました。深さ3.2メートルで3〜6頭の馬を使って作業した場合、1時間あたり約20立方メートルの泥を収集できました。比較すると、平均的な現代のディスプレイスメント式浚渫船(毎分100立方メートルの泥を除去する)は、300馬力の浚渫ミルの300倍の能力があります。 ポンツーン上の機械式浚渫バッグ。画像。元画像を見る ディザリングされた画像を見る 元の浚渫技術も改良されました。16世紀には、ウィンチで浚渫バッグをロープで引っ張るというアイデアが生まれ、機械式浚渫バッグが登場しました。機械式浚渫バッグは船に取り付けることができましたが、複数の浚渫バッグとウィンチをポンツーン上で並べて作業することもできました。19世紀前半にはバルブバージ(valve barge)が発明されました。この小型船の底は、沈むことなく開けることができました。これにより、泥の除去にかかる時間が短縮されました。この技術は一部の現代の浚渫船でも使用されています。 バルブバージと浚渫バッグ。画像:Maritiem Digitaal。元画像を見る ディザリングされた画像を見る スクラッチャー オランダ人は、特に風力と潮力といった再生可能エネルギー源も利用して、作業を軽減しました。15世紀以降、「スクラッチャー」(「krabbelaar」)が使用されました。これは、十分な潮流があれば水路を浚渫できるスクレーパーでした。強い潮流があれば、泥を緩めるだけで済むため、浚渫は容易になります。潮が満ちてくると、材料が海に排出されます。 人力スクラッチャー。出典:Maritiem Digitaal。元画像を見る ディザリングされた画像を見る 人力スクラッチャー。出典不明。元画像を見る ディザリングされた画像を見る シンプルなスクラッチャーは、水域の底を横切って引きずられる大型の熊手のようなものでした。これらは馬や人によって引かれ、一部はローボートによって引かれました。 風力浚渫船 強い風と潮のある港では、スクラッチャーは帆で rigging されていました。これらの三角形の帆船は、広い船尾と平らな底を持っていました。底には鉄の歯が付いたハーロウが取り付けられていました。満潮時、スクラッチャーは洗浄水槽の閘門の直前に置かれ、水槽は満潮時に満水になりました。干潮時には、水槽の閘門が開かれ、鉄の歯が底を横切って削るにつれて、スクラッチャーは大きな力で港を通過するように押されました。船は広い船尾によって追加の速度を得て、風が良ければ帆の使用によってさらに加速されました。風が良くない場合は、馬が船を引くこともできました。干潮時には、水槽の閘門が開かれ、鉄の歯が底を横切って削るにつれて、スクラッチャーは大きな力で港を通過するように押されました。風力スクラッチャーは、少なくとも1435年以来、オランダ南東部で使用されていました。スクラッチャーの平らな底は蝶番式になっており、水深に合わせて沈むことができました。