鮭であることがどのようなものかを考えてみましょう。
通勤途中に穴だらけになったり、公共交通機関に乗り遅れたり、コーヒーをこぼしたりすることについて不平を言うことはできますが、サケの稚魚が最初に行かなければならない移動について考えてみましょう。
幼魚ははるか上流から、身を避けながら外洋へと旅をします。略奪的な鳥、途中で魚やアシカ。そして、彼らがタービンブレードを避けて、水力発電ダムからの人造水流の中で渦を巻いている可能性は十分にあります。
すべてが荒く聞こえます。でもどんな感じでしょうか？そこですセンサーフィッシュが入ってくる。
パシフィック・ノースウェスト国立研究所の研究者によって開発された、合成の管状「魚ドローン」は、サケがダムを通過するときにどのような経験をしているかを科学者に伝えるようにプログラムされています。
Sensor Fish デバイスの最新バージョンの図。 クレジット: 太平洋岸北西部国立研究所
スネーク川にあるワシントンのアイスハーバーダムでは、偽の魚がタービン室を通って送られ、本物のサケがダムの上流から下流まで移動するためには渦巻く水の中を移動しなければならない。
自然界では、ほとんどの魚は無傷で水槽を通過します。米国のダムでは生存率 90% が一般的です。生き残れない 10% はタービンブレードの犠牲者であると長い間考えられてきましたが、PNNL のセンサーフィッシュは別の魚の死因である圧力変化を発見しました。
魚がさまざまな部屋を通過するときに、サケは極度の圧力変化を経験します。これは、エレベーターで海面からエベレスト山頂まで 1 秒以内に到達した場合に感じるのと同じです。
PNNL の主任科学者であるダニエル・デン氏と同僚の研究者は、最初の研究中にこれを発見しました。センサーフィッシュの反復2004年に遡ります。
「初期のセンサーフィッシュ設計は、激しい圧力変化が魚にどのような影響を与えるかを理解するのに役立ちました」とデン氏は電子メールで述べた。しかし、第一世代のモデルは、ワシントンのコロンビア川沿いで使用される特定のタイプのタービンを備えたダムをテストするためにのみ設計されました。
新しいモデルは、世界中のさまざまな水力発電ダムで見られるタービンとチャンバーの圧力効果をより正確に読み取ります。
PNNLの広報担当フランシス・ホワイト氏は、「太平洋岸北西部だけでなく、全米および海外のダムが魚に優しいか調査できるようになった」と述べた。
2013 年には米国の再生可能エネルギーの半分が水力発電によるもので、国内の発電用ダムのほとんどは 1970 年代かそれ以前に建設されました。現在、多くの施設が再認可を求めているが、このプロセスではダム運営者が環境への影響を減らすために必要な措置を講じていることを証明する必要がある。
ホワイト氏は、センサーフィッシュを導入して、改修されたダムで新しいタービン設計の効果をテストするというアイデアがあると述べた。
「個々のダムはそれぞれユニークであり、魚の生存や怪我に寄与するさまざまな要因が存在する可能性があります」とホワイト氏は述べた。 「特定のタービンタイプやダムタイプが他のタイプよりも魚にとって危険であると一律に断言することはできません。専門家は、ダムのどの特定のエリアが危険である可能性があるかを完全に理解するために、個々のダムの固有の特性を注意深く研究する必要があります」魚にとってはさらに危険です。」
ワシントンでのテストの成功を受けて、鄧小平氏は新しいセンサーフィッシュが海外でテストできる状態にあると判断した。これまでのところ、米国で 3 つの小規模水力発電プロジェクト、オーストラリアで複数のダム、東南アジアのメコン川で 1 つのダムが計画されています。
