地下に潜り安全を確保する重要技術

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白い花崗岩の壁が、カリフォルニアの採石場に集まった少人数のエンジニアチームの上方にそびえ立っていた。彼らの目の前にある古代の超硬質素材は、ほとんどのものに対して完全に浸透しないものだった。

そこに、岩を溶かすトンネル掘削機（TBR）が轟音を立てて稼働した。

「ロケットの点火のようなものです」と、EarthGridの創設者兼最高経営責任者（CEO）であるトロイ・ヘルミング氏は、同社の機械の前面にある3つのプラズマトーチを点灯させる当初の騒がしいプロセスについて説明する。

回転するヘッド内に設置されたそれらのトーチは、太陽の表面よりもはるかに高温である27,000℃に達する過熱プラズマの噴流を生成すると、すぐに静かになる。

この1月のカリフォルニアでの試験中、EarthGridの葉巻型の掘削機は花崗岩を3メートル食い破った。「私たちは基本的に、トンネルの中に激しい渦、つまり竜巻を作り出しているのです」とヘルミング氏は、これが溶岩の形をとることもある破片を機械が吸い出すのをどのように助けるかを説明しながら述べる。

「それを見るのは、少し感動的でした」と起業家は付け加える。「この瞬間を10年間待っていました。」

このような新興技術は、トンネル掘削をより迅速かつ容易にする可能性がある。電力や通信ケーブル、変電所、データセンター、その他の重要なインフラを地下に設置することは、そのような設備を確保する上で良いことだが、長らく非常に高価で困難な選択肢であった。

BBCニュースに対し、エンジニアリング企業は、ロシアとウクライナの戦争により、地上施設がドローン攻撃に対してどれほど脆弱であるかが明らかになったことも一因となり、地下化への需要が増加していると伝えた。

ヘルミング氏によると、電力線や光ファイバーケーブル、あるいは例えば水、天然ガス、アンモニアを輸送できるパイプラインのために、自身のトンネル掘削機を使用したいという企業から関心を受けているという。

同社が注目しているプロジェクトの1つには、空港や倉庫周辺の地下貨物配送システムのためにトンネルを掘削することが含まれる。「道路からトラックをさらに減らすためです」とヘルミング氏は述べる。

1月のTBR試験はうまくいったが、ヘルミング氏によると、機械はトンネルの上部と左側にわずかに「掘りすぎた」という。同社のチームは、これを修正するために、約5分ごとに交互の方向に回転する渦を生成するように機械を調整する予定であり、TBRは来年にも商業展開される可能性があると期待している。

人類は古くから、保護するために物を地面に埋めてきた。現代のインフラで安全かつ費用対効果の高い方法で行うことは難しいが、時には最も遠隔地であっても、それを行う価値のある選択肢となる。

「私たちが目にしているのは、過酷な物質性が依然として重要であるということです」と、エクセター大学のコミュニケーション学シニア講師であるアレクサンダー・RE・テイラー氏は述べる。彼は、データセンターがますます地下に進んでいる「データバンカーブーム」と呼ぶものを特定した。

今年初めに完成したデータセンターの1つは、イタリアのドロミーティ山脈の一角に設置された。

地下100メートルの新たに掘削された空洞は、近年、スパークリングワイン、リンゴ、チーズの貯蔵庫の隣に位置している。

Trentino DataMineの自然に涼しい空間は、サーバーを冷却するのに費用対効果が高く、エネルギー消費が少ない。

最高経営責任者（CEO）のデニス・ボン氏は、「9000万立方メートルのドロマイト岩は、物理的な侵入、電磁干渉、地震イベント、水文地質学的リスクに対する自然な保護を提供します。これは地上では再現できないレベルの保護です」と付け加える。

他の場所では、一部の技術が海底に潜り込んでいる。数千キロメートルにわたって海の下を走る海底インターネットケーブルは、船舶の錨によって時折損傷を受ける。

テレジオグラフィー社のシニアアナリストであるレーン・バーデット氏は、ケーブルの一部または全部を埋設することが一般的になるにつれて、ケーブルの障害が展開ケーブル1キロメートルあたりで希少になっていることを示唆する証拠があると説明する。

「海底ケーブルは、最大3メートルの深さに埋設されることが増えています」と彼女は言う。「一部の障害が発生しやすい地域では、ケーブル全体が埋設されています。」

テイラー氏は、様々な例が、物を地下や洞窟の奥深くに保管することが効果的な防御戦略であることを示していると述べる。

「アルカイダが使用していたトンネルは、アメリカにとって（アフガニスタン戦争中）主要な戦略的問題でした」と彼は付け加える。より最近では、イランの非常に破壊が困難な地下核施設が大きな注目を集めている。

ジョセフ・ギャラガー社（土木工学・トンネル工事会社）のワークウィニング・事業開発部長であるロビー・マッゴーラン氏は、ウクライナ戦争やその他の地政学的な出来事が、一部地域での地下化への需要に「間違いなく影響を与えている」と述べている。

ロシアと国境を接する国々は、地下化についてますます問い合わせている。「彼らは、誰に作業を任せるか、そして（インフラを）埋設して確実に保護することについて非常に慎重です。私たちはそれを認識しています」と彼は付け加える。

マッゴーラン氏はまた、レーザー誘導システムやジャイロスコープなどの技術が、近年、トンネル工事をより正確にしていると述べている。

しかし、地面に閉じ込められた危険なガスの放出から、時折発生する洪水問題まで、依然として重大な課題が存在する。トンネル掘削装置の劇的な革新、つまりトンネルを掘削できる速度を大幅に向上させるものは、めったに登場しない。

「通常、私たちは（進捗を）毎分ミリメートル単位で測定します」とマッゴーラン氏は言う。

エンジニアリングコンサルタントであるアラップ社の欧州・インド・中東・アフリカ担当エネルギーリーダー、マーク・ネラー氏によると、英国では、重要なインフラを地下に設置する顕著な動きはまだ見られないという。

ただし、一部の場所ではトンネルが明らかに必要である。ネラー氏と同僚は、ロンドンの電力トンネルプロジェクト（10億ポンド規模）で作業を行い、ロンドンの地下に18マイル（29km）のトンネルを建設して大型電力ケーブルを収容した。

これはそのような忙しい都市部にとっては完璧な選択肢だったが、トンネル工事は地上ケーブルインフラよりも数倍高価になる可能性があるため、ネラー氏は、他の場所では、追加の回路を設置するだけで十分な回復力が提供できると述べている。

「それは実際にはるかに費用対効果の高い方法です」と彼は言う。「（英国の）電力システムは、かなりの冗長性が組み込まれるように設計されています。」

インフラ政策コンサルタントであり、『Journal of Critical Infrastructure Policy』の編集者であるリチャード・リトル氏は、冷戦末期を回想しており、その頃は全面核戦争の脅威が西側諸国でバンカー建設が頻繁に話題になる理由だった。

今日に至るまで、スイスはすべての市民が核シェルターにアクセスできることを義務付けている。同国の多くの集合住宅には、地下室にそのような施設がある。

「それは多くの点で、まさに『博士の異常な愛情』のようなものでした」とリトル氏は、ロナルド・レーガン大統領政権時代のバンカー建設に関する議論に言及して述べる。「世界は終わるだろうが、おそらく数百人の重要な人々をここに避難させ、彼らは生き残るだろう。」

1990年代に地下重要インフラに関する政策文書を執筆したリトル氏は、「すべてを地下に置くことはできないことは、かなり早く明らかになった」と付け加える。

今日では、攻撃された場合に再起動または交換が困難になる可能性のある特定の施設を、地下化の候補として特定する価値があるかもしれない。「最初に思いついたのは、（コンピューター）チップ製造です」とリトル氏は例を挙げる。

「地下施設は、特定の状況では大いに理にかなうと思いますが、それはすべて重要なものにかかっています。」

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