地熱発電は高価すぎるが、ディグ・エナジーの信じられないほど小型の掘削装置がそれを解決するかもしれない

地熱発電は高価すぎるが、ディグ・エナジーの信じられないほど小型の掘削装置がそれを解決するかもしれない

ニューハンプシャー州マンチェスター近郊の農場で、最近、汚水が噴き出すのを目にした。スタートアップ企業が記者に見せるような類のものではない。しかし、ディグ・エナジー社にとって、この泥水は同社の小型掘削リグの欠点ではなく、むしろ特徴なのだ。 

過去5年間、秘密裏に事業を展開してきたこのスタートアップ企業は、地熱暖房・冷房を低コスト化し、化石燃料ボイラーや炉に取って代わることを目指し、ウォータージェット掘削リグを開発しました。このリグはその実現に大きく貢献し、掘削コストを最大80%削減すると期待されています。

TechCrunchが独占情報として入手した情報によると、Dig Energyは火曜日に500万ドルのシード資金を調達して設立された。このラウンドはAzolla VenturesとAvila VCがリードし、Baukunst、Conifer Infrastructure Partners、Koa Labs、Mercator Partners、Drew Scott、Suffolk Technologiesが参加した。

Dig Energy チームが緑の納屋の壁の前に立っています。
左から:エンジニアリング担当副社長ダン・ジェピール氏、CEOダルシー・マッデン氏、CTOトーマス・リポマ氏。画像提供: Dig Energy

米国では、暖房と冷房が全エネルギー使用量の約3分の1を占めており、データセンターではその割合は40%にも達することがあります。地熱発電はHVAC(暖房・冷房)のエネルギー使用量を大幅に削減すると同時に、送電網運営者に年間最大40億ドルの節約をもたらす可能性があります。オークリッジ国立研究所によると、老朽化し​​た電力網を安定させるため、米国は2050年まで毎日600万フィート(約1.8億メートル)の地熱掘削孔を掘削する必要があるとのことです。

しかし、地熱発電は、少なくとも最初は安くはありません。

「米国では、地熱発電は数十年にわたって建物設備の1%に過ぎません」と、Digの共同創業者兼CEOであるダルシー・マッデン氏はTechCrunchに語った。この技術の運用コストが低いにもかかわらず、この状況は続いている。「初期費用が非常に、非常に、非常に高額なのが現状です。」

地熱発電には大きく分けて2種類あります。強化地熱発電は、数千フィートから数万フィートの深さまで掘削します。FervoやQuaiseのような企業は、その深さまで掘削し、通常数百度の非常に高い温度を利用して発電を行っています。もう1つは、Digが注力している浅層地熱発電で、通常は数百フィートの深さに限られます。この深さでは、地表温度は年間を通して一定に保たれており、住宅や商業ビルの冷暖房に最適です。

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浅層地熱発電では、パイプを通して地下に水を送り、地中から熱を輸送します。夏には余分な熱を放出し、冷やされた水は地表に戻って建物の冷房に利用されます。冬には熱を吸収して暖房に利用されます。

グランドループ(地下配管)の設置費用は、地中熱ヒートポンプの総費用の約30%を占め、この技術が従来の暖房・空調システムよりも依然として高価である主な理由の一つとなっています。これらのコストへの取り組みは、Dig社の優先事項の上位にありました。 

「事業を始めた頃は、もっと低コストのドリルを作れないかと考えていました」とマッデン氏は語る。

マッデン氏と共同創業者の夫トーマス・リポマ氏は、5年前に以前のスタートアップ企業「レスト・デバイセズ」を縮小した後、この分野の探求を始めました。彼らはすぐに、従来の切削ビットの代わりにウォータージェットを使って地中を掘削する方法を記した古い研究論文に偶然出会いました。

しかし、この技術に関する研究は十分に行われていたものの、まだ本格的な実用化には至っていませんでした。「掘削技術の多くは石油やガスから受け継がれてきたものです」とマッデン氏は言います。つまり、ディグが配管工事を行っている深度では、地熱のような掘削技術は大型で高価で、出力が大きすぎる傾向があるということです。

緑の扉が付いた白い小屋が土と草に影を落としています。
この白い小屋は、Dig Energyの初期プロトタイプが設計・製造された場所です。画像提供:ティム・デ・チャント

Dig社は長年にわたり掘削機の設計を改良し、ニューハンプシャー州のオフィス近くでテスト掘削を続けてきました。彼らは土、砂利、粘土、砂、そして砂岩、石灰岩、花崗岩、粘板岩、頁岩など、様々な種類の岩石を掘削してきました。チームは私に、中央にきれいな穴が開けられた非常に密度の高い岩石のテストブロックを見せてくれました。

今日の地熱掘削リグも同様のことが可能ですが、比較すると巨大です。最も一般的に使用されているものは大型トラックの荷台に積載されています。アクセスしやすい場所では十分に機能しますが、家の裏庭に押し込むことはできません。また、混雑した商業ビルの敷地では貴重な空きスペースを占有してしまいます。

Digのプロトタイプはまだ商用利用には至っていませんが、私が見た限りでは、広く普及している地熱掘削リグよりもかなり小型でした。また、掘削される穴は従来のリグよりも直線的です。これら2つの特徴により、Digの掘削穴をより密集して設置することができ、開発者にとって大きなメリットとなります。 

最初の商業パイロットの準備が整うと(このシードラウンドの達成が貢献する)、Dig のリグのサイズは若干大きくなるが、現在業界を席巻している大型の二軸トラックは必要なくなるだろう。

同社は掘削業者にこの装置を販売する計画で、既存のプロジェクトに新たな選択肢を提供し、新たなプロジェクトへの道を開く可能性もある。他の企業もこの技術を研究している。 

「人々に200万ドルもする掘削装置の購入を強制するべきではありません。もっと低コストで、誰でも事業に参入できるようなものでなければなりません」とマッデン氏は述べた。「地熱発電は100%の建物に導入されるべきです。しかし、実際には1%の建物にしか導入されていません。では、残りの99%をどうやって埋めればいいのでしょうか?」と彼女は付け加えた。「実質的に未開拓の市場なのです。」