現在行われている主な海岸侵食対策は、保護構造物の建設による護岸と、地中にセメントを注入する地質強化の2つのアプローチだ。しかし、これらの方法はコストがかかるだけでなく、長持ちしないという課題を持つ。また、セメントなどの人工的な結合材を地中に注入することは、環境にとって取り返しのつかない問題が生じる可能性もある。

そこで、ノースウェスタン大学の研究チームは、サンゴや軟体動物にヒントを得て、海水を利用するシンプルな技術を開発した。海水にはもともと無数のイオンと無機物が含まれている。ここに2～3Vの微弱な電気刺激を与えると化学反応が起こり、貝殻の原料である炭酸カルシウムが形成される。少し高い4Vの電圧をかけると、水酸化マグネシウムとハイドロマグネサイトに変化する。

形成された無機物が砂とともに固まると、砂の粒子は結合し岩のように強固になる。研究チームは、一般的なシリカや石灰質の砂から火山の近くで見られる鉄砂まで、あらゆる砂でこの技術が機能することを確認している。自然のセメントとして働く無機物はコンクリートよりもはるかに強いため、結合した砂は護岸構造物のように強固になる。電流を流すと結合材となる無機物は瞬時に形成され、数日間刺激を与え続けることで効果はより高まる。固まった砂はさらなる介入を必要とすることなく、何十年にもわたり海岸線を保護すると研究チームは予測している。

また、研究チームによると、印加される電気刺激は非常に弱いため、海洋生物に悪影響を及ぼさない。さらに、固化した砂は可逆性を持つ。陽極と陰極を入れ替えて電流を流すと、結合材となった無機物は溶解し、砂も元の状態に戻る。

試算では、この技術にかかるコストは1m³あたりわずか3～6ドル（約440～880円）だ。結合材を用いて砂を強化する従来の方法では1m³あたり70ドル（約1万円）かかるのに対し、非常に安価といえる。研究チームは現在、この技術を実験室の外の海岸などで試験する計画を立てている。

（fabcross for エンジニアより転載）