地球温暖化の原因となる二酸化炭素（ＣＯ2）の排出源となる化石燃料に代わり、太陽光発電や風力発電など、自然の力を利用する再生可能エネルギーへの期待が高まっている。一方、これまではあまり利用されてこなかったが、使い方次第で大きな可能性をもつエネルギーとして注目されているのが「未利用エネルギー」だ。なかでも地中熱利用は、私たちの住まいや公共施設、オフィスなどにおける冷暖房などのあり方を変える技術になるといわれている。
地中熱とは、その名のとおり地面の下の温度のこと。大気の温度が季節や気候の変化などによって大きく変化するのに対して、地下の温度は１年を通じてほとんど変わらない。たとえば東京の気温は、夏は30度以上になり、冬は０度近くにまで下がるが、地下の温度は約15度で一定だ。地中熱利用では、この性質を室内の冷暖房に利用する。つまり、暖房する際には熱源として、冷房する際には放熱先として地下を利用するわけだ。この仕組みを「地中熱利用ヒートポンプ」という。
地中熱利用ヒートポンプには大きく分けて、1) 地中熱交換型、2) 地下水利用型、3) 地表水利用型―の３種類があり、地中熱交換型が広く採用されている。数m〜100mの深さまで掘った地下に地中熱交換器を埋設。交換器内で不凍液や水などを循環させて、熱交換を行う。地熱発電に似ているが、掘削する地面の深さがはるかに浅い。零下のような極寒の地をはじめ、日本中どこでも使用できる。また、最終的な熱量が使用電力の３倍を超える熱効率のよさも特長だ。欧米では、20年以上前から地中熱利用ヒートポンプが広く用いられている。
一方、日本ではヒートポンプなどの設備が必要となることや、掘削のためのボーリング費用がかかること、地震による被害が心配されることなどを理由に、あまり利用されていない。しかし、地中熱利用ヒートポンプは、空気を熱源とする一般のエアコンと違って、冷房する時に温風を排出することがないことから、ヒートアイランド現象への対策としても期待されている。環境省は、地中熱や地下水を利用したヒートアイランド対策技術の有効性を確認するとともに、地下空間への影響などを分析・評価する「クールシティ推進事業」を行っている。
近年、ヒートポンプを利用せず、地下５mほどのところに埋設したパイプに空気を通し、集めた地中の冷熱を室内の冷暖房や換気などに直接利用するシステムが開発され、戸建住宅を中心にシェアを拡大している。
