🌊 波動式湧昇ポンプとは？
Wave-Actuated Upwelling Pump

この装置は波の上下動のみで動作し、低層の低温水を汲み上げます。
これにより 海面水温を下げ水蒸気の発生を抑え、同時に酸素・CO₂の吸収量を向上させます。

📑 目次 / Contents

1. 概要 / Overview

2. 背景 / Background

3. 仕組み / How it Works

4. 実験・実績 / Results

5. 応用 / Applications

6. 導入・参加 / Adoption

7. 資料・動画 / Resources

8. よくある質問 / FAQ

9. お問い合わせ / Contact

🌊 概要 / Overview

水深3～6ｍにある海面に比べ低温の水を汲み上げ、表層に広域拡散します。

以下の様な効果が期待されます。

１．水蒸気発生抑制　⇒　台風・豪雨制御、沿岸部の猛暑緩和

２．海洋への気体溶存量（酸素、CO2の溶け込む割合）増加　⇒　酸欠死対策、CO₂回収（DAC効果）

３．植物プランクトン増加による水産資源活性化　⇒　食料増産　

海面冷却実験効果

低温水データへ

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📈 背景 / Background

以下の様な課題改善手段として開発を始めました。

①気象変動と気象パターンの変化:
海面水温の上昇は台風の強度や頻度が増加する可能性があります。

②海洋循環の変化:
海洋循環にも影響を与え世界中の海流や気候にも変動が生じる可能性があります。

③生態系への影響:
海洋生物の分布、繁殖、餌の入手、サンゴ礁や魚群などに深刻な影響を及ぼす。

④氷河と氷床の融解:
海面水温の上昇は氷河や氷床の融解を促進を加速し、低地の沿岸地域が影響を受ける。

⑤気温上昇と関連する問題:
地球全体で気温が上昇し、熱波、干ばつ、洪水などの気象イベントが増加する。

⑥空気中の酸素やCO2の海への取り込み量減少:
海洋の酸素、CO2吸収量が減少し魚貝類の酸欠死や植物プランクトンの減少に繋がる。

千葉市で

最大瞬間風速57.5ｍを記録

した2019年の房総半島台風を機に

芝浦工業大学と共同開発開始

出典：気象庁大気海洋部気象リスク対策課

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⚙️ 仕組み / How it Works

波動式湧昇ポンプは、浮体（ブイ）に連結された逆止弁付きパイプ（市販の塩ビ管）で構成されています。

基本構造

  • 上昇時に弁が閉じ、パイプ内の水が引き上げられる
  • 下降時には弁が開き、引き上げられた水が排出される

この動作を繰り返すことで、波のエネルギーを活用しながら持続的な湧昇（揚水）が可能になります。

揚水原理

初代装置

実験画像：逆止弁の付いたパイプから低層水が吐き出される。（出典：芝浦工業大学）

風下側拡散イラスト

逆止弁

全体構成

技術面での新規性

１．浅海層（水深3～5ｍ）の低層冷水揚水＝装置の小型・分散敷設が可能

２．ヒレ形状の幅広逆止弁＝小波でも揚水し、超浅海面に拡散可能

３．管内部への生物着生防止と外部への着生促進＝集魚効果（パヤオ）

導入面での新規性

１．ゼロ・エネルギー＝波力エネルギーで駆動し２次汚染なし

２．汎用品、既存海洋施設活用＝漁業関係者、地元企業の新規ビジネス創成

３．オープン・テクノロジー＝ロイヤリティーフリーでノウハウ提供

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🧪 実験・実績 / Field Tests & Results

実験室での湧昇流量試験

装置概要

湧昇効率

千葉県御宿町、岩和田漁港にて耐久試験＝現在も継続中

御宿町、岩和田漁港

水温計測、耐久試験、新規テーマ実測試験

導入事例：ホタテ養殖場

現場にあるブイにつないで投入

ホタテ養殖水域に於ける鉛直水温調査結果

https://npo-escot.org/wp-content/uploads/2023/11/ishinomaki.suion202302-10.pdf

導入事例：岡谷工業高校/信州大学の諏訪湖浄化

学会、シンポジュームでの実績

2025年9月10日

日本土木学会にて論文発表

2025年10月17日

東京湾シンポジウム2025 ポスターセッション出展報告 / Report: Poster Presentation at Tokyo Bay Symposium 2025

東京湾シンポジュームでの展示ポスター

非常に多くの来場者からご質問を頂戴しました。

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🔗 応用分野 / Applications

応用分野紹介へ

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🛠️ 導入・参加方法 / Adoption & Participation

購入して頂くのは逆止弁だけです。

既設のブイも活用できます。

ノリ養殖場での導入を目指しています。

使用法・価格

ブイに吊るすだけで簡単に吊るして使用できます。

用途：

  • 海面冷却機能付き浮体式漁礁（パヤオ）
  • 人工湧昇海域創成試験装置として
  • 養殖場生簀周辺での酸欠対策
  • 湖沼、ダム湖の水質改善
  • 首都圏沿岸海面冷却試験装置として
  • 台風・豪雨制御試験装置として
  • 海洋肥料散布手段として

価格：逆止弁以外は汎用品としてDIY制作出来ます。

  • 逆止弁：￥29800/個（税、送料別）

周辺アイテム：

  • 受風ポール付き丸ブイ（浮力22㍑、牽引ロープ付き）：￥24800/個（税、送料別）
  • 湧昇管セット：￥39800/セット（税、送料別）

　⁂セット価格内訳：

  • 上部湧昇管VU100（1.8m～）
  • 異径ジョイント（VU100/200）
  • 下部湧昇管VU200（0.5ｍ）
  • 連結用ビス
  • 管内クリーニング・バー

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コスト試算

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📚 関連資料・動画 / Resources & Media

概要資料　⇒　こちら（PDF)

発表スライド

波動式湧昇ポンプによる効果検証実験結果

解説動画

1.動画：波動式湧昇装置の気候変動対策メカニズム　⇒　こちら

2.動画：波動式湧昇ポンプ解説動画　⇒　こちら

3.動画：波高５㎝での湧昇動画　⇒　こちら
　　　　＊パイプ内の水が数センチ刻みで上昇する様子がはっきりわかります。

4.動画：湧昇管の内外の水流を可視化　⇒　こちら

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実施例/論文：

宮城県石巻市ホタテ養殖いかだでの試験

論文

共同研究
芝浦工業大学学生論文

論文-1
論文-2
論文-3
論文-4
論文-5
論文-6

海外大学論文（日本語訳）

オーストラリア・グリフィス大学
「波力を利用した人工湧昇による魚類資源増強の人工湧昇」
Brian Kirke*（ブライアン・カーク）
School of Engineering, Griffith University Gold Coast Campus, PMB 50, Gold Coast Mail Centre,


ハワイ大学、オレゴン大学
「波浪ポンプ技術を用いたアップウェリング制御の外洋実験」
ANGELICQUE WHITE
オレゴン州立大学、オレゴン州コーバリスの海洋大気科学部
KARINBJO¨RKMANとERICGRABOWSKI
ハワイ大学マノア校、ホノルル、ハワイの海洋地球科学技術学部
RICARDO LETELIER
オレゴン州立大学オレゴン州コーバリスの海洋大気科学部
STEVE POULOS、BLAKE WATKINS、およびDAVID KARL
ハワイ大学マノア校、ホノルル、ハワイの海洋地球科学技術学部

企業・研究機関論文

宮城県水産試験場：
「自然エネルギーを利用した湧昇流発生による養殖マガキの身入り向上に関する研究」
熊谷 明・押野 明夫

「深層水汲み上げによる海洋肥沃化実験」
－拓海プロジェクト－
THE SEA FERTILIZATION EXPERIMENT BY UPWELLING
DEEP OCEAN WATER – TAKUMI PROJECT－
大内 一之
Kazuyuki OUCHI
工博 ㈱大内海洋コンサルタント（〒389-0001 長野県軽井沢町塩沢湖野村C-11）
Ph.D., Ouchi Ocean Consultant, Inc.

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❓ よくある質問 / FAQ

揚水量？

コスト？

計算式？

湧昇量と拡散面積試算

☆現在、海面ゼロセンチに送水・拡散可能な改良を実施中

東京湾の海面水温を１℃下げるコスト試算

条件設定：

東京湾面積＝100㎞²

冷却する表層水深＝0.1ｍ（ヒートスキン層）

湧昇ポンプ内径＝3.0ｍ（断面積＝7.06m²）

湧昇ポンプの長さ＝5.0ｍ
湧昇ポンプの概算コスト＝200万円/基

変動条件：水深5.0ｍ層には海面水温ー3.0℃の低温水がある（夏から秋）

海面の水温＝30℃　

水深5ｍの水温＝27℃　

上下変位＝1ｍ（湾の平均波高0.5ｍより採用）

周期＝4秒

海面水温が1℃下がったことによる減少する水蒸気量（AI試算）

湧昇量試算の基本計算式


オーストラリアのグリフィス大学ゴールドコースト校の計算式を用いる。
表３：Griffith University Gold Coast Campusの計算式

＊A はチューブの面積，H は谷から頂上までの波の高さ，T は波の周期を表す。
ポンプの最大上昇速度は水面の最大上昇速度と等しいと仮定する。

湧昇流の理論式：
Q_th=πAH/T (-∆ρ/ρ gAT)
(A : パイプ断面積、H : 振幅、T : 波周期)
(ρ : 水の密度、∆ρ : 密度差、g : 重力加速度)

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✉️ お問い合わせ / Contact

    tel:

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    その他、解析・計測データ

    夏季グラフでは表層と中層の間に大きな水温差

    水深５mには３～４℃低い低温水層

    水深３ｍまで急速に低下、その後横ばいで推移

    御宿岩和田漁港における鉛直水温比較

    ②千葉県勝浦市、海中展望塔直下での鉛直水温比較

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    応用分野：海面冷却に関する広範囲な可能性：

    • 台風制御の可能性＝AIによる国家プロジェクトとの評価比較/海外論文・事例を基とした第３者評価
      関連資料　　「台風制御における人工海洋冷却の限界と波動式湧昇ポンプ」
      関連資料　　「波動式湧昇ポンプ（Wave-Actuated Upwelling Pump）」の台風制御（Typhoon Mitigation）手段として評価」

    ※比較技術が見当たらない為、現在進行中の「台風ショット計画」との対比をAI(ChatGPT+)に指示いたしました。関係者の方にはご理解とご容赦頂きたいと存じます。

    台風発生時のウネリを感知し揚水量をアップ

    • *浮漁礁（パタヤ）効果＝藻が付くことで小魚が集まり、その小魚を狙って大型魚も集まる“食物連鎖”を活用した浮体
      関連資料

    • 海洋によるCO2回収（DAC）＝海面水温低下によりCO2吸収量増加
      関連資料

    浮漁礁（パタヤ）効果について：

    パヤオはフィリピン語で「筏（いかだ）」を意味し、日本語では「浮魚礁（うきぎょしょう）」とも呼ばれている。

    カツオやマグロ、シイラなどが流木や漂流物に集まる習性を利用した集魚装置として利用されている。

    沖縄・宮古島などではカツオ・マグロ類の漁獲量が増加し、漁業の主軸となっている模様。

    現在は沖縄を中心に全国に広がっており、漁協主導で多くのパヤオが設置。

    海底設置型の従来の人工魚礁と違い、浮魚礁は航行の安全性や耐久性に優れるほか、サンゴ礁やマングローブの海洋環境の保全にも貢献している。

    パヤオ設置による回遊魚の安定供給と、沿岸資源保護を両立できる手法として注目されている。

    出典：TSURINEWS編集部

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    深層海水汲み上げとの相違点：

    • 波動式湧昇ポンプは、波のエネルギーを利用し、水深2～8m程度の浅層冷水を簡易な装置で汲み上げ、主に局所的・分散的な用途（例：漁場の活性化や海面冷却）に用います。
    • 小型・低コスト・設置や運用が容易です。
    • 巨大装置による深層海水汲み上げは、500～1,000m以深の深層水を大規模にポンプアップし、広範囲への海洋大循環や一次生産向上、CO₂吸収促進といった地球規模の用途を目的とします。
    • 大きな設置コスト・維持費がかかり、技術的困難も多いのが特徴です。

    要約：
    浅層―波力・分散・小型・安価
    深層―大規模・高コスト・地球規模

    藻場創成の可能性

    海藻類着生

    多様な生態系を確認

    産卵場所となっている。

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    目指すゴール：


    １．海洋における食糧増産：人工湧昇海域創造による沿岸海域漁業復活
    ２．１による水蒸気発生抑制：豪雨・台風・猛暑等の気象災害緩和

    *湧昇海域とは：

    湧昇域は全海洋面積の0.1％程しかないとされるが、その生物生産量は海洋のあらゆる生態系の中でも際立って高く、

    非常に豊かな生態系が形成される。
    これは深海の栄養塩が海洋表面にもたらされることで、海洋の生産者である植物プランクトンの増殖をきっかけに、

    次々と上位の栄養段階にある生物が増えていくためである。
    湧昇域は好漁場となり、人間にも恩恵を与えている。　出展：ウキペディア

    🌏 開発プロジェクト参加者募集

    台風・豪雨・豪雪の発生頻度が今後さらに増加すると予測されています。
    特に海面水温が26.5℃を超えると、台風は急速に勢力を拡大することが知られています。

    私たちが開発する 波動式湧昇ポンプ は、波の力を利用して浅層の冷水を汲み上げ、周辺の海面を冷却する装置です。
    特徴的なのは、台風由来の大きなうねりが到達すると、汲み上げ量が自然に増大する「波動応答効果」です。
    これにより、早い段階で台風の発達を抑制する事が期待されます。

    平常時には、海中に栄養を循環させることでプランクトンを増やし、CO₂吸収の促進や水産資源の活性化にも貢献します。
    この技術は、気候変動対策と海洋環境保全を同時に実現する革新的なソリューションです。

    現在、NPOエスコットではこのプロジェクトに参加いただける 個人・企業・団体の仲間 を広く募集しています。


    海で未来の地球を守る挑戦にお力をお貸しください。

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    波動式湧昇ポンプに関するご意見・ご提案をお願いします。

    We would appreciate your opinions and suggestions regarding wave motion-type rising pumps.

      tel:

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      研究開発支援者一覧

      波動式湧昇ポンプの開発資金はNPO会員の会費により成り立っています。


      合計：53社、賛助会員８社＋正会員45社

      賛助会員：支援金額　５千円/月

      (株)共同フレイターズ
      シフトサービス(株)
      吉田運送(株)
      鈴与自動車運送株式会社
      久和倉庫（株）
      ヤマラク運輸（株）
      青バラ運輸（有）
      ㈱丸山運送

      正会員 ：支援金額　千円/月

      (株)タニタ
      (株)日本能率協会総合研究所
      日本フレイトライナー(株)
      日本貨物鉄道株式会社
      シリウス・コンサルティング(株)
      早川海陸輸送(株)
      群馬ジカハイ運輸(株)
      郡山トラックセンター事業協同組合
      東京貿易運輸(株)
      (株)プランドール
      (株)APT
      永進運輸(株)
      吉田運送㈱
      ヤマニ屋物流サービス(株)
      大竹運送(株)
      八潮運輸(株)
      (株)ホーユーサービス
      茨城県運送事業協同組合
      佐野市役所
      U―パレット(有現会社デジレ）
      ㈱EF インターナショナル
      関東サービス㈱
      トレードシフトジャパン(株)
      アトム・ロジスティックス(株)
      能代運輸㈱
      トライウォールジャパン㈱
      白井エコセンター㈱
      エコ・プランニング
      (株)タクスト
      (株)ロックイットグローバル
      幸和運輸(株)
      タツミトランスポート株式会社
      オーオーシーエル ロジスティクス(ジャパン)(株）
      神尾政志様（物流アドバイザー)
      (株)義興業
      みなと総合研究財団
      日本トランスシティ株式会社
      TRADE TECH JAPAN LLC.
      藤本剛士（医師）
      シンシアンクス合同会社
      日本テクノロジー株式会社
      オーパーツ株式会社
      丸紅ロジスティクス㈱
      ㈱インターナショナル・フォーワーディング
      合同会社 TRANSCENDIX
      青伸産業運輸（株）

      ロジテクノサービス株式会社

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      NPOエスコットでは供に働く仲間を募集しています！


      新規入会特典

      ① 総エネ、省エネ、環境保全、物流改革分野でのマッチング支援：
      　5千を超えるリアルなネットワークでの多種・多様なマッチングを支援します。
      ② コンサルティング：
      　蓄積した自然科学、物流、人文系データを活用したアドバイスを受けることが出来ます。
      ③ 製品・サービス・システム開発参画：
      　研究開発、新企画等のプロジェクトにご参加いただけます。
      ④ リアルな交流：
      　ほぼ毎月実施される人財交流会に会員価格でご参加いただけます。

      上記の実績によるバリュー・クリエーションが可能となります。

      組織概要書

      入会申込書

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      ✉️ お問い合わせ / Contact

      NPO法人エスコット
      〒277-0011　千葉県柏市東上町4-17
      試験場　千葉県夷隅郡御宿町上布施768-22
      tel：+81-(0)4-7166-4151
      mobil：+81-(0)80-4365-0861
      fax：+81-(0)4-7166-4128
      https://www.npo-escot.org
      ser.kashiwa@gmail.com

      NPOエスコットについて

      NPOエスコットは、環境・エネルギー問題や物流効率化に資する独自の技術・システム開発を行う非営利団体です。

      波動式湧昇ポンプ、DIY型太陽熱コレクター、防災・防犯エコ窓などの気候変動対策に直結する具体的製品を生み出しています。

      国際物流分野では、グローバル・コンテナ・マッチングやQRコードによる効率化支援システム等のスマート化を通し持続可能かつ災害支援となるシステム開発を行っています。

      埼玉県コンテナ・ラウンド・ユース推進協議会、佐野市インランド・ポートの発展および気候変動対策アドバイザー

      NPOエスコットと代表理事紹介記事（マイナビニュース）⇒　こちら

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