R-2023-049
「未来の水ビジョン」懇話会では、ゲストから話題提供をいただき、小規模分散型水循環システムの技術開発および実装と持続的な水インフラのあり方について議論を行う。（2023年1月20日 東京財団政策研究所にて）
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・Keynote Speech（概要） |
Keynote Speech（概要）
前田瑶介／WOTA株式会社 代表取締役 兼 CEO
徳島県出身。東京大学工学部建築学科卒業、同大学院工学系研究科建築学専攻（修士課程）修了。小学生の頃から生物学研究を開始し、中学生で水問題に関心を持ったことをきっかけに、高校時代に水処理の研究を実施。大学では都市インフラや途上国スラムの生活環境を、大学院では住宅設備（給排水衛生設備）を研究。ほか、デジタルアート等のセンサー開発・制御開発に従事。WOTA CEOとして、水問題の構造的解決を目指す。
WOTA株式会社は、水問題を構造から捉え、解決に取り組むベンチャー企業である。設立から9年を経て、上下水道の代替を地域ごとに実践していく段階に入っている。
1. 既存製品「WOTA BOX」「WOSH」による小規模分散型水循環の実践
WOTA BOXは、エアコンの室外機サイズの、キャスターが付いたポータブル水再生システムで膜処理と紫外線や塩素による除菌を組み合わせ、排水の約98%を再生循環利用できる。災害時の広域断水の状況下で直面する水不足を解消することがこの製品の目的である。技術的に解決可能な問題で人が困っている状態を極力解消したいという思いで、まずはいかに多くの方に災害現場で水を届けられるかを重視してきた。実際にこれまで国内で被災地での活用だけでも累計2万人以上の方がWOTA BOXを利用し、自治体を中心に広がっている。民間でも、マンション管理組合での購入例がでてきている。
WOSHは、手洗いに特化したモデルで、発売からこれまで国内で累計約200万回以上の手洗いを提供することができた。特に災害対策指定病院などで導入され、2022年に福島県沖地震があった際に、断水した独立行政法人国立病院機構 宮城病院でも日頃と変わらず手洗いを提供した実績がある。
既存製品は単なる浄水器としてではなく、小型化したプラントとしてつくってきた。水処理には複数種のフィルターや深紫外線B等を使用するが、その性能をセンシングしながら、洗浄等のフィルター運用を細かくコントロールしたり、逆浸透膜での回収率を増やすための細かい制御を伴った水処理を目指している。
現在既に、独自開発の水処理の自律制御技術で、水の安全性を常に制御・監視しながら運用できている。現地では、いつフィルターを交換するべきかといったことが、表示され、交換時には、マニュアルさえ読めば、簡単な作業でできる仕組みになっている。今まで属人的であったプラント運用の大部分を自動化することで、どこでも誰でもオペレーションできるようにした。
そのために必要なのが、自律制御技術で、水処理および水質を管理するためのセンサーと、センサーからのデータを元に水処理をフィードバック制御するアルゴリズムの開発に注力してきた。今後住宅向けに導入する段階では、これまでのセンサーからのデータを利用し、さらに水処理のレベルを上げていきたい。海外発のベンチャーなどでは、小型化を優先して再生循環率を抑える考え方もある。それでは、上下水道の補完はできても代替はできない。当社では、上下水道の代替となる水質水準でありながら、いかに小型化し、人の関わりを最小限にして運用するかに注力してきた。
2. ビジョン：水問題の構造的解決
次の4年間では、国内・外の水問題の構造的な解決を目指したい。
仮に全世界に上下水道システムが普及しても、水問題の全ては解決し得ないと危惧している。日本は1億人以上の人口を抱えながら、上水道を98％以上普及させている。それは偉業だが、総人口がこれから減る状況で、現時点において上下水道事業には10兆円毎年投じられ、約4兆円が赤字となる構造がある[1]。事業効率が一定程度高い国においても、100%に近い水準で水道を普及させることで財政構造に無理が生じるという1つのケーススタディーとして見られる。
つまり、日本では水量不足や水質汚染の問題は解決されても水インフラの財政問題が残る。これから経済成長を迎える世界中の途上国に対して、農村部で整備すべき水インフラの参考になるのではないか。そういった問題を事前に避けられる構造を持つ水インフラを世界に提案していく意義がある。
もう1つの懸念は、世界的な水不足傾向である。都市全体で、建物を全てパイプラインにつないで、まとめて供給・処理する仕組みから、生活排水を水源とし、飲用レベルに再生して供給する小規模分散型水循環アプローチが解決の鍵となる。大規模集中型の水供給で全世界の水問題を解決しようとすると、1京円（兆の上の単位）オーダーの設備投資が必要になると試算されるが、小規模分散型の水循環システムを確立することでそれを飛躍的に少なくできるのではないかと考えている。
これは、水インフラの整備を製造業型に変えようという試みでもある。私がマサイ族の村に滞在したときも、車、スマートフォン、エアコン、室外機、冷蔵庫といった製造業由来のものは多く普及していたが、上下水道等の水インフラは整備されていなかった。そういったところに工業製品としてぽんと持っていくだけで、水インフラの整備が完了できないかという発想で、自立型の住宅を形にした。上下水道にも、さらに系統電源にもつながっていない、線のライフラインから独立した家で、生活排水を98％再生して使いながら、雨水等で2％補充する仕組みだ。
3. 水質とコストの課題をクリアし、実装へ
水再生システムのプロセスには生物処理と膜処理の2つのモジュールがある。
これまで2年間程度の試作機運用を通して、供給水質は水道基準項目51項目を、基本的に満たしている。
この水準での安定的な水供給を行うシステムを量産化し、各家庭に届けられるような状態を実現することが、これから1年半の目標だ。
もう1つ重要なのがコストだ。向こう数年間で、日本の上下水道料金並みか、それより安い水準で提供できるようにするのが、現段階（2022年時点）の開発目標だ。
ただし現時点でもコストメリットを出せる地域は多く存在している。日本においては過疎地域、世界においては赤道直下の島嶼（とうしょ）部だ。特に熱帯サバナ気候、モンスーン気候のエリアでは水不足で水調達コストが高騰しており、小規模分散型により持続可能な水供給が実現できるのではないかと考えている。
日本には、過疎集落が63,237箇所あり、中でも100人未満がその約60%を占める[2]。私が育った徳島県の山間部もその一つだが、そこには大規模インフラの財政的課題だけではなく、上水道普及率98%に対する残りの2％、つまり水道事業の給水区域外にあたる小規模水道[3]や井戸等を利用する地域もある。こういった人口減少地域で整備コストを抑えながら水供給や排水処理の仕組みを維持する方法を提案していく。
世界では2021年11月のCOP26で、取り組みをイギリス王室から表彰いただき、イギリス連邦加盟国の一つで、世界で最も水ストレスが高い国の一つとされるアンティグア・バーブーダ国での水供給の取り組みに参画している。
カリブ海の人口約10万人の島で、水道は一部整備されているが、1週間に数時間しか水が供給されない現状である。直近10年間程度で、気候変動等の影響で降水量が減り、従来の貯水池から水が枯渇してしまった。
そこで、国全体への整備を見据え、まず、政府が主導する公営住宅開発プロジェクトにおける標準的な水インフラの候補として、小規模分散型水循環システムの実証にむけた準備を進めている。
水供給のコストが高く不安定な地域では、人間の生活排水は貴重な水源である。それを活用できる設備が当たり前になれば、水問題に苦しむ人がいなくなるという発想のもとで事業に取り組んでいる。
さらなる議論
再生循環の技術について
技術的な競合や連携について
大規模インフラとのベストミックスとは？
生活者の意識について
大きな「水循環」の観点から
まとめ
[1] 上水道普及率：厚生労働省「水道の基本統計（令和3年度）」（2023年9月6日閲覧）https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/topics/bukyoku/kenkou/suido/database/kihon/index.html上下水道事業費：総務省地方財政白書第一部７地方公営企業等の内、上下水道事業の会計情報を基に算出（数字のベースは平成28年度実績の会計情報より）
[2] 総務省「過疎地域等における集落の状況に関する現況把握調査」（令和2年3月）（2023年9月6日閲覧）https://www.soumu.go.jp/main_content/000678497.pdf
[3]小規模水道：50人以上の者に飲用の水を供給し、かつ水道法の適用除外となる水道であり、県などの水道（水道事業）から供給される水のみを水源とするものを「小規模簡易専用水道」といい、そのほかのものを「小規模専用水道」という。
出典：浦安市 https://www.city.urayasu.lg.jp/shisei/machi/suidou/1002766.html
「未来の水ビジョン」懇話会について
我が国は、これまでの先人たちの不断の努力によって、豊かな水の恵みを享受し、日常生活では水の災いを気にせずにいられるようになった。しかし、近年、グローバルな気候変動による水害や干ばつの激化、高潮リスクの増大、食料需要の増加などが危惧されている。さらには、世界に先駆けて進む少子高齢化によって、森林の荒廃や耕作放棄地の増加、地方における地域コミュニティ衰退や長期的な税収減に伴う公的管理に必要な組織やリソースのひっ迫が顕在化しつつある。
水の恵みや災いに対する備えは、不断の努力によってしか維持できないことは専門家の間では自明でるが、その危機感が政府や地方自治体、政治家、企業、市民といった関係する主体間で共有されているとは言い難い。
そこで「未来の水ビジョン」懇話会を結成し、次世代に対する責務として、水と地方創成、水と持続可能な開発といった広い文脈から懸念される課題を明らかにしたうえで、それらの課題の解決への道筋を示した「水の未来ビジョン」を提示し、それを広く世の中で共有していく。
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※「未来の水ビジョン」懇話会メンバー（五十音順）2023年7月現在 沖大幹（東京財団政策研究所研究主幹/東京大学大学院工学系研究科） |
