コーネリア・C・キャメロン

コーネリア・C・キャメロン
生まれる	コーネリア・クレルモン・キャメロン 1911 （1911年） アイオワシティ、 アイオワ州、アメリカ合衆国
死亡	1994年8月5日(1994-08-05)（享年83歳） バージニア州ウィンチェスター
市民権	アメリカ合衆国
母校	アイオワ大学
受賞歴	1986年にUSGSより功労賞、1987年にアイオワ大学より内務省優秀卒業生賞を受賞
科学者としてのキャリア
フィールド	地質学、植物学

コーネリア・クレルモン・キャメロン（1911年 - 1994年8月5日）^[1]は、泥炭を土壌添加剤やエネルギー源として 研究したアメリカの地質学者でした。

キャメロンはアイオワ大学で学び、地質学と植物学の博士号を取得した。^{[2]地質学への関心とフィールドワークで}30か国以上を訪れた。1945年に、彼女は地質学と社会を関連付けた『 The Earth in Human Affairs』や、このテーマに関する多くの論文を執筆した。USGSでキャリアをスタートさせた彼女は、軍事地質学部門で働いた。

氷河堆積物に関する進歩で最もよく知られているキャメロンは、泥炭堆積物の位置を予測することができた。このような予測は、農地を開発する前に水源を探す際に役立つ。泥炭の専門家として、彼女は1969年から東部鉱物資源部門のメンバーになった。^{[1] [3] [4]キャメロンが}米国地質調査所 に加わる前は、ミズーリ州のスティーブンス大学で地質学の教授を務め、地球科学のコースを教えていた。米国地質調査所在時代に、キャメロンは2つの賞を受賞した。1977年、彼女はUSGSの功労賞を受賞した。この賞は2番目に高い賞であり、科学に重要な貢献をした、または注目すべき経歴を持つ従業員に与えられる。1986年、彼女はUSGSの傑出したサービス賞を復活させた。これは部門で受けられる最高の賞である。^{[5] [6]}

キャメロンは、大学の非理科専攻の学生向けの一般科学コースに地質学を含めることを主張した。 [ ^7]彼女は、地質学を学ぶことで、学生は物理的環境との関係で自分自身について考える機会が得られ、毎日遭遇する自然の要素とのつながりを育むことができると述べた。^[7]一般地質学では、批判的思考やすべてのものの関係性を探すなどのスキルも学生に教える。^[7]

キャメロンは、ユニットに分割できるいくつかの目標を含む大まかなカリキュラムの概要を作成しました。^[7]雑誌記事「一般教育における地質学の位置づけ」（1944年）で、キャメロンは地質学と航空学を比較しています。彼女は、地質学と航空学の両方を学んでいる学生は、これらの研究分野に関連する概念と地図が互いに大きく関連しているため、理解が深まると述べています。

コーネリア・キャメロンは泥炭堆積物のスケッチマップを作成した。これは直接測定せずに地形を観察して描いた地図である。^[8] 1951年に地質調査に参加した後、キャメロンは主に軍事的な地質学の側面に集中した。軍事のために、キャメロンは地下水、道路建設の適合性、空港建設の適合性など、さまざまな指標の分析を含む戦略的な場所を分析した。

1972年から1985年まで、彼女は国際泥炭協会の米国委員会の副委員長を務めました。この間、彼女はルーズベルト・カンポベロ国際公園を監督するカンポベロ国際公園委員会の顧問も務めました。

死の前の数十年間、キャメロンは泥炭を土壌添加剤およびエネルギー源として研究しました。彼女の研究は、米国に泥炭が 7,000 万トン以上あることの特定に役立ちました。彼女はこの主題に関する論文を数十本発表し、メイン州の泥炭資源について論じたテキストの主任著者でした。キャメロンが発表した合計 66 本の論文に加え、地形情報に関する陸軍野外マニュアルの主任著者でもありました。

キャメロンは、両親が科学者だった。母親のハリエット・クリアマン・キャメロンは、地質学の修士号と植物学の博士号を持っていた。父親は自然科学の教授だった。キャメロンの父親は、彼女がまだ7歳だった1918年に亡くなった。^[2]コーネリアと兄のウィリアムは、アイオワシティ郊外の農場で育った。彼女は1933年に文学士号を、1935年に理学修士号を取得した。どちらの学位も、アイオワ州立大学（現在はアイオワ大学と改名）で取得した。その後、彼女は学校に戻り、1940年にアイオワ州立大学で地質学の博士号を取得した。^[2]両親、特に母親は、彼女の職業に大きな影響を与えた。キャメロンの母親は、彼女が103歳になるまで彼女と一緒にフィールドワークを続けた。キャメロンの母親は、フィールドワークを手伝うために娘に同行することがよくあった。キャメロンのフィールドワークは、1953年から1964年の間に日本、韓国、台湾、ナイジェリアなど30か国以上を旅することだった。遠征中、彼女は国連で土木地質学のコンサルタントとして働いていた。彼女の母親は1904年に地質学の修士号を取得し、植物学の博士号を取得した。^[2]

キャメロンの論文の 1 つ、「メイン州クランベリー島の泥炭の地球化学と堆積環境の関係」は、メイン州グレートクランベリー島のヒースと呼ばれる場所に焦点を当てています。キャメロンは、ヒースが 1 平方キロメートルの範囲内で「根本的に異なる泥炭の種類間の水平方向と垂直方向の関係」を研究するのに最適な場所であると考えました。この研究には 2 つの目的がありました。「堆積環境、泥炭を生成する植物群落、および泥炭の化学的特性が、小さな湿地内でどの程度相関関係にあるか」を調べることと、泥炭の特性が短い距離でどのように異なるかを示すことです。キャメロンのチームは、米国全土のさまざまな泥炭とさまざまな気候を研究しました。いくつかの例を挙げると、(1)冷温帯のメイン州とミネソタ州の氷河地帯^[要出典] (2)米国メイン州沖の大西洋の温帯海洋性気候の島で、潮の満ち引き​​が激しく泥炭が完全に変化する^[要出典] (3)米国とメキシコ湾沿岸平野の温暖な気候に沿った沼地^[要出典] (4)マレーシアのサラワク州の海岸とバタンハリ川^[要出典] 。彼女と研究チームは泥炭のサンプルを採取し、研究室で分析した。大西洋とメキシコ湾沿岸平野を除くほとんどの場所で見られる泥炭地はドーム型の泥炭地で、周囲の土壌より隆起し続けていることを意味する。彼らは、「堆積盆地の形状、地下水位、海水への近さ、沼地への無機物質の流入」のすべてがヒースの植物と「無機物含有量」に影響を与えていると結論付けました。^[9]

キャメロンは、国際石炭地質学誌に「温帯および熱帯の緯度における特定の泥炭形成環境の地質学」という自身のフィールド観察に焦点を当てた研究論文を執筆した。^[10]この研究で、キャメロンは、泥炭堆積物中の微量元素が、環境によって異なる濃度レベルと異なる元素を発見したことで、堆積物の環境によって影響を受けることに気づいた。キャメロンは、これらの微量元素が泥炭の下にある岩盤の種類と、泥炭がどのようにして発生源から泥炭湿地まで運ばれたかを特定すると結論付けた。彼女は、現代の泥炭堆積物の研究が古代の石炭層の研究に役立つだろうと結論付けている。^[10]この考えは、DV プンワニの「エネルギー代替としての泥炭」という論文^[10]によって裏付けられている。この論文では、地殻の動きによって泥炭は閉じ込められ、空気との接触を失い、極度の圧力にさらされて石炭化プロセスが始まると述べられており、この論文では泥炭は若い石炭とも呼ばれると述べられている。^[11]コーネリア・キャメロンの石炭地質学論文は固められた。^{[9] [要説明]}

泥炭は部分的に分解した有機物で、主に植物質で構成されています。泥炭は沼地や湿地などの湿地帯でよく見られます。この物質は湿地帯の高酸性度によって形成され、有機物が完全に分解されるのを防ぎ、時間の経過とともに有機物が蓄積されます。泥炭は長い間、代替熱エネルギー源として使用されてきました。また、土壌と混ぜて酸性度と水分保持力を調整し、特定の植物の成長を促進することもできます。^{[12] [13]}

第二次世界大戦以降、泥炭をエネルギー生産に利用する関心が高まり、特に多くのヨーロッパ諸国では​​泥炭燃料の採取と流通の大規模な開発計画に着手した。しかし、この燃料源は、安価な石油が大量に供給されている時期には特に、多くの国で商業的に使用されていない。また、泥炭は90%が水で構成されているため、泥炭を燃やしてエネルギーを抽出するには、水を蒸発させるのに多くのエネルギーが使用され、化石燃料よりも効率が低くなる。^{[12] [13]}

泥炭の使用量は、エネルギー消費の安価な代替品や環境への懸念により、長年にわたって変動してきました。泥炭をエネルギー源として使用することは、石油、ガス、石炭などの代替品に比べて安価な選択肢でした。しかし、1960年代には、安価な石油と石炭の価格が世界中の泥炭の使用に影響を与え、泥炭の使用量が減少する一方で、他の代替品の使用が増加し始めました。^[14]

泥炭はエネルギー源としてアイルランド、イギリス、オランダ、ドイツ、スウェーデン、ポーランド、フィンランド、ソ連で広く使用されていました。^[15]フィンランドは1971年に、泥炭地の保護と既存の泥炭地の拡張に焦点を当てた最初の国家エネルギー泥炭開発プログラムを可決し、合計1000万立方メートルの泥炭地を作りました。これはその後、中東戦争中および戦争後に石油価格が上昇し始めた後、2000万立方メートルに拡大されました。 [ ^14] 世界中で泥炭はエネルギー源としてより安価な代替品に負け続け、多くの泥炭地が排水されました。泥炭地を排水すると、その土地は森林を作るか、農業目的に使用することができます。

カナダでは、排水された泥炭地のほとんどが農地に転換された。1966年の中央カリマンタンの大規模稲作土地転換の際には、約100万ヘクタールの泥炭地が米の生産と栽培のために転換された。 ^[14]より安価なため他のエネルギー源を使用する以外に、泥炭は燃焼時にCO2_を^{放出し化石燃料となるため、環境問題としても見られている。 [14]}しかし、フィンランド省は「フィンランドの温室効果ガス収支における泥炭の役割」の中で、泥炭は化石燃料ではなくバイオマス燃料とみなされるべきだと述べた。^[14]泥炭は、正式に再生可能エネルギー源のリストに追加されるまでは、化石燃料であり続けるだろう。

20世紀には、調理や燃料として石油やガスが主流だったため、泥炭の使用は減少しました。しかし、電力の需要が非常に高かったため、この需要に応えるために泥炭を燃料とする発電所が開発されました。泥炭は、60〜200MWの発電所で最もよく使用されていましたが、最近では20〜1000kWの範囲で使用されています。^[15]燃料源であることに加えて、泥炭は熱伝導率が低いため、建物の断熱材としても使用できます。

泥炭をさまざまな地域でエネルギー源として利用することの実現可能性は、経済的な要因に左右されます。たとえば、他のエネルギー源の利用可能性、泥炭のコスト、輸送コストと距離、気候条件など、さまざまな地域の現地の状況を調査する必要があります。熱帯地方や発展途上国では、泥炭抽出の技術はほとんどありません。一方、先進国では、泥炭抽出は数世紀にわたって行われてきました。その結果、発展途上地域は、先進国が泥炭抽出のために持っている情報と技術に頼らざるを得ません。^{[引用が必要]}

泥炭をエネルギー源として見ると、その有用性には複数の要因が関係している。泥炭は分解の段階によって特性が異なる。弱く分解した泥炭は効果的に燃焼できない。中程度から十分に分解した泥炭は燃焼に適しており、燃料/エネルギーとして利用される泥炭はこの段階である。^[15]

泥炭の化学的性質も、それが優れたエネルギー源となるかどうかを決定します。これには泥炭に含まれる炭素と水素の含有量、および灰の含有量が含まれます。泥炭は炭素と水素という有機物質で構成されており、泥炭に含まれるこれらの元素の含有量によって、泥炭は燃焼に適しており、したがってエネルギー源となります。

泥炭も無機物から構成されており、これらの物質は質と量が異なります。これらの無機物の質と量は灰分含有量に影響し、これが泥炭の燃料としての有用性に影響する要因となります。泥炭は通常、砂の保水力を高めるために鉱質土と混合されます。鉱質土の含有量が多い泥炭は、灰分含有量/値が高くなります。^[15]泥炭は「良質泥炭」または「燃料として使用可能」に分類できます。灰分が 1～7 % の泥炭は良質泥炭に分類され、灰分が 14 % までの泥炭は燃料として使用できます。泥炭に含まれるSiO ₂ とAl ₂ O _{3 は}灰の融点を上昇させ、総灰分を増加させます。CaOとFe ₂ O _{3 は}融点を低下させ、総灰分を減少させます。泥炭の産地にもよりますが、泥炭の硫黄含有量は通常低いです。そのため、ほとんどの泥炭は石油と同程度の硫黄含有量（0.3～0.4%以下）を持っています。そのため、泥炭は燃料として受け入れられ、石油に匹敵します。^[15]

泥炭エネルギーは、発電において石油の代替として利用されています。ロシア、アイルランド、フィンランドなどの国々では、何十年もの間、泥炭を発電に利用してきました。泥炭は 90% の水分を含んでいるため、空気乾燥技術によって商業的に収穫できるサイズまで水分を減らすことができます。たとえばロシアでは、発電に使用するために、水分が 35% から 55% しかない泥炭を収穫しています。

米国ガス技術研究所 (IGT)、米国エネルギー省 (DOE)、ミネソタガス会社 (Minnegasco) によると、泥炭は多量の炭化水素ガスを生成する能力があり、炭素含有量は低いそうです。

環境への影響という観点から見ると、泥炭地は生物が生息するのに非常に適しています。生命の面でのその生産性は、エネルギー農場、野生生物の生息地、湖、池を作るために利用できます。実際、泥炭地は農業目的に非常に適しており、豊富な資源があります。^[11]

出版物には以下が含まれる：^[17]

• 「Cornelia C. Cameronの研究作品 | 米国地質調査所、CA（USGS）およびその他の場所」。ResearchGate 。 2021年2月8日閲覧。