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【技術フロンティア】「燃える氷」を資源に活用

メタンハイドレート~石油天然ガス・金属鉱物資源機構、産業技術総合研究所、清水建設

  • 瀧本 大輔

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2009年5月22日(金)

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メタンガスがシャーベット状に凍結して地中の奥深くに眠る。この「燃える氷」を天然ガス資源として使うための課題は回収方法だ。温めたり、圧力を下げたりしてガスを分離する技術の開発が進む。

 一見するとドライアイスのような氷の塊。ところが、火を近づけると炎を上げて燃え始める──。これが「燃える氷」との異名を持つメタンハイドレートである。メタンガスが高い圧力と0度に近い低温にさらされ、水と一緒にシャーベット状に凍結したものだ。

 この「燃える氷」を天然ガス資源として活用する動きが本格化してきた。独立行政法人の石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)と産業技術総合研究所(産総研)が、海上での産出試験に乗り出すことを決めたのだ。試験は2012年度と2014年度の2回に分けて行う計画で、実現すれば世界初となる。

 天然ガスは、石油や石炭に比べて、燃焼した時に発生する二酸化炭素(CO2)や、大気汚染の原因である窒素酸化物、硫黄酸化物などの発生が少ない。環境負荷を低減するエネルギーとして注目されている。

 その塊であるメタンハイドレートは水深1000m程度の海底から、その下数百mの地中深くに多く存在する。JOGMECや産総研は昨年、陸上からの産出試験に成功した。海上でも成功すれば、「資源として活用するうえで大きな一歩になる」と、産総研の成田英夫メタンハイドレート研究センター長は言う。

国内需要13年分に相当

 日本では四国から静岡県の沖合にまたがる海溝「南海トラフ」の周辺に、最も多く分布すると見られる。海外では米アラスカ州やカナダなどの永久凍土地帯のほか、韓国や中国、インドの沖合でも存在が確認され、各国が資源としての活用を模索している。

 国内に“眠る”メタンハイドレートの量について、産総研の成田センター長は「南海トラフ東部の地下だけでも、日本の天然ガス消費の約13年分に相当する量がある」と見る。未確認の分を合わせると100年分との指摘もある。いずれにしても、天然エネルギー資源が乏しい日本にとって貴重な存在だ。

 日本のエネルギー自給率は、原子力を除けば4%にすぎない。そこで、JOGMECや産総研などが、2001年から回収技術の開発や埋蔵量調査などを進めてきた。

 メタンハイドレートはどうやって回収するのか。高圧で地中に閉じこめられている石油や天然ガスは液体や気体だから、パイプを打ち込むだけで吹き出してくる。ところがメタンハイドレートは固体なので、この方法では取り出せない。

 しかも、砂の隙間にシャーベット状に混じっている場合が多いので、さらにやっかいだ。そこで、地中でメタンガスと水に分解し、ガスだけを地上に吸い出す手法が取られる。

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