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できるか、日本近海のメタハイ資源開発

日本は「減圧法」で世界最先端を走っている

  • 山岡 淳一郎

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2012年10月11日(木)

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 尖閣諸島の領有権問題は地下資源と結びついているが、他国の干渉を受けない日本近海、太平洋側にも莫大なエネルギー資源は眠っている。「燃える氷」と呼ばれるメタンハイドレートである。氷状の物質で、水分子がつくる「かご」のなかに天然ガスの主成分のメタン分子が入っている。分解すると体積の160~170倍のメタンガスが発生し、火を近づけたら燃える。燃えたあとは水しか残らない。

 推定埋蔵量は、日本の天然ガス消費量の数十年分ともいわれる。なかでも静岡県から和歌山県にかけての「東部南海トラフ」には約11年分の集積が報告されており、ポスト原子力の新たなエネルギー源として熱い視線を浴びている(日本海側にも塊が露出した部分があるが、濃集度の低さなどから現在は本格的な研究開発の対象になっていない)。

出所:メタンハイドレート資源開発研究コンソーシアム「MH21パンフレット」、以下同

 とかく学説、俗説とり交ぜて語られがちなメタンハイトレードだが、資源エネルギー庁から業務を受託した石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)や産業技術総合研究所(AIST) などが組むコンソーシアムは、国際的な研究開発の最先端を突っ走っている。

 日本はメタハイ開発では世界のフロントランナーだ。エネルギー問題への意識が高まっている中、この事実は、もっと多くの日本人に共有されてもいいのではないだろうか。生産手法の開発を担う産総研メタンハイドレート研究センターに成田英夫センター長を訪ねた。

成田英夫センター長

 成田氏は北海道大学大学院を卒業後、アルバータ州立研究所などで石炭液化の研究をした後、20年前からメタンハイドレートの生産研究に取り組む。「ミスター・メタハイ」と呼べる存在である。成田氏らが磨き上げた「減圧法」と呼ばれる生産方法は、実用化の可能性が高く、各国の研究者の垂涎の的となっている。

 札幌市豊平区月寒、産総研北海道センターの広大な敷地のなかに「燃える氷」の商業化を目ざすメタンハイドレート研究センターの施設が点在する。同センターの常勤職員は13名、契約及び派遣社員が35名。今年度のメタンハイドレート資源開発予算は、8億5300万円。世界のフロントランナーとしては、いささか「小ぶり」な感じもする。

自噴しないメタハイを取り出す「減圧法」

 メタンハイドレートは、その存在状態が開発の壁になってきた。

 メタンを大量に含むメタンハイドレートは、シベリアやアラスカの陸地の永久凍土層や、水深500メートル以上の海底の、そのまた下の地層の「低温・高圧」環境に存在する。日本近海では太平洋側の東部南海トラフ、水深1000メートル程度の海底面からさらに200~300メートル下の砂層のなかに「濃集帯」が形づくられている。

 この砂とメタンハイドレートが混じり合った濃集帯に、洋上の船(浮体式ガス生産貯蔵積出設備など)から井戸を掘り、メタンガスだけを生産する。そして洋上から本土へパイプラインで送る--という想定のもとに資源エネルギー庁は2001年から18年まで477億円の予算を組んで開発を進めている。

 深海の海底下の地層に「固体」で分布しているので、上から井戸を掘っても「自噴」しない。そこが海底の深部に気体で溜まっている天然ガスとの大きな違いだ。単純化していえば、メキシコ湾の天然ガス田などのように井戸を掘削しさえすれば、ガスが噴きでてくる。これなら技術的にも、コスト的にも開発しやすい。では、自噴しないメタンガスをどう生産するか。

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