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ピークオイルコミュのメタンハイドレートは資源になるか?

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メタンハイドレート関連

よく言われている、メタンハイドレート100年分という話の基になっているのは、

佐藤幹夫らによる、
天然ガスハイドレートのメタン量と資源量の推定 1996年
http://ci.nii.ac.jp/naid/110003013708/

で、これによると日本海以外の領域の基礎調査データを用いて、回収率を10%とした埋蔵量を7.35兆m^3と概算しています。当時の日本のガス消費量は540億m^3のオーダー(2006年は840億m^3ぐらい)なので、ざっくり100年分といわれました。
計算方法は、南海トラフの基礎データの平均値を、ありそうだと思われる全面積に掛け算するというおおざっぱなもので、存在する層の厚さを1mにしようか10mにしようかという議論があったり、見積もり方法によっては3桁も開きがあるなど、論文に書いてある通り不確実性の非常に高い見積もりです。

日本近海のメタンハイドレート資源量で、公開されている最新のデータは、MH21コンソーシアムによる2007年3月の調査結果で、

東部南海トラフのMH資源量
http://www.mh21japan.gr.jp/pdf/toubunankai_MH-2007.pdf

です。これによりますと、南海トラフの「原始資源量」(回収率を無視)として1.1兆m^3を挙げています。96年の佐藤氏らの評価では、南海トラフの原始資源量は27兆m^3なので、南海トラフだけの見積もりをみても、およそ25分の1に減少しています。
この発表では、何年分という計算は出していませんが、一応一年分の消費量が併記してあり(820億m~3 2005年 BP統計)、割り算すれば14年分となりますが、これでは回収率が100%ですので、96年と同様に10%とすれば、たった1.4年分にしかならないことになります。



■南海トラフ/日本近海のメタンハイドレート 資源量試算(産総研・JOGMEC etc.)の変遷

・ DOE(1989):南海トラフ、35,000km2×40%、H:1m、Φ:40%、Sg:12%、Exp.:160
                  1.1 ×10^11m3 (4TCF) 1.4年分
・ Krason(1994):南海トラフ、H:1〜10m、4.2×10^11〜10^12m3(15〜150TCF) 5〜50年分
・ 佐藤ほか(1996):35,000km2、Hg:400m、N/G:1/200、Exp.:155 
            ハイドレート(Φ:50%、Sg:50%)    フリーガス(Φ:30〜40%、Sg:60〜80%)
   南海トラフ  2.71×10^12m3 (95TCF) 33年分    1.6×10^12m3(56TCF) 19年分
   日本近海  4.65×10^12m3(160TCF) 55年分    2.7×10^12m3(95TCF) 33年分
 
◆基礎物探「南海トラフ」(1996)、基礎試錐「南海トラフ」(1999〜2000)◆
・ 佐藤(2001):      
  南海トラフ 41,900km2、2〜10m、3.35〜16.76×10^12m3(117〜590TCF) 40〜200年分
  日本近海  51,600km2、2〜10m、4.13〜20.64×10^12m3(145〜720TCF) 48〜240年分
◆基礎物探「東海沖〜熊野灘」(2001)、基礎試錐「東海沖〜熊野灘」(2003)◆
・ 佐藤ほか(2008): 4,687km2 (BSR分布面積)
   濃集帯    767km2、 5.74×10^11m3 (20TCF)
   その他   3,920km2、 5.68×10^11m3 (20TCF)     合計40TCF 13年分


これらの数値はすべて「In Place」 (地下鉱量)であり、「資源量」、 すなわち将来にわたって技術的・経済的に回収可能な量ではない (「○年分」とあるのは日本の2005年消費量8.2×10^10m3(2.9TCF)で計算。

コメント(15)

その通りですね。

海底の固形物を効率的に掘り出すことは困難でしょうし、現在研究されている、海底でガス化して取り出す方法も、油田やガス田に比べて、採掘は困難でしょう。

採掘時にメタンが漏れ出すことによって、温暖化問題に波及する可能性もありますし、地殻の固形物を大量にいじることによって、地震活動に影響するのではとの懸念もあります。

万能薬とは言えないかもしれません。これからどうなるのかわかりませんが、行方を見守りたいです。


【注目の記事リンク集】の87〜89のコメントにもありますが、96年分あるとされてきた埋蔵量ですが、先日の報道では14年分となっていました。要するに、どれだけあるのかまだ良くわからないということなのでしょうか・・・。
やっぱりそうですか・・・。鳴り物入りな感じですが、現実は厳しいのかなあ。
ですね!

芦田先生達の尽力により、日本初の海底探査船の予算がようやくおりたとこですし。これからですね。
中国が実験的に採取に成功したと聞きましたが、
商業化ベースにのせられそうと思いますか?
今の時点では掘るのにコストがかかりすぎるらしいです。
日本は資源大国になるかも。
みさん

商業ベースに乗せるのはまだ無理でしょう。専門家もまだそこまでとても考えるレベルじゃないと思います。石油のエネルギー収支比EPRは断トツなので、それに匹敵していないといけませんが…。逆に石油のEPRが悪化してもっと値段が上がれば利用可能な日も近付くかも?ヒーターでとかすといった今の掘り方はエネルギーを食い過ぎるので。

また中国はいいですが、京都議定書に参加している日本は採掘時に出たメタンの排出権を海外から購入せねばならずさらにコスト面で不利でしょうね。
資源大国・日本の誕生:北野幸伯(国際関係アナリスト・ロシア在住)
http://news.goo.ne.jp/article/php/politics/php-20081219-04.html

で、北野氏は、長期的に石油危機が来ることは間違いないとしながらも、日本にはメタンハイドレートがあるからエネルギー自給100%も可能としています。

よく言われている、メタンハイドレート100年分という話の基になっているのは、

佐藤幹夫らによる、
天然ガスハイドレートのメタン量と資源量の推定 1996年
http://ci.nii.ac.jp/naid/110003013708/

で、これによると日本海以外の領域の基礎調査データを用いて、回収率を10%とした埋蔵量を7.35兆m^3と概算しています。当時の日本のガス消費量は540億m^3のオーダー(2006年は840億m^3ぐらい)なので、ざっくり100年分といわれました。
計算方法は、南海トラフの基礎データの平均値を、ありそうだと思われる全面積に掛け算するというおおざっぱなもので、存在する層の厚さを1mにしようか10mにしようかという議論があったり、見積もり方法によっては3桁も開きがあるなど、論文に書いてある通り不確実性の非常に高い見積もりです。

日本近海のメタンハイドレート資源量で、公開されている最新のデータは、MH21コンソーシアムによる2007年3月の調査結果で、

東部南海トラフのMH資源量
http://www.mh21japan.gr.jp/pdf/toubunankai_MH-2007.pdf

です。これによりますと、南海トラフの「原始資源量」(回収率を無視)として1.1兆m^3を挙げています。96年の佐藤氏らの評価では、南海トラフの原始資源量は27兆m^3なので、南海トラフだけの見積もりをみても、およそ25分の1に減少しています。
この発表では、何年分という計算は出していませんが、一応一年分の消費量が併記してあり(820億m~3 2005年 BP統計)、割り算すれば14年分となりますが、これでは回収率が100%ですので、96年と同様に10%とすれば、たった1.4年分にしかならないことになります。

独立総合研究所の青山繁春氏や、青山千春氏、東大の松本良教授らが、日本海側のMHに注目すべきで、テレビや講演等でそこに(も?)100年分のMHが存在するという主張を行っていますが、

日中韓台メタンハイドレート戦争…天然ガス100年分
夢の資源か、破滅の引き金か 2008年11月18日
http://www.zakzak.co.jp/top/200811/t2008111746_all.html

の記事を見る限り、「日本近海」に7.35兆m^3と、1996年の佐藤氏らの見積もりと一致する数字を挙げて100年分と言っていることから、この数字が独自見解に基づくものなのかどうか、果たして日本海側にどれだけの資源量を見積もっているのかについては、現在調査中です。
次世代資源「メタンハイドレート」、水底から連続回収成功 清水建など

 清水建設や北海道大学などはロシアの研究機関と共同で、次世代のエネルギー資源として期待されるメタンハイドレートを水底から連続回収する実験に世界で初めて成功した。米国や中国など世界各国が商業生産に向けて技術開発を競っている。日本も2018年ごろの商業化を目指しており、清水建設は4年以内をめどに今回の採掘技術を実用化する。

 メタンハイドレートは、メタンガスが高圧・低温の海底下や凍土の下にシャーベット状に固まったもの。日本近海だけでも国内で年間に消費する天然ガスの90年分が存在するとされる。水深1000―1500メートルの海底に豊富で、商業化には採掘技術の開発が鍵を握る。 (07:00)

http://www.nikkei.co.jp/news/past/honbun.cfm?i=AT2G18001%2018022009&g=S1&d=20090219
サンケイビジネスアイの一面でメタンハイドレート記事を見かけました


「燃える氷 商用化へ一歩」

記事から

政府の総合海洋政策本部は、24日、10年後をめどに商業化する計画を盛り込んだ「海洋エネルギー・鉱物資源開発計画」を決定した。

実現すればエネルギー自給率が大きく向上する。
日本がガス採取に他国に先行して成功すれば、世界で有利に開発を進められる可能性も出てくる。

日本周辺だけでも日本のガス消費量の100年分に相当する量があるとされている。

2011年度までに陸上の凍土層からの産出技術を確立
12〜15年度に海洋での産出試験
18年度までに商業化にめど
という具体的スケジュール

08年カナダで凍土層から6日間の連続生産
08年8月清水建設、北大がロシア科学アカデミーと共同でバイカル湖の湖底からのガス回収実験に成功
三井造船は九大とメタンハイドレート開発にも使える海中ロボットの共同開発をすすめている
子会社の三井海洋開発は、船と一体化した石油・ガス処理プラント・貯蔵・積み出し設備で世界的シェアをもっており、商用化にむけ、グループをあげて体制を整えている


渡辺修・石油資源開発社長
「日本のエネルギー安全保障を確立する上で大きな効果がある」
兼清賢介・日本エネルギー経済研究所乗務理事
「日本は資源開発で、主に資金を提供して権益を確保してきた。独自の技術を持てば向こうから誘いが来る。日本として各地の資源開発に乗り込んでいける」
エネルギー業界関係者
「エネルギー価格が相対的に上昇していれば採算も得られやすいが、原油価格が落ち込むと採算が微妙になる」


(粂博之氏の記事を、抜粋、要約)



もし国が本気で動き出したのなら評価できます。
ただ、日本のガス需要は低く、また通常の天然ガスとの価格競争に勝てなければ、大規模な産出は損失の方が大きく、メタンハイドレートによるエネルギー自給率の向上はあまり期待しない方がよいというのが、個人的意見です
未だに100年分の「量」と書いていますが、トピック頭に書いた通り10年前のデータで、最新の公式データは100%回収しても13年分ほど(南海トラフに限る)と発表されています。
また、埋蔵量でも資源量でもなく、ただ「量」と言っているあたりが、みそだったりして。

兼清氏とは先日話しましたが、氏は日本近海の埋蔵量評価の低さをよく理解していますので、日本近海での産出より海外展開に注目しているのだと思います。メタンハイドレートは世界中にあるので。

余談ですが、昨年夏からビジネスアイの半分にブルームバーグの経済記事を掲載するなど、世界的経済紙ブルームバーグ社との業務提携に踏切り、日経新聞に対抗できる「経済紙」への脱却を目指す産経新聞ですが、昨年春には確かフジサンケイHLDから最後通告を受け、社長が土下座して手にした一年間の猶予期間における奥の手だったと聞きました。飛ばし記事も多いですが、貴重な数少ない保守系新聞。どうなりますことやら。
期待高まるメタンハイドレート、環境・経済両面で慎重な技術開発を
東洋経済オンライン3月31日(火) 11時12分配信 / 経済 - 経済総合

夢の資源として期待が高まる
 「燃える氷」……神秘的なイメージを持つメタンハイドレート。日本近海の海底に約100年分という莫大な量が眠っていて、資源小国・日本が資源大国に生まれ変わる夢の資源といわれている。2008年に制定された海洋基本計画の中でも、「海洋エネルギー・鉱物資源開発計画」の主要テーマとして取り上げられ、注目を集めている。

 日本のエネルギー自給率はたった4%。国産エネルギーの開発は悲願だ。08年には1バレル=140ドルという異常な原油高のせいで産業界でも石油依存低下が進んでいる。とはいえ環境やコストを考えると石炭もLNGも原子力も、エネルギー需要の半分を支える石油の代替はできない。それだけに純国産の新エネルギー開発はますます重要性を帯びている。

 メタンハイドレートとは、水分子の格子状の結晶の中にメタンガスを含んだ氷状の物質。分解すると体積の約170倍のメタンガスと水になる。永久凍土や水深500メートル以上の深海底の砂層の海底面から400メートル程度の浅い範囲に存在する。0度23気圧などの低温高圧が存在条件だ。

■エネルギー大国になれない

 日本近海には、東海沖〜熊野灘や新潟沖などで存在が確認されており、1996年の科学的概算によれば7.5兆立方メートルと推定される。当面の技術力で利用可能なのは半分程度だが、07年の国内天然ガス消費量885億立方メートルをすべて代替したとして、40年分程度の埋蔵量ということになる。しかし、日本の1次エネルギーの天然ガス依存度は16.5%。日本の総エネルギー需要に換算すればわずか6〜7年分にすぎない。

 それでも、国産天然ガス産出量が北海道、新潟沖、千葉沖などを合わせても全供給量の1%にも満たない現状に比べれば、自前のエネルギー源を持てる意義は大きい。ただし、商業利用がすぐに始まるわけではない。天然ガスや石油のような流体と異なり、固体で水深500メートル以上という大深海底に存在するだけに、新たな採掘技術開発が必要だ。

 経済産業省のメタンハイドレート開発計画が本格的に始動したのは01年。この計画推進のため、石油天然ガス・金属鉱物資源機構と産業総合研究所の二つの独立行政法人と(財)エンジニアリング振興協会の3者によって「メタンハイドレート資源開発研究コンソーシアム」が設立された。

 途中、試験結果が思わしくなく資源化は無理かとも思われたが、08年3月には、カナダの永久凍土で減圧法による6日間連続産出実験が成功し、期待が一気に高まった。低温高圧という条件のどちらかを取り除いてやれば、氷状のメタンはガス化する。海底の場合、ハイドレート層にまで通したパイプ内部の海水を抜いてやれば圧力が低下し、ハイドレートの分解が始まる。メタンガスの比重は空気に対して0.55だから自然に上昇してくる。現時点での回収率は 30〜60%という。

 海底メタンハイドレート開発は日本が世界最先端だ。それでも商業化は早くても2025年ごろといわれている。09年度からスタートするフェーズ2(終了は15年がメド)では、連続産出と回収率の向上、生産量の確保が検討され、その後のフェーズ3で商業化のための技術試験、周辺海域の環境試験などが課題となる。その後、民間が引き継いで探鉱、設備投資が行われる。中国や韓国の追い上げもあるが、採取方法や採掘適地の発見などの点で、わが国に一日の長がある。欧米の研究は永久凍土のハイドレートが中心で、海洋開発には淡泊だ。

(つづく)
(つづき)

■有効利用が温暖化を防ぐ

 問題は差し当たって予算だろう。産業界の期待を背景に、フェーズ2初年度の09年度予算は45億円と決まった。フェーズ1の年平均予算と比べ1割強の増額だ。だが、単年度会計の下では総投資額が見通せない。フェーズ2の海洋連続産出試験では、1回当たり100億〜200億円必要との声もあり、継続的な予算計上が不透明な状況は、開発のモラールの低下を招く。

 またフェーズ1では、メタンハイドレートコンソーシアムには270人の研究スタッフがいたが、企業の事情で引き揚げられてしまうと補充がきかない。新しい分野のうえ、過去十数年の間に多くの大学で資源関係の学科を廃止したからだ。企業の側にも腰を据えた姿勢が必要だ。さらに2〜3年かかるテーマでも、国費研究だけに毎年予算申請しなければならず、書類作成に忙殺されて研究に集中できないとの話も聞く。長期テーマであることは自明であり、経済、環境での期待度が高い以上、進捗報告だけで済むようにするなど簡略化の方法が考慮されてもいい。

 一方で、おろそかにされてはいけないのが環境の問題だ。メタンガスはCO2の20倍以上も地球温暖化を進行させる。だが、きちんとした管理の下に環境に配慮しながらであれば、ハイドレートのまま放置して自然崩壊によるメタン放出を招くよりは、はるかに環境にいいといえる。メタンガスは燃焼すれば石油に比べてCO2排出量は3割程度少なく、Soxは出ない。

 問題はきちんと管理できるかどうかだ。ハイドレート層を分解利用することによって、それまで氷状の固体で安定していた砂地の海底地層がどう変わるのか。またハイドレート層の下に、存在確率10%とはいえフリーガスが存在する。量が少なければ海水で分解され溶け込み、海面上にメタンガスが浮き上がってくるとは考えにくいものの、大量にあった場合、その上のハイドレート層が移動したらどうなるのか。「大深海底は未解明の部分も多く、現時点では予測がつかないことも多い」と関係者は言う。

 にもかかわらず、現時点で大規模な海底地質調査は予算に計上されていない。アメリカではエネルギー省を中心にベーリング海などで、大規模なハイドレート層の崩落による地滑りの研究を行っているという。ノルウェー沖の大規模な滑りで通常の数倍の高濃度のフリーガスが噴出した痕跡が発見されたという報告もある。日本でも下北沖で確認されている。こういった事例を軽視して経済優先の開発を行っては拙速のそしりは免れまい。水平エリアで採取すれば地滑りは起こらないという意見もあるが、何があるかわからない深海底で人工的に地層を変形させることによる環境影響調査は、現行以上に範囲を広げて行うべきだろう。

 太陽光発電や風力発電などグリーンエネルギー利用率が需要全体の2%にも満たない日本にとって、ある程度受け入れのインフラが整っている天然ガス=メタンハイドレートが、エネルギー安全保障のうえで一定の役割を持つのは間違いない。だからこそ「海底環境変化の問題を無視して開発を進めるのは危険だ。慎重を期して進めるべき」という国立環境研究所の内田昌男氏の言葉を重く受け止めたい。

(小長洋子 =週刊東洋経済)
http://zasshi.news.yahoo.co.jp/article?a=20090331-00000000-toyo-bus_all

なぜどの記事も、2008年のカナダでの連続産出実験には触れるのに、資源量評価は2008年度の再調査結果ではなく、1996年の古いほうのデータしか引用しないんだろう。
いつもそこが納得いかない。
エネルギー革命メタンハイドレート
松本 良著
出版社:(株) 飛鳥新社
定価:750 円(税込) 2009/5/28
http://www.bk1.jp/product/03126765

内容説明
その資源量は従来の天然ガスの数倍に達すると推定されたことから、新たなエネルギー資源として世界的に注目を集めているメタンハイドレート。地球環境への影響を含め、資源実用化への研究・課題について検証する。

[目次]
プロローグ;メタンハイドレートって?;生成・集積のしかた;メタンハイドレート研究史;トップランナー・日本;BSRはメタンハイドレートの手がかり;南海トラフに集まる熱い期待;新たな有力スポット、日本海東縁;資源調査のヒント;期待とともに膨らむ開発費;資源開発研究コンソーシアム;研究者としてのプロフィール;生物の大量絶滅とメタンハイドレート;メタンハイドレートが拓く夢の技術;開発に向けて残された課題;エピローグ
■おすすめコメント 
石油から天然ガスへ、エネルギーの主役が転換する近未来、日本は沿海のメタンをパイプラインで引いて利用できる。21世紀の人類と地球環境に、大きなインパクトをもたらす「メタンハイドレート」の最新知見を徹底解説!
■著者紹介 
松本 良 (マツモト リョウ) 
      
1947年東京都生まれ。東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻教授。理学博士。東京大学理学部地質学専攻修士課程修了。東京大学理学部助手、同講師、カナダ・ダルハウジー大学客員研究員を経て、90年東京大学理学部助教授、92年同教授。2001年より現職(本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです)

◆ガスエネルギー新聞による紹介
日本の排他的経済水域内に約6兆m^3(日本の年間天然ガス使用量の100年分以上)存在するともいわれるメタンハイドレート。これを資源化する低コストな生産方法が確立すれば、資源小国・日本のエネルギー事情は大きく変わる可能性がある。
東京大学教授の著者は、日本におけるメタンハイドレート研究の第一人者。本書では、メタンハイドレートの物性や生成・集積の仕方、研究の歴史、開発の現状、商業生産に向けた課題などをわかりやすく解説している。
さらに、二酸化炭素ハイドレートの海底貯蔵とセットになったメタンハイドレート開発を提言。地球環境に出来るだけ負担を与えない形で限りある資源を有効に使うという発想の転換に、日本がイニシアティブをとるよう求めている。
中国で大規模メタンハイドレート発見、実用化目指す
【経済ニュース】 【この記事に対するコメント】 Y! V 2009/09/25(金) 19:00
  中国国土資源部の25日の発表によると、環境にやさしい新エネルギーとされる「メタンハイドレート」が中国の青海チベット高原で発見された。陸上での発見としては中国国内では初めてで、カナダ、アメリカに次いで3ケ国目となる。中国国際放送局が伝えた。

  メタンハイドレートは、メタンと水が低温かつ高圧の条件の下で固まった結晶で、見た目は氷に似ているが、火をつけると燃えるため「燃える氷」とも呼ばれている。また、利用が比較的簡単な上、燃焼効率が高く、汚染物質も排出しないことから、地球上で開発されていない最大の新エネルギーだと言われている。

http://news.searchina.ne.jp/disp.cgi?y=2009&d=0925&f=business_0925_135.shtml

  国土資源省の張洪涛チーフ・エンジニアによると、今回発見されたメタンハイドレートの資源量は石油換算で少なくとも350億トンに上り、およそ10年後に使用を開始する計画だという。(編集担当:村山健二)

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