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2012年9月 8日 (土)

燃える氷と呼ばれる天然ガス、高圧・低温な深海底や永久凍土地帯に存在するメタンハイドレート、とは(2012.9.8)

   将来の天然ガス資源として注目されているものに、メタンハイドレートがあります。これを資源として利用するため、国家プロジェクトとして、海底のメタンハイドレート層から天然ンガスを取り出す方法についての研究が進んでいます。そこで、その現状について調べてみました。

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メタンハイドレート(燃える氷、左上 分子構造、google画像) メタンハイドレート(ウィキペディア): http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%82%BF%E3%83%B3%E3%83%8F%E3%82%A4%E3%83%89%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%88

 (解説) メタンハイドレートは、水の分子がかご状に配列してできた空間の中に、メタンの分子が取り込まれたシャーベット状の物質で、見かけは氷に似ています。 これを1気圧の室温に置いておくと、表面にある水分子のかご状の配列がくずれてメタン分子が飛び出します。このとき着火すると、燃えるメタン分子の熱エネルギーで、次つぎに水分子のかご状の配列がくずれてメタン分子が飛び出し、まるで氷が燃えるように燃え続けます。 

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メタンハイドレートの分布図(日本周辺海域、(独)石油天然ガス・金属鉱物資源機構他、2000、google画像)   メタンハイドレートの開発(エネルギー源の石油依存低減、新エネルギー、最近の取組、資源エネルギー庁、経済産業省: http://www.enecho.meti.go.jp/topics/hakusho/2006EnergyHTML/html/i1240000.html

(解説) メタンハイドレートは、陸上では永久凍土地帯(えいきゅうとうどちたい)に、海洋では高圧・低温な深海底、大陸の縁辺部(えんぺいぶ)に存在します。日本近海でも、オホーツク海をはじめとした北海道周辺や、本州の静岡県から高知県の沖にある南海トラフと呼ばれる地域の海底に広く分布しています。

 地球の深部から発生する深層(しんそう)ガスや堆積(たいせき)した有機物から発生した天然ガスが、海水などの水分と反応し、メタンハイドレートができると考えられています。

 メタンハイドレートとその下に閉じ込められているガス総量は、日本の天然ガス消費量の130年分以上と推定され、将来の天然ガス資源として期待されています。

 が、うまく採掘できず、メタンガスが大気中に漏れることになると、メタンは二酸化炭素よりもはるかに大きな温室効果をもつことから、地球の温暖化に影響を与えるかも知れないという懸念もあります。

現在、まだメタンハイドレート採掘方法は確立されておらず、太平洋沖を中心に調査や実験が行われています。また、この調査や開発を日本海側でも進めようと、新潟、京都、秋田など日本海沿岸の10府県が、2012年(平成24年)9月8日、「海洋エネルギー資源開発促進日本海連合」を設立しました。

(参考文献) 日本化学会編: 化学ってそういうこと! 夢が広がる分子の世界(第1版)、p.86~87、石油に代わる燃える氷ってなあに? 資源として期待されるメタンハイドレート、化学同人(2003); 太田次郎、山崎和夫編: 高等学校 新編 理科総合A 改訂版、物質とエネルギーの探求、p.110 サイエンスBOX メタンハイドレート、啓林館(2005).

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