シマウマ(f_zebra)さんが教えてくれる「シェールガス革命」ってなあに？

Flying Zebra @f_zebra

最近話題のシェールガスについて語ってみます。天然ガス頼みの危うさについて、主に輸送エネルギーから考えたものは以前まとめてあります。 http://t.co/ipUehvSC 今回は、供給面を検証してみたいと思います。

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シェールガス革命なる言葉がもてはやされ、深く考えずに安価な天然ガスが大量に供給されるようになり、当面エネルギー供給は安泰といったイメージを持っている人がメディアや有識者にもかなりの割合いるようです。まず、シェールガスとは何かから見ていきましょう。

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最初に断っておきますが、以降の内容はほぼこちらのサイト http://t.co/3F5IKc0Z の受け売りです。URLだけ示して読むべし、でもいいのですが、分量も多くて大変なのでエッセンスを紹介します。興味を持たれた方はぜひ他のページも含めて読んで下さい。

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シェールとは頁岩（けつがん）のことで、シェールガスは頁岩に閉じ込められた非在来型天然ガスの一種です。非在来型とは、井戸を掘れば自噴する、あるいはガスや水などを吹き込めば容易に採掘できる在来型ではないと言う意味です。つまり、あまり質の良いエネルギー源ではありません。

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化石資源などの「質」の指標の一つに、利用できるようにするために必要な投入エネルギーに対してどれだけのエネルギーを利用できるかを比で表したEPR（Energy Profit Ratio：エネルギー収支比）があります。非在来型は、EPRが低くなります。

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このあたりについては以前にもツイートしています。興味のある方はログ http://t.co/u8VOwnLf で見て下さい。「埋蔵量」が多いからといって、好きなだけ利用できるというわけではないというのがポイントです。

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在来型の天然ガス田や油田は、透過性のない地層が被さった透過性の地層の中をガスや石油が移動し、地層境界に溜まっています。そのため、ピンポイントで掘り当てれば効率よく（少ない投入エネルギーで）採掘できるのです。 http://t.co/pSFq732v

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一方、非在来型の天然ガスは頁岩やタイトサンドに閉じ込められているため地層中を移動して「溜まる」ことがなく、地層全体に薄く分布しています。そのため、ただ井戸を掘っただけでは取り出せません。シェールガスの場合、水圧破砕という方法が開発されてから生産量が急増しました。

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これは、シェールガスの層に横穴を掘って発破で周囲に割れ目を作り、そこに500～1000気圧の水圧をかけて細かいひび割れを成長させます。その後透過性のプロパントを注入してひびを固定し、出てくるガスを回収するというものです。画期的な方法ではありますが、非常に非効率です。

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シェールガス採掘のイメージ図も紹介しておきましょうか。 http://t.co/k7uoMDUZ

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荒っぽいやり方なのでリスクもあります。シェール層が浅すぎたり、断層や破砕帯などがあれば水圧破砕によって地層の弱いところからチャンネリングを起こして地表近くの層まで貫通し、薬剤やガスが地下水や地表水を汚染するという事故が多発しています。

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薬剤だけでなく、天然ガスの成分にも有害なものが多く含まれます。メタンなどは水に溶けやすいので、井戸水を利用しているところでは水道の蛇口から出る水に火を付けると燃えるという現象も観察されています。http://t.co/ga7jIsHc

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ちなみに、シェールガス開発による環境汚染のリスクは、多くが地熱発電開発でも共通です。自然エネルギーと言えど、あらゆる意味でクリーンでリスクのないエネルギーは存在せず、リスクというものはあくまでも他との比較をしなければ意味がないのです。

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シェールガスの開発はこのようにリスクもあり、さらに僅かなガスを得るために莫大な投入エネルギーが必要で、EPRは生産性が中位の在来型ガス田と比べて1万分の1程度です。いくら埋蔵量が多くても好きなだけ利用できるわけではないというのは、つまりこういう事です。

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ではなぜこのように非効率な非在来型の天然ガスや石油が開発されるかというと、採掘しやすい在来型は既に採り尽くし、今後の生産量拡大は見込めなくなったからです。アメリカの天然ガス生産については、1970年に既にピークを迎えています。

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アメリカの天然ガス生産は1970年に陸上のガス田がピークアウトした後、1987年頃からメキシコ湾の海底ガス田でやや持ち直しますが、2000年頃にはこちらも衰退し始めます。1990年頃から非在来型のタイトサンドガス、コールヘッドメタンが増え、現在すでに非在来型が半分を超えています。

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シェールガスについては現在総生産量の1割程度ですが、今後急速に拡大するという強気の予測が「革命」の正体です。この予測の危うさについては後で述べますが、現在アメリカは天然ガスのnet輸入国であり、強気の予測の下でも2020年頃まではnet輸入の状態が継続します。

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アメリカはカナダからパイプラインで、南米からLNGで天然ガスを輸入しており、メキシコにパイプラインで輸出しています。今後、直近5年間と同じペースで国内生産量が急増したとして、2020年頃にようやくnetで輸出国になれるという状態なのです。

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天然ガスはアメリカにとって極めて重要な戦略資源であり、NAFTA体制の下でカナダ、メキシコとは融通しても、米州以外の地域への輸出には消極的です。この事情はカナダでも同様です。米州全体で天然ガスが余っているわけではなく、将来的にも日本が買える保障は全くありません。