鈴木朝夫の講演・出版の記録・・・その8 新エネルギー資源の使い方 ４) エネルギー資源の分類

(日本電気計測器工業会主催　計測展2012 OSAKA、計測と制御で創る未来の地球、2012,10,31、於;グランキューブ大阪　講演)

 

新エネルギー資源の使い方
　　　　　　メタンハイドレート、地熱発電、そしてストレージ

 

　　　　　　鈴木 朝夫　(東京工業大学名誉教授・高知工科大学名誉教授、高知県メタンハイドレート開発研究会理事長)

 

もくじ）
はじめに） 資源大国日本 　－－－－－－－－－－1
1) メタンハイドレートとは 　　 　　　 －－－－－－－－－－1
2) メタンハイドレートの掘削は　　 　　 　－－－－－－－－－－3
3) 国家プロジェクトと高知の動き 　　　　　　 －－－－－－－－－－4
　　 4) エネルギー資源の分類　　　 　 －－－－－－－－－－5
　 5) 日本は昔からの資源大国(黄金の国、ジパング） －－－－－－－－－－6
　 6) ビッグデータとスマート・グリッド　 －－－－－－－－－－7
　 7) 事故は必ず起きる(低確率巨大事故） 　　　　　－－－－－－－－－－8
　 8) 右肩下がりの下山の先は　　 　　　　　　－－－－－－－－－－9
おわりに）　生き甲斐とは、幸せとは 　－－－－－－－－－－10

 

４)　エネルギー資源の分類

{エネルギー資源は大きく2種類｝
　1)　蓄積エネルギー・枯渇性エネルギー(貯蓄・資産として相続した資金）：石炭、石油、天然ガス、メタンハイドレート、シェールオイル(ガス)などの化石燃料、核エネルギー、（地熱エネルギー)・・・・遊んで食えば山も尽きる、いつまでもあると思うな親と金。
　2）　再生可能エネルギー・自然エネルギー(給与や売上で獲得した所得）：バイオマス、水力(小水力)、風力、波力、潮汐力、海流、温度差、太陽光、太陽熱・・・稼ぎに追いつく貧乏なし。　3)　その他として　エネルギー貯蔵(当座預金・運転資金)・・・・備えあれば憂いなし。

{石油ピーク} 　石油の産出量がピークを過ぎると、緩やかな減少に転じて石油減耗の時代となる。米国の石油生産量は1971年にピークを迎えたことが知られている。既に、全世界の石油生産量はピークを過ぎ、石油減耗の時代に入ったとも考えられる。

{エネルギー利得率、EPR} 　 EPR=(出力エネルギー)／(入力エネルギー)である。採掘・精製・保管・輸送などの生産に必要な入力エネルギーと利用出来る出力エネルギーの比がEPRである。ある文献では、石油火力は7.9、石炭火力が6.5、液化天然ガス火力2,4、風力3.9、地熱6.8、原子力は17.4などとなっているが、計算の根拠が不明である。計算基準を決められないのでは。

{原子力エネルギー}　　津波による福島第一原発の事故で、信頼は一気に低下した。また、地球温暖化は原子炉の排水による海水温の上昇であると考える人も多い。都市のヒートアイランド現象に匹敵するとの試算もある。また建設段階から、高レベル廃棄物処理、そして廃炉までの入力エネルギーの見積もりは難しいし、CO2排出も大きいと思われる。

{原発比率(2030)｝ 政府は2030年時点の原発比率として、3つの選択肢(0%、15%、20~25%)を示した。エネルギー基本計画がどのような結論になるか見守りたい。揺れ動いている。

{活断層・活火山｝ 約200万年以降に繰り返し動いた断層が活断層で、今後も動くと想定している。原発再稼働に向けた議論で問題になるのは断層の活動の可能性である。日本列島では可能性が少ない場所はないと云っても過言ではない。フィンランドでは高レベル放射性廃棄物の地下への埋蔵で、何億年来動いたことのない岩盤であることを確かめている。何億年後の知能の高い生物に知らせるような表示が必要か否かの議論をしてる。なお、活火山の定義は、噴火記録のある山から1万年前の証拠があるものへと広がっている。休火山、死火山の表現はしなくなった。

{メタンのエネルギー利得率｝ 　燃料としては天然ガスの代替として使える。ガスタービン発電は一般的である。また水素燃料電池としての可能性も高い。C1化学の原材料として、複雑な有機化合物の合成も、また使いやすい化合物に変化させた燃料も可能である。

{ハイドレートからのメタンは副産物｝　リチウムがメタンハイドレートの分解水に含まれているとすれば、どちらが副産物か分からなくなる。局所加熱によるエネルギー節約型の掘削法でもあり、総合的なエネルギー利得率はかなり大きなものになると期待できる。

{大地震の誘発は｝　今の人類の知識の範囲では因果関係を考える根拠を持たない。予知できる学問の進展への期待と、コスト・ミニマムの安全・安心の対策を考える必要がある。

{地球温暖化への影響｝ 　 CO2の20倍もの温室効果があり、5500万年前の生物の大量絶滅の原因とも言われているメタンである。これは46億年にわたる地球のダイナミックな営みの中での物語である。議論になるのは、掘り出して燃焼させることと、自然放出との比較になる。メタンはCO2の排出量の差から、代替エネルギー源として期待できる。

 

〒718-0054 高知県香美市土佐山田町植718

鈴木朝夫 s-tomoo@diary.ocn.ne.jp

0887-52-5154、携帯 090-3461-6571

 

1) メタンハイドレートとは 　2) メタンハイドレートの掘削は　　3) 国家プロジェクトと高知の動き

4) エネルギー資源の分類　　5) 日本は昔からの資源大国(黄金の国、ジパング）　　6) ビッグデータとスマート・グリッド

7) 事故は必ず起きる(低確率巨大事故）　　8) 右肩下がりの下山の先は　　

 

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第３回鏡川こども祭（１０月７日）、美味しいもの出店その８・・・鴨部会

第３回鏡川こども祭（１０月７日）、美味しいもの出店その８・・・鴨部会

 

２０１２年１０月７日（日）の１０時から１５時、鏡川トリム公園で、秋晴れのなか第３回鏡川こども祭が開催されました。

第３回鏡川こども祭も、地元の旭地区安全推進協議会の皆様をはじめとする、多くの皆様のボランティア活動に支えられ、お陰さまで昨年と同じ約１，５００人ほどのこどもや親子などが、鏡川の中や公園の芝生広場で様々な自然体験や昔遊びなどを楽しんでいました。

NHKテレビとRKCテレビが、昼のニュースで流してくれるということで取材に来てくださり、オープニングセレモニーや石川妙子さんの"川の中の生き物探し"などの、素晴らしい親子の体験の場をカメラに収めておりました。

お世話になった皆様に感謝しながら、また参加できなかった皆様にも、子ども達親子が生き生きと体験する姿をご紹介するために、第３回鏡川こども祭の模様を連載していきたいと思っています。今後ともよろしくお願いします。

美味しいもの出店その８・・・鴨部会

鴨部会は、代表の中村明憲さんを中心に、いつもお世話になっています。

NPO「作業所朝顔」の皆さんが、毎回出店してくれております。

素晴らしい活動をされています・・・参考：鴨部会 第2回役員会

 

 

 

 

 

 

 

第３回鏡川こども祭（１０月７日）、目次

鏡川こども祭

こども祭＆防災フェスティバル

第１回仁淀川こども祭＆お国自慢大会　３月１８日（日）、いの町　波川公園で開催 　目次　

第２回　仁淀川こども祭り＆お国自慢大会（２０１２年１０月１３日、仁淀川町　大崎）　 目次

第１回　物　部　川　こ　ど　も　祭（２０１２年８月２６日）　総集編

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鈴木朝夫の講演・出版の記録・・・その8 新エネルギー資源の使い方 3) 国家プロジェクトと高知の動き

(日本電気計測器工業会主催　計測展2012 OSAKA、計測と制御で創る未来の地球、2012,10,31、於;グランキューブ大阪　講演)

 

新エネルギー資源の使い方
　　　　　　メタンハイドレート、地熱発電、そしてストレージ

 

　　　　　　鈴木 朝夫　(東京工業大学名誉教授・高知工科大学名誉教授、高知県メタンハイドレート開発研究会理事長)

 

もくじ）
はじめに） 資源大国日本 　－－－－－－－－－－1
1) メタンハイドレートとは 　　 　　　 －－－－－－－－－－1
2) メタンハイドレートの掘削は　　 　　 　－－－－－－－－－－3
3) 国家プロジェクトと高知の動き 　　　　　　 －－－－－－－－－－4
　　 4) エネルギー資源の分類　　　 　 －－－－－－－－－－5
　 5) 日本は昔からの資源大国(黄金の国、ジパング） －－－－－－－－－－6
　 6) ビッグデータとスマート・グリッド　 －－－－－－－－－－7
　 7) 事故は必ず起きる(低確率巨大事故） 　　　　　－－－－－－－－－－8
　 8) 右肩下がりの下山の先は　　 　　　　　　－－－－－－－－－－9
おわりに）　生き甲斐とは、幸せとは 　－－－－－－－－－－10

 

３)　国家プロジェクトと高知の動き

{メタンハイドレートの開発研究｝ 　日本のメタンハイドレートの調査研究は2001年に始まっている。資源エネルギー庁から業務委託を受けて、(独)石油天然ガス・金属鉱物資源機構、（独）産業技術総合研究所、(財)エンジニアリング振興協会の3者が「メタンハイドレート資源開発研究コンソーシアム(MH21研究コンソーシアム)を組織し、「フェーズ1」の活動に入った。

{MH21フェーズ1} 　日本周辺海域の賦存状況や賦存量調査を目的として、東海沖から熊野灘に掛けての東部南海トラフ海域で物理探査や試錐を行った。また、カナダの凍土で陸上産出試験を行った。ここでは基本的に減圧法を採用している。2001~2008年。

{MH21フェーズ2} 　研究開発の第2段階に相当する2010年からは海洋産出試験の実施に向けた事前調査や設備検討などの準備段階に入る。2012年後半から東部南海トラフ上の渥美半島沖で1000mの海底から300m掘削し、メタン採取を行う予定である。また、東部南海トラフ以外の海域の調査、長期生産性や生産障害の解決、経済的・効率的な産出技術の確立が目標となっている(2009~2015）。商業的産出が目的の「フェーズ3」に移行する予定である。(2016~2018)。

{地の利、高知} 　滑走路2500mの高知龍馬空港・拡張の余地を残す高知新港(FAZ)・これらを結ぶ高速高知道、そして香南市・香美市・南国市・高知市・いの町が位置する香長平野は広い。これらは生産設備・試験設備・備蓄基地などの各種施設の立地条件を充分に満足するものである。今は、海洋研究開発機構所属の地球深部探査船「ちきゅう」の寄港が出来ることが素晴らしいことである。正に「活力は土佐沖の海底より出ず」である。

{海の利、土佐} 　土佐湾沖の南海トラフのメタンハイドレートとそれに伴うリチウムの回収だけではなく、200海里の排他的経済水域内には各種の有望な海底鉱物資源の存在する可能性が高い。Ni、Co、Ptなどを含むコバルトリッチ・クラスト、Ni、Cu、Mnなどを含むマンガン団塊、そしてAu、Ag、Zn、Pb、Cuなどを含む熱水性鉱床である。

{人の利、龍馬}　　高知には知の利がある。海洋研究開発機構(高知コア研究所)、高知大学、高知工科大学、県立高知大学、高知県産業技術委員会他がある。県内企業からの掘削に関する特許が認可された。付随した関連特許が山のように出てくるであろう。様々な関連するベンチャー企業も生まれてくるだろう。第二の龍馬たちに、第二の弥太郎たちに期待したい。

{NPO21世紀構想委員会とは｝ 　真の科学技術創造立国を確立するため、研究テーマを掲げて討論する場として1997年にスタートした。会員はベンチャー企業、行政官庁、大学、マスコミの4極から参加している。会員数は約100人である。理事長は馬場錬成氏（東京理科大学大学院 知財財産戦略専攻 教授、元読売新聞論説委員）である。

{メタンハイドレート実用化研究委員会｝　　NPO21世紀構想委員会に所属する会員の特許出願の支援を行ってきた渡邉望捻氏(イオン特許事務所弁理士)らの要請により、すなわち国家プロジェクトとして取り上げるべきとの観点から、表記の委員会を設置した。2010年7月27日に馬場錬成氏を先頭に、平朝彦氏((独)海洋研究開発機構 理事、現理事長、元高知大学教授）に委員長就任をお願いした。
　2010年12月6日には、第2回のメタンハイドレート実用化研究委員会が開かれた。この委員会をべースにして、「メタンハイドレート国際戦略部会(仮称)」、「メタンハイドレート技術専門委員会(仮称)」を、そして高知県ベースで「高知県メタンハイドレート開発研究会」を設置することが決まった。仕事の手始めは内閣府へ「国際戦略総合特区」の申請書、「メタンハイドレート実用化研究から資源大国へ」を提出することであった。この申請は内閣府の制度に馴染まなかったが、考え方は引き継がれ、推進していくことが了承された。
.
{高知県メタンハイドレート開発研究会｝　　2011/7/18（海の日）に、平朝彦氏、臼井朗氏（高知大学教授）、木川栄一氏をお招きして記念講演会を開催し高知県での研究会を発足させる運びになった。2012/2/16には、木川栄一氏（海洋開発機構・高知コア研究所所長から海底資源研究プロジェクトのリーダーに栄転）に海洋資源の講演を頂いた。2012/7/7には設立一周年を記念して、木下正高氏（高知コア研究所所長）から、また門馬義雄氏（高知工科大学名誉教授)より「環境とエネルギーから見た50年後の地球」と題する講演を頂いた。
　国の行う壮大なプロジェクトに対して、高知県の民・産・官を挙げての受け皿は整った。この動きを隣接する沿岸地域だけではなく、県内全域にも伝え、あらゆる分野の県内企業の協力も得て、広く連携を図って行くことになる。

 

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1) メタンハイドレートとは 　2) メタンハイドレートの掘削は　　3) 国家プロジェクトと高知の動き

4) エネルギー資源の分類　　5) 日本は昔からの資源大国(黄金の国、ジパング）　　6) ビッグデータとスマート・グリッド

7) 事故は必ず起きる(低確率巨大事故）　　8) 右肩下がりの下山の先は　　

 

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木朝夫の講演・出版の記録・・・その8 新エネルギー資源の使い方 ２) メタンハイドレートの掘削は

(日本電気計測器工業会主催　計測展2012 OSAKA、計測と制御で創る未来の地球、2012,10,31、於;グランキューブ大阪　講演)

 

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　　　　　　メタンハイドレート、地熱発電、そしてストレージ

 

　　　　　　鈴木 朝夫　(東京工業大学名誉教授・高知工科大学名誉教授、高知県メタンハイドレート開発研究会理事長)

 

もくじ）
はじめに） 資源大国日本 　－－－－－－－－－－1
1) メタンハイドレートとは 　　 　　　 －－－－－－－－－－1
2) メタンハイドレートの掘削は　　 　　 　－－－－－－－－－－3
3) 国家プロジェクトと高知の動き 　　　　　　 －－－－－－－－－－4
　　 4) エネルギー資源の分類　　　 　 －－－－－－－－－－5
　 5) 日本は昔からの資源大国(黄金の国、ジパング） －－－－－－－－－－6
　 6) ビッグデータとスマート・グリッド　 －－－－－－－－－－7
　 7) 事故は必ず起きる(低確率巨大事故） 　　　　　－－－－－－－－－－8
　 8) 右肩下がりの下山の先は　　 　　　　　　－－－－－－－－－－9
おわりに）　生き甲斐とは、幸せとは 　－－－－－－－－－－10

 

２)　メタンハイドレートの掘削は

{従来のエネルギー資源の掘削法}　固体の石炭：固体を掘り出す。液体の石油：液体が湧き出る、液体を汲み出す。気体の天然ガス：気体が噴き出す、気体を吸い出す。固体のメタンハイドレート：固体を気体(メタン)と液体(水分子)に分離し、気体として地上に取り出す。石炭、石油、天然ガスの従来のエネルギー資源との大きな違いがここにある。

{メタンハイドレートからのメタン回収法} 「加熱法(温水圧入)」、「加熱法(抗井加熱)」、「減圧法」、「分解促進剤注入法」、「ゲスト分子置換法」などが考えられてきた。温度を上げれば、体積の増える方向の水とメタンの分離に向かう。圧力を解放すれば、同じく体積の増える方向に向かう。加熱法は、メタンの分離が吸熱反応だから、際限なく加熱し続ける必要が出てくる。

{減圧法によるメタン回収｝　日本のMH21開発計画では減圧法が採用されている。ハイドレート堆積層に水平抗を堀り、発生する水を汲み上げて圧力を低下させ、これにより発生するメタンを吸い上げる。この分解は吸熱反応であり、周囲の温度を低下させる方向に動く。しかし堆積層の周囲の地熱により溶解が進み、圧力低下を持続させる。問題は減圧効果の範囲と持続時間にある。生産性障害になるのは、氷の生成であり、自己保存性が裏目になる。温水圧入や抗井加熱などの加熱法との併用が試みられている。出砂も問題であり、海底や地上に大量の堆積粒子汚泥を取り出すことになる。

{分解促進剤注入による回収法｝ メタンハイドレートの形成を阻害する分解促進剤(インヒビター)、例えばメタノールや塩を注入すれば、メタンの分離は可能である。だが、促進剤注入のコストが問題になる。

{加熱法(その場局所加熱)の新掘削法} 高知県企業からのこの特許のメタンハイドレート分解・回収装置の基本は「加熱法」である。掘削先端・その場局所燃焼加熱・超臨界水循環・減圧・押上圧送方式と呼べる。地上からは、空気(酸素)、可燃ガス(スタート時)、水、そして制御信号を送り込み、地上へは、回収メタンガス、燃焼排気ガスを取り出すことになる。掘削先端近くに置いたガスタービン発電装置で、その場で発生のメタンを地上からの酸素で燃焼し、それで電力を供給し、各種の熱エネルギー発生装置の電源とする。ヒーター熱による蒸気発生、高周波加熱による過蒸気生成、メタン押し上げのための超臨界水の発生、衝撃波発生によるMH層の破砕、マイクロ波発生などの各種の刺激の電源になる。

 

図２ メタンハイドレート分解・回収装置
　　地上から、空気(酸素)、可燃ガス(スタート時)、水、そして制御信号、　
地上へは、回収メタンガス、燃焼排気ガス。
掘削先端のメタンハイドレート分解装置は
　　（ガスタービン発電装置）で電力をその場供給、
（熱エネルギー発生装置）はヒーター熱による蒸気発生、
高周波加熱による過蒸気生成・超臨界水発生
その他、衝撃波発生によるMH破砕などの電源に。

 

出典：豊かな土佐を取り戻すには　～メタンハイドレートの可能性～（その２）

 

1) メタンハイドレートとは 　2) メタンハイドレートの掘削は　　3) 国家プロジェクトと高知の動き

4) エネルギー資源の分類　　5) 日本は昔からの資源大国(黄金の国、ジパング）　　6) ビッグデータとスマート・グリッド

7) 事故は必ず起きる(低確率巨大事故）　　8) 右肩下がりの下山の先は　

 

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