(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
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）
〒718-0054 高知県香美市土佐山田町植718
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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