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炭層メタンの謎：それがいかにして世界の重要なエネルギー源となったのか？
炭層メタン（炭層メタンまたは炭層ガスとも呼ばれる）は、近年、世界のエネルギー市場でますます重要になっています。この天然ガスは主に石炭層、特に米国、カナダ、オーストラリアなどの炭田から産出されます。炭層メタンの特徴は、メタンの形で貯蔵され、通常は硫化水素を含まないため、「スイートガス」と呼ばれています。エネルギー需要の増加に伴い、炭層メタンの開発と利用はますます注目を集めています。
炭層メタンの形成は主に熱熟成過程における有機物の生成によるものであり、従来の天然ガス埋蔵量とは異なります。
炭層メタンの歴史
歴史的に、炭層メタンの研究は炭層からのメタンの放出から始まりました。安全上の理由から、20 世紀初頭には炭鉱の操業が始まる前にメタンを放出するための掘削が始まりました。 1970 年代までに、米国連邦政府の支援と政策の変更により、天然ガス資源としての炭層メタンに大きな開発の機会がもたらされました。
炭層メタンの貯蔵特性
炭層メタンの主成分はメタンであり、石炭のアルコールベースの高分子に蓄えられています。炭層メタン埋蔵量は、石炭に含まれるガスと石炭の天然亀裂によって生成されたガスの両方を含む二重の多孔性特性を備えています。この構造により、炭層メタンは優れた流動性と貯蔵特性を備えています。
吸着能力
石炭の吸着能力とは、石炭 1 トンあたりに吸着できるガスの体積を指し、通常は標準立方フィートで表されます。この容量は石炭の成熟度と品質によって左右され、通常は 1 トンあたり 100 から 800 標準立方フィートの範囲になります。
採掘プロセス
炭層メタンは、通常、炭層の下に鋼鉄製のケーシングを掘削することによって抽出されます。炭層内の圧力が低下すると、ガスと産出水が一緒に地表に上がり、その後、ガスは圧縮ステーションに導入され、天然ガスパイプラインシステムに入ります。地域に応じて、生産された水はさまざまな方法で処理されます。
炭層メタンから生産される水には、毎年、高濃度の溶解性固形物や有害物質が含まれる可能性があり、環境への影響は無視できません。
環境への影響
炭層メタンは燃焼時に排出される二酸化炭素は少ないものの、放出されるメタンは環境に大きな影響を与えます。メタンは強力な温室効果ガスであり、地球温暖化への影響は二酸化炭素の最大 72 倍にもなりますが、この値は時間の経過とともに減少します。
世界の炭層メタン採掘状況
現在、オーストラリア、カナダ、アメリカ、イギリスなどの国々が炭層メタンの開発を積極的に進めています。 2017年のデータによると、米国は1兆7,600億立方フィートの炭層メタンを生産しており、これは同国の天然ガス生産量の3.6％を占めている。すべての国にとって、炭層メタンは重要なエネルギー供給源であるだけでなく、経済発展を促進する重要な要素でもあります。
オーストラリアの炭層ガス埋蔵量は約33兆立方フィートと推定されており、カナダのアルバータ州には経済的に回収可能な炭層ガスが170兆立方フィート以上ある。
今後の展望
炭層メタンの世界的な需要は依然として増加していますが、採掘プロセス中に発生する可能性のある環境問題には依然として早急に対処する必要があります。企業と政府は、排出ガスと水質汚染を削減するために、対応する環境保護政策を策定する必要があります。
エネルギー変換と需要の変化に伴い、炭層メタンは将来のエネルギー分野でより重要な役割を果たすことができるのでしょうか?
