【マンガでわかる】メタンハイドレートとは?実用化・採掘可能?

マンガでわかるメタンハイドレートとは? SDGs
この記事を書いた人

ウチダ リュウジ

・東京大学大学院 自然環境学専攻卒 修士(環境学)
・大学院でマンガを使った環境教育を研究
・現在(2024年)、東京大学 情報基盤センター 協力研究員

インタビュー記事はこちら

メタンハイドレートは日本の救世主!?

テレビを見るウチダ
日本のエネルギー自給率は10%で推移している
世界の資源に依存する日本
日本でも埋蔵確認されているエネルギー資源がある
メタンハイドレート
メタンハイドレートに感心するウチダ
ウチダ
ウチダ

ん?

メタンハイドレート…?

飛ぶリュウジー
ウチダ
ウチダ

リュウジー。

メタンハイドレートってなにー??

リュウジー
リュウジー

しょうがあらへんな。

じゃあ今日はメタンハイドレートについてお前さんでもわかるよう、わかりやすく解説したるわ。

ウチダ
ウチダ

わーい。

ありがとー。

メタンハイドレートとは何か

リュウジー
リュウジー

メタンハイドレートとは、メタン(CH4)と水が結合して結晶化したもので「燃える氷」と呼ばれとる。

日本近海で埋蔵が確認されている鉱物資源や。

ウチダ
ウチダ

おお〜。燃える氷…。

メタンハイドレート=燃える氷
ウチダ
ウチダ

ん?

ハイドレートってどういう意味?

リュウジー
リュウジー

ハイドレートは「水化合物」っていう意味や。

メタンハイドレートは、カゴ状になった水分子の中にメタン分子などが閉じ込められとる。

メタンハイドレートの構造イラスト

メタンハイドレードは日本近海に埋蔵

リュウジー
リュウジー

メタンハイドレートは日本近海内で見つかっとる。

ウチダ
ウチダ

おお〜。

夢の国産資源〜♪

メタンハイドレートは国産資源
リュウジー
リュウジー

国産資源と言っても、メタンハイドレートとして存在するには条件がある。

ウチダ
ウチダ

んんん???

どういうこと?

リュウジー
リュウジー

メタンハイドレートは、メタンと水素結合した水が組み合わさっている必要があり、その条件は低温・高圧や。

せやないとメタンガスと水(液体)に分離してまうんや。

メタンハイドレートとして存在するには高圧・低音の環境が必要
ウチダ
ウチダ

ど…どれくらいの低温・高圧の環境が必要なのー?

リュウジー
リュウジー

大気圧下ではマイナス10℃以下、0℃なら26気圧以上必要や。

せやから寒い高緯度の永久凍土の中か、海の底が埋蔵条件になる。

参考:産総研マガジン メタンハイドレートとは?

ウチダ
ウチダ

マイナス10℃!?

26気圧!?

ひょえ〜〜!!

メタンハイドレートの安定条件
リュウジー
リュウジー

この条件に当てはまるのが日本だと海底になる。

でや、メタンハイドレートは埋蔵の仕方で2種類に分けられる。

  • 表層型(ひょうそうがた)
  • 砂層型(すなそうがた)

や。

ウチダ
ウチダ

表層型?砂層型?

どう違うのー??

リュウジー
リュウジー

表層型メタンハイドレートは500m以上深い海底の表層付近に埋蔵されているのに対し、砂層型メタンハイドレートは水深1000m程度の海底のさらに数百m下の砂の中に分布している

表層型・砂層型メタンハイドレート
ウチダ
ウチダ

ひょえ〜!!

そんな海の底の深くなんだー…。

リュウジー
リュウジー

表層型メタンハイドレートは、主に日本海側に。

砂層型メタンハイドレートは、太平洋側に埋蔵が確認されとる。

参考:MH21-S メタンハイドレートを探す

表層型・砂層型メタンハイドレートの分布域

メタンハイドレートは実用化可能?

ウチダ
ウチダ

日本にこんなすごい資源があったなんて知らなかった。

こりゃあ、日本も安泰だ。どんどん採掘していこうー♪

化石燃料の代わりにメタンハイドレートはなるのか?
リュウジー
リュウジー

はぁー…。

そんな簡単な話ちゃうねん。

ウチダ
ウチダ

え?どういうこと?

リュウジー
リュウジー

さっき言うたようにメタンハイドレートは500m以上の海の底や。

それを採掘するのが簡単なことやと思うか?

ウチダ
ウチダ

……。

リュウジー
リュウジー

採掘には高い技術、コストがかかる。

メタンハイドレートの採掘には高い技術、莫大なコストがかかる
ウチダ
ウチダ

ひぇえー。

何百mも深い海底の採掘なんて絶対大変じゃん…。

リュウジー
リュウジー

「メタンハイドレートが深い海の底にある資源」って以外に採掘に立ちはだかる壁があるのはわかるかー?

メタンハイドレート実用化に立ちはだかる壁
ウチダ
ウチダ

わかんないですー…。

リュウジー
リュウジー

……。

同じ海底に眠る資源でも石油や天然ガスと違い、メタンハイドレートは固体っていう点や。

メタンハイドレートは固体
ウチダ
ウチダ

んん??

どういうこと?

それがどう影響するの??

リュウジー
リュウジー

海底に穴掘ったとき、液体や気体やと自噴するから採掘がしやすいけど、個体やとそうもいかん。

石油天然ガスは自噴する
リュウジー
リュウジー

特に水と結びつき、地上ではメタン(気体)と液体の水に状態変化してまうメタンハイドレートは扱いがムズイんや。

メタンハイドレートの採掘方法

リュウジー
リュウジー

メタンハイドレートの採掘には2つの方法がある。

  1. 加熱法
  2. 減圧法

や。

ウチダ
ウチダ

加熱法?減圧法?

どう違うのー?

リュウジー
リュウジー

ポイントは、メタンハイドレート(固体)のまま地上に採掘するんじゃなく、メタン(気体)と水(液体)に分解させて採掘するっちゅう点や。

メタンハイドレートはメタンと水に分解させて採掘する
ウチダ
ウチダ

ほうほう。

リュウジー
リュウジー

そこで重要になってくるのがさっきの図や。

メタンハイドレートの安定条件
ウチダ
ウチダ

ほーう?

リュウジー
リュウジー

メタンハイドレートをメタンと水に分解させるために温度を上げたり(①加熱法)、圧力を下げたり(②減圧法)するわけや。

加熱法と減圧法
リュウジー
リュウジー

それぞれの詳しい方法については割愛するけど、加熱法はエネルギーコストがかかりがちなので最近は減圧法で採掘ができんか、よう研究されとんな。

メタンハイドレートのデメリット-地球温暖化を促進する!?

リュウジー
リュウジー

メタンハイドレートは石油や石炭の燃焼時に比べ、排出されるCO2が30%減のエコな燃料やと言われとる。

参考:資源エネルギー庁 メタンハイドレートとは?

ウチダ
ウチダ

おお〜。

メタンハイドレートすご〜い。

メタンハイドレートは石油、石炭に比べ二酸化炭素排出量が30%減
リュウジー
リュウジー

ただ問題があってな、メタンは同じ重量やと二酸化炭素の28倍の温室効果があると言われちょる。

参考:国立環境研究所 世界のメタン放出量は過去20年間に10%近く増加 主要発生源は、農業及び廃棄物管理、化石燃料の生産と消費に関する部門の人間活動

ウチダ
ウチダ

な、何ー!!?

リュウジー
リュウジー

でや、問題はメタンハイドレートを採掘するときにメタンが海中に放出されるおそれがあることなんや。

採掘時に海中にメタン放出のおそれ
リュウジー
リュウジー

砂層型メタンハイドレートやと深い砂層の中やから漏れにくいんやけど、表層型メタンハイドレートは崩れやすくメタンが漏れてまう。

せやから対策としてドームで覆って採掘するっていう案もあるんや。

参考:経済産業省 表層型メタンハイドレートの 回収技術の調査研究について(pdf)

ドームで覆ってメタンを回収
ウチダ
ウチダ

へぇ〜。なんかすごいことになってる〜。

リュウジー
リュウジー

ただメタンハイドレートと地球温暖化の関係についてはいろいろ議論があって、元々採掘せんでも自然にメタンハイドレートからメタンが海中に流出しとるから、むしろメタンハイドレートをどんどん使った方がメタンが大気中に放出される量が少なくなるっていう考え方もあるんや。

まあそこらへんは自分でしっかり調べてみるとええわ。

メタンハイドレートはエコ?エコじゃない?
ウチダ
ウチダ

わわわわわ……

リュウジー
リュウジー

この問題も含めてメタンハイドレート実用化にはまだまだ課題が多いんや。

SDGs目標7「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」目標13「気候変動に具体的対策を」

リュウジー
リュウジー

SDGs目標7では「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」と掲げておる。

sdgs目標7、エネルギーをみんなにそしてクリーンに
リュウジー
リュウジー

またSDGs目標13では「気候変動に具体的対策を」と掲げておる。

SDGs目標13気候変動に具体的対策を
リュウジー
リュウジー

日本近海に豊富に眠るメタンハイドレードが日本のエネルギー資源として当たり前のように使われるには、まだまだ技術的・コスト的に課題が多いけど地球環境は現在進行形で急速に悪化しとる。

ウチダ
ウチダ

ううう……

リュウジー
リュウジー

今人類がバンバン使っとる石油をはじめとする化石燃料はいつか枯渇する。

その代わりとなるクリーンなエネルギー源を見つけることは急務や。

ウチダ
ウチダ

ぼ…ボクに何ができるかなー?

リュウジー
リュウジー

まあ無駄なエネルギーを使わんのは基本やな。

その上で例えば自分が家(地域)で使っている電気は、何を元にして作られている電気なのか調べてみるのもええかもな。

石油からなのか太陽光からなのか、〇〇%は、水力発電だったとかな。

電気は何から作られているのか
ウチダ
ウチダ

なーるほどー。

リュウジー
リュウジー

今日の解説はここまでや。

しっかり復習するように。

★レベルアップ(広告)

賢くなったウチダ
ウチダ
ウチダ

この調子でもっと勉強してレベルアップして……

有名大学に憧れるウチダ
リュウジー
リュウジー

そんな時は、

トウコベ

や。

ウチダ
ウチダ

リュウジー!!

トウコベ

??

トウコベ

リュウジー
リュウジー

講師が東大生のオンライン個別指導塾や!!

ウチダ
ウチダ

ええ〜!!先生が東大生ー!?

じゃあ東大生に直接教えてもらえるの?

リュウジー
リュウジー

せや。

東大生がマンツーマンで学習のサポートをしてくれる。

オンラインやからどこでも受講できる!!

ウチダ
ウチダ

でも、お高いんでしょう?

リュウジー
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フフッ。

そうでもないねん。

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リュウジー
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30日間の全額返金保証もあるから、合わんかったら辞めればええし、まずはお試しで始めてみるのもええかもな。

トウコベは30日間の全額返金保証
リュウジー
リュウジー

無料で勉強相談できるから、まずは聞いてみるとええわ。

\まずは無料勉強相談から/
リュウジー
リュウジー

よしよし。宣伝も済んだし満足満足。

最後に今日のまとめや。

まとめ

  • メタンハイドレートとは、メタン(CH4)と水が結合して結晶化したもので「燃える氷」と呼ばれている
  • メタンハイドレートは、カゴ状になった水分子の中にメタン分子などが閉じ込められている
  • メタンハイドレートは、低温・高圧の条件下でのみ存在する
  • 一般的にメタンハイドレートは、永久凍土の中か、海底から見つかる
  • メタンハイドレートは埋蔵の仕方は2種類
    • 表層型(ひょうそうがた)
    • 砂層型(すなそうがた)
  • 表層型メタンハイドレートは、深さ500m以上の海底で、主に日本海側に分布
  • 砂層型メタンハイドレートは、深さ1000m程度の海底で主に太平洋側に分布
  • メタンハイドレート採掘には高い技術、莫大なコストがかかる
  • メタンハイドレートは固体のため採掘が困難
  • メタンハイドレート採掘方法2つ
    • 加熱法
    • 減圧法
  • メタンハイドレートは石油や石炭の燃焼時に比べ、排出されるCO2が30%減
  • メタンは同じ重量だと二酸化炭素の28倍の温室効果がある
  • SDGs目標7「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」
  • SDGs目標13「気候変動に具体的対策を」
SDGs
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★世界の子供たちへの寄付でSDGsに貢献(広告)

SDGs問題について考えるウチダ
リュウジー
リュウジー

せやったら…

チャイルド・スポンサーシップは一つの手かもな。

1日あたり150円の支援で「希望」を

ウチダ
ウチダ

チャイルド・スポンサーシップ??

リュウジー
リュウジー

チャイルド・スポンサーシップとは途上国の貧しい子供たちへ寄付支援することや。

ウチダ
ウチダ

き…寄付かー…。

大切な事だってのはわかるけど……

なんかちょっと怖いなー…。

やったことないし、あやしい団体じゃないよね…?

怪しむウチダ
リュウジー
リュウジー

……。

チャイルド・スポンサーシップを運営する「ワールド・ビジョン・ジャパン」は、東京都の認定を受けた認定NPO法人で世界中で活動しておる。

ほんで日本国内で6万人以上が支援者になっとるし、有名人の支援者もおる。

ウチダ
ウチダ

ろ、6万人!?

ほへー。

寄付内容について話すリュウジー
リュウジー
リュウジー

つまり寄付をすることによってSDGsの目標のいろんなとこに貢献できるわけや!!

ウチダ
ウチダ

なっなんと!!

SDGs目標1,2,3,4,6,10
寄付をすればいろんな分野に貢献できる
ウチダ
ウチダ

おおー…。

寄付かー…うーん…。

リュウジー
リュウジー

チャイルド・スポンサーシップのええ所は、「寄付したらそれで終わり」ちゃうくて

  • 1年に1回、子供たちの写真付き成長報告が届く
  • 子供たちと手紙のやりとりができる

などのアフターケアもあるんや。

チャイルドスポンサーのメリット
リュウジー
リュウジー

1日あたり150円、月々4500円から始められるんや。

ウチダ
ウチダ

月4500円かー…。うーん。

お母さんに聞いてみようかな…。

リュウジー
リュウジー

まあ、もちろん寄付やからお前さんがしたいと思ったらしたらええ。

寄付することがSDGsに貢献する一つの方法かもなってことだけ覚えときー。

ウチダ
ウチダ

はーい。

\詳しくはこちらから/
リュウジー
リュウジー

よしよし。宣伝も済んだし満足満足。

(デジャブ)

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