石油豆知識［新燃料と環境］

非在来型石油

　2002年現在6400万BPDの石油生産量は，IEA（国際エネルギー機関）によると2010～2020年に8000～9000万BPDでピークを迎え，その後減少に転ずると予測している。しかるに世界の石油型液体燃料の消費量は，2020年には1億1000万BPDに達し，その後もさらに増えていく。2020年の時点での差20～33%を埋めるものは非在来型石油であろう。
　この非在来型石油の代表的なものとして，オイルサンド，オイルシェール，天然ガスに随伴するNGL，天然ガスからの合成によるGTLがあげられる。
　オイルサンド，オイルシェールの原始埋蔵量はそれぞれ2兆bbl規模で，可採埋蔵量はその1/3程度と推測されている。特にオイルサンドについては，カナダとベネズエラですでに開発が進められており，それぞれ可採埋蔵量は3000億bblといわれている。
　カナダでは，オイルサンドから，熱水分離工程を経て精製した合成原油を，現在40万BPD生産しており、近い将来70万BPDに増産する計画がある。ベネズエラのオリノコタールについてO/W型エマルションにすることにより，流動化を図ったオリマルシヨンがわが国を始め，欧米でも使用されており，既存の生産能力は10万BPDであり，ベネズエラ政府は力を入れ始めている。
　オイルシェールは，米国，ブラジル，エストニアに多く埋蔵されている。しかし，開発による景観への影響が大きく，米国，エストニアで環境問題を含めて研究が進められている。オイルシェール油には窒素分が0.7～1.5 wt%と非常に多いのが欠点である。
　GTLについては，マレーシアにてシェル社が1万2000 BPDの規模で実生産を行っているほか，米国でもパイロットによる研究が盛んである。南アフリカのFT合成による間接石炭液化のSASOL・15万BPDもこの範ちゅうに相当する。
　今後アジアでの石油消費が急速に伸びるなか，わが国はこれらの非在来型石油技術に取り組み，石油代替燃料として増やしていくことが責務であろう。

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炭素循環と化石エネルギー

　地上に住むわれわれは，樹木・家々・動物など，種々目に入るバイオ関連の有機化合物や石油化学製品を認識し，地球には炭素元素が豊富に存在すると考えがちである。
　しかし，Taylor氏によると，この地殻には炭素元素は200 ppmであり，そのうち99.9%は炭酸カルシウムとして堆積岩の形で海洋・陸上に存在し，残りの0.1%の0.2 ppmは化石燃料，海洋中の溶解もしくは懸濁有機炭素，樹木・草木などのバイオ，そして大気中の炭酸ガスで占められているそうだ。
　このわずかな炭素にもかかわらず，炭素が多く存在していると認識するのは，太陽光線のお陰である。太陽光線により大気中の炭酸ガスが大気の底に固定され，緑の樹木・絨毯となり，地表を覆い，風雨による地表の浸食を守り，大気層と地表との境界層に存在して，動物に餌を与え，地上での活動を可能にしてくれる。
　地球に降り注ぐ1年間の太陽エネルギーを10000単位とすると，人類の年間の消費化石エネルギーは1単位であり，おおざっぱには200単位が全埋蔵化石エネルギーとして残存してきた。化石エネルギーの生成期問を2億年と仮定すると，太陽エネルギーの0.1 ppbを貯蔵してきたことになる。そして今，われわれはこの遺産を蓄積時の100万倍の速度で消費している。
　21世紀は，難問である京都議定書をはじめ，環境間題重視の時代の幕開けである。石油エネルギーに携わる技術者として，これからの真の省エネルギーに結びつけ，0.2 ppmの炭素の円滑な循環を維持していくために， “LCA（Life Cycle Assessment）の概念”と“エクセルギーの概念”を正確に心得ておくことが必要であろう。

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