シェールガスとは、泥岩（シェール）の層に閉じ込められた非在来型の天然ガスのことです。かつては抽出が困難とされていましたが、1990年代以降、「水平掘削」と「水圧破砕法（ハイドロリック・フラクチャリング）」という2つの技術革新が組み合わさったことで、経済的な採掘が可能となりました。これにより、世界のエネルギー供給体制に劇的な変化がもたらされています。
Key Facts
- 技術的突破口：水平掘削と水圧破砕法の併用により、低浸透率の岩層からガスを回収可能になった。
- 主要生産国：商業規模での生産は主に米国、カナダ、中国で行われている。
- 環境負荷：ライフサイクル全体の温室効果ガス排出量は、石炭よりも大幅に少ないとされる。
- 経済的影響：天然ガス価格の下落を招き、石炭からガスへの燃料転換を促進した。
- リスク要因：地下水汚染の懸念や、メタンガスの漏出による温暖化への影響が指摘されている。
シェールガス産業の歩みと米国の主導
シェールガスの歴史は古く、1821年にニューヨーク州フレドニアで初めて抽出されました。その後、1930年代に水平掘削が始まり、1947年には米国で初の水圧破砕が行われました。しかし、これを商業的に成功させたのはジョージ・P・ミッチェル氏です。彼はバーネット・シェールにおいて、コストを100万BTUあたり4ドルまで抑えることで採算性を証明しました。
米国の天然ガス生産におけるシェールガスの割合は、2000年にはわずか1%でしたが、2010年には20%を超え、急速に拡大しました。米国エネルギー情報局（EIA）の予測では、2035年までに米国の天然ガス供給の46%をシェールガスが占める見通しとなっています。
世界的な資源分布と経済性
シェールガスの潜在的な埋蔵量は世界中に分散しており、多くの国がその開発を模索しています。特に中国やアルゼンチン、アルジェリアなどは高い技術的回収可能量を持つと推定されています。一方で、欧州では地質構造が複雑であるため、米国に比べて掘削コストが最大3.5倍に達するとされており、開発のハードルが高くなっています。
また、シェールガスの開発は「タイトオイル（シェールオイル）」の生産にも道を開きました。これにより、世界の石油生産の最大12%をカバーし、世界経済に数兆ドル規模の影響を与える可能性が指摘されています。
以下の表は、主要国におけるシェールガスの推定回収可能量と天然ガス資源の概況をまとめたものです。
| 国名 | 技術的回収可能量 (兆立方フィート) | 全天然ガス資源推定量 (兆立方フィート) |
|---|---|---|
| 中国 | 1,115 | 124 |
| アルゼンチン | 802 | 12 |
| アルジェリア | 707 | 159 |
| 米国 | 665 | 318 |
| カナダ | 573 | 68 |
| メキシコ | 545 | 17 |
| インドネシア | 580 | 150 |
環境への影響と安全性に関する議論
気候変動への影響
シェールガスの燃焼による二酸化炭素排出量は、石炭の約半分程度であり、気候変動対策としての有効性が議論されています。しかし、課題となるのがメタンの漏出です。メタンは二酸化炭素よりも強力な温室効果ガスであり、採掘や輸送過程で漏出すると、温暖化を加速させるリスクがあります。ただし、近年の業界による汚染管理の徹底により、米国環境保護庁（EPA）はメタン漏出量の推定値を下方修正しています。
水資源と地質学的リスク
採掘プロセスでは、1つの井戸あたり約2,000万リットルという膨大な水を使用します。また、高圧で液体を注入するため、ケーシング（井戸の保護管）からの漏洩による地下水汚染の事例が報告されています。さらに、水圧破砕に伴う誘発地震の懸念もありますが、米国での事例は限定的であり、世界的に確認されたケースは極めて少ないとされています。
石炭との比較による健康・環境メリット
エネルギー源としての比較では、天然ガスは石炭よりも安全性が高い傾向にあります。欧州のレビューによると、発電1TWhあたりの死亡者数は石炭が平均25人であるのに対し、天然ガスは平均3人と大幅に低くなっています。また、水消費量においても、天然ガス発電は石炭発電の2分の1から5分の1で済むため、水資源への負荷を軽減できる可能性があります。
Frequently Asked Questions
シェールガスと従来の天然ガスの違いは何ですか？
従来の天然ガスは浸透性の高い岩層に集積していますが、シェールガスは浸透性の極めて低い泥岩（シェール）層の中に微細な気泡として閉じ込められています。そのため、従来の掘削法では回収できず、水圧破砕法などの特殊な技術が必要です。
水圧破砕法（フラッキング）とはどのような仕組みですか？
水、砂、化学洗剤を混ぜた液体を、地下1,000〜3,000メートルの岩層に非常に高い圧力（約600バール）で注入し、岩に亀裂を入れることでガスを放出させる手法です。
シェールガスは本当に石炭よりクリーンなのですか？
燃焼時の二酸化炭素排出量や大気汚染物質（SOx, NOx）の排出量は石炭より大幅に少ないため、一般的にクリーンであるとされます。ただし、採掘時のメタン漏出や水質汚染のリスクがあるため、ライフサイクル全体での管理が重要です。
シェールガス開発による経済的なメリットは何ですか？
供給量の増大により天然ガスの価格が低下し、発電コストの削減につながります。また、シェールオイルの同時開発が可能になることで、エネルギー自給率の向上や世界的なエネルギー市場の構造変化をもたらします。
References
- "U.S. Energy Information Administration". Eia.gov. Retrieved 6 August 2013.
- Krauss, Clifford (9 October 2009). "New way to tap gas may expand global supplies". . Retrieved 6 August 2013.
- Stevens, Paul (August 2012). "The 'Shale Gas Revolution': Developments and Changes". Chatham House. Retrieved 15 August 2012.
- Staff (5 April 2011) World Shale Gas Resources: An Initial Assessment of 14 Regions Outside the United States US Energy Information Administration, Analysis and Projections, Retrieved 26 August 2012
- David J. C. MacKay and Timothy J. Stone, Potential Greenhouse Gas Emissions Associated with Shale Gas Extraction and Use, 9 September 2013. MacKay and Stone wrote (p.3): "The Howarth estimate may be unrealistically high, as discussed in Appendix A, and should be treated with caution."
- Howarth, Robert; Sontaro, Renee; Ingraffea, Anthony (12 November 2010). "Methane and the greenhouse-gas footprint of natural gas from shale formations" (PDF). Springerlink.com. Retrieved 13 March 2011.
- Burnham and others, "Life-cycle greenhouse gas emissions of shale gas, natural gas, coal, and petroleum", Environmental Science and Technology, 17 January 2012, v.46 n.2 p.619-627.
- Keating, Martha; Baum, Ellen; Hennen, Amy (June 2001). "Cradle to Grave: The Environmental Impacts from Coal" (PDF). Clean Air Task Force. Archived from the original (PDF) on 4 October 2013. Retrieved 2 October 2013.
- James Conca, Fugitive Fracking Gets Bum Rap, Forbes, 18 February 2013.
- Why Every Serious Environmentalist Should Favour Fracking Archived 12 July 2017 at the , 2013 report by Richard A. Muller and Elizabeth A. Muller of
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