ポーランド政府が提供した地図によると、ドイツの東隣国はパッチワークのキルトのように見えます。各パッチは、RWE Dea、Exxon、Chevron などの主要企業を表しています。両社は、膨大な量の天然ガスという巨大な宝を発見したいと考えて、権利を主張している。ポーランド政府はすでに50以上のライセンスを多国籍企業に販売している。彼らは彼らに、最近までポーランドには存在していないようだった天然ガスを探索し、抽出する権利を与えます。この国はほぼ100パーセントロシアからの輸入に依存していた。今では天然ガスの自己供給者、さらには輸出者にもなれる可能性がある。ポーランド人は何十億ドルもの価値のある宝の上に座っています。
ダンツィヒ近郊での最初の掘削が示したように、ガスは実際に存在している。しかし、それを推進することは大きな課題です。天然ガスは通常、突いたり叩いたりするだけで済む巨大な泡の中で発生しますが、ポーランドのガスは硬い岩石の小さな孔の中に見つかります。この状況からの脱却は経済的に成り立つほど遅すぎる。状況は他のヨーロッパ諸国でも同様であり、ドイツも含まれており、ポーランドと同様に、間もなく最初の生産井が試験的に開始されようとしている。
これまでのところ、ヨーロッパではほぼ密閉されたガスを採掘して利益を得ることができていない。米国では事情が異なります。そこの地質学的条件は非常に良好であるため、特に近年ガス価格が急激に上昇しているため、「シェールガス」はすでに経済的に抽出することができます。 100万BTU（英国熱量単位）あたり4ドル（つまり27立方メートルに相当）という、それ以上の資金を調達する価値がある上限は、ここ数年超過している。アメリカはすでにそのニーズの大部分を、いわゆる非在来型資源、つまり堅固な岩盤から得ている。 2010 年には約 850 億立方メートルで、米国の全天然ガス消費量の約 15 パーセントに相当しました。リトルロックにあるアーカンソー地質調査所のエド・ラッチフォード氏は、「19世紀のゴールドラッシュに匹敵するだけの楽観主義の精神がある」と語る。これは、2009年に米国が7年ぶりに世界最大のガス生産国としてロシアを追い越すことができたことを意味する。ガスを含む頁岩は、深さ 5,000 メートルまでの場所で見つかります。それらに到達すると、ドリルビットの方向が変更されます。その後、硬い岩を数百メートルにわたって水平方向に次々と全方向に食い込み、半径約 1 キロメートル以上の円形の領域を切り開きます。
石英ビーズと殺菌剤
完全な貯留層を開発するには数十の井戸が必要です。各井戸のコストは平均約 2,000 万ドルです。アメリカ最大のシェールガス地帯であるテキサス州のバーネット田には、1平方キロメートル当たり6本の井戸がある。これは、この生産地域だけで 8,000 回以上の掘削が行われたことを意味します。ドリルパイプが回収された後に始まるガスの流れは、通常は数週間後、遅くても数か月後にはなくなります。専門家が言うように、土をより多く活用するには、下層土を「破砕」する必要があるという。 「破砕は最も高価なプロセスです」と、ポツダムの地質調査センター (GFZ) の上級地質学者であり、非在来型ガス鉱床の専門家であるハンス・マーティン・シュルツ氏は説明します。スレートのほかに、砂岩や硬炭も含まれます。水圧破砕中、石英ビーズ、一部の化学物質、殺菌剤を混合した水が、最大 100 メガパスカル (1000 バール) の圧力でボーリング孔に押し込まれます。これにより、岩石が割れてガスを含む細孔が露出します。石英ビーズにより、ギャップがすぐに再び閉じることがなくなります。殺菌剤は、漏れるガスの流れを妨げる可能性のある有機物質の生成を防ぐことを目的としています。
「マルチフレーシング」は特に技術的に要求が厳しいものです。完全にコンクリートで裏打ちされた掘削セクションの端で、ケーシングに穴が開けられます。この時点で、高圧ジェットが周囲の岩を切り開きます。第 2 段階では、高圧ジェットがそこの岩石を破裂させることができるように、技術者は砲弾の前の一点に穴を開けます。このようにして、ガスベアリング層全体が徐々に破壊される。
2,000万リットルがボーリング孔に流入
最大 2,000 万リットルのフラク流体を各坑井にポンプで注入する必要があり、タンクローリーで配送されます。1 つの坑井に必要な量の流体を運ぶには、約 700 往復する必要があります。トラック数百台分の石英ビーズもあります。これらすべては、かつてアメリカ人入植者がインディアンの襲撃から守るために建てた荷馬車砦のように、掘削現場の周囲に配置されることが多いコンテナの一連の中に保管されています。
注入された水の一部は、塩、不純物、さらには放射性ラジウムと混合して、地表に洗い流されます。それは下水処理場で洗浄されるか、近隣の畑の下層土に押し込まれます。残りの掘削泥には少量の放射性同位体ラジウム 226 が含まれており、半減期は約 1,600 年で、非常に短命なラドン 222 に崩壊します。米国では、ラドンは地上の通常の埋め立て地に保管されているだけです。
時間はかかりましたが、今ではシェールガスへの熱狂がヨーロッパ中に広がりました。輸入ガスのコストは継続的に上昇しているため、地質学的条件がそれほど良くないにもかかわらず、この種のガスをヨーロッパで生産することも経済的である可能性があります。また、近年では掘削技術も向上しています。シェールガス採掘に備えて、「ガッシュ」（欧州ガスシェール）研究プログラムが2009年から実施されている。完全に産業界からの資金提供を受けています。欧州企業７社と米国企業３社は、最初の３年間に欧州の研究者に総額４８０万ユーロを支払う。ハンス・マーティン・シュルツ氏とGFZの同僚ブライアン・ホースフィールド氏が責任者です。連邦教育研究省が資金提供している「GeoEn」プログラムもシェールガスに関するものだ。目標の 1 つは、天然ガスが流出する細孔を利用して、発電所の排ガスから CO2 を貯蔵できる技術を開発することです。
東ドイツからの貴重なデータ
アメリカ人とカナダ人は喜んでシェールガスを推進しているが、ヨーロッパにおける最優先事項は、ガスを含むシェールやその他の岩石がどこで見つかるかを見つけることである。これを行うために、研究者らは、かつて他の目的で収集されたデータ、たとえば東ドイツ時代の無数のドリルコアを使用します。石油とガス、そして後には地熱源を求めて、東ドイツの地球科学者たちは国の北部全体に穴を開けました。また、ガスを含んだ岩石も発見されましたが、当時の方法では使用できませんでした。
「ヨーロッパ全土で、さまざまな岩石の細孔に天然ガスが存在します」とシュルツ氏は言います。 「私たちはそれを追い出す最善の方法を見つけたいと思っています。」しかし、多くの障害があります。一部の非在来型天然ガス鉱床は、水圧破砕中に生じる亀裂や細孔が粘土含有物によってすぐに塞がれてしまうため、開発することができません。 2010年8月、ポツダムの研究者らはデンマークのバルト海のボーンホルム島で2つの試験ボーリング孔を掘削した。そこで彼らは、鉄硫黄と石炭を混ぜた粘土板であるミョウバン石板をかじりました。今年、ドリルビットはニーダーザクセン州で回転する予定です。ここでは別の物質が研究者たちを待っています。ポシドニア粘板岩 – 化石がよく見つかる粘土岩です。それはいつも同じことです：どうやってガスを抜くのですか？ハノーバーの連邦地球科学・天然資源研究所（BGR）のエネルギー資源経済地質学部長ベルンハルト・クラマー氏は、「すべての掘削とフラックスによる刺激は、遭遇する地質条件に合わせて最適化する必要がある」と説明する。研究プログラムは、その基礎を築くことを目的としています。
250年間にわたる天然ガス
ドイツの非在来型鉱床にどれだけの天然ガスが眠っているのかはまだ不明だ。 BGRの専門家クレイマー氏は「関連する可能性」について語る。今年の初め、国際エネルギー機関（IEA）は、アメリカの鉱床に加えてヨーロッパとアジアの鉱床も採掘された場合の天然ガスの寿命を250年と推定した。 IEA によると、従来の鉱床からのガスは 130 年間持続します。ドイツの状況を明確にするために、BGRは連邦政府からシェールガスの量を見積もるよう委託されたが、これはどれだけのガスが抽出できるかについては何も述べていない。最悪のシナリオでは、それは 20% 未満になります。研究活動と並行して、多くの企業が密集した岩石の中のつかの間の宝物の探索に着手した。例えば、オーストリアの石油・ガス会社OMVはウィーン盆地で掘削を行っており、一部の専門家はそこに巨大な可能性があると疑っている。米国の多国籍企業エクソン・モービルが、ハノーバーの西約50キロにあるニーダーザクセン州の町ニーデルンヴェーレンの地下に潜入した。ウィンターシャルはラインラントとルール地方の一部の利権を確保した。そして、地位と名声があり、そして何よりも強力な資本を持つものすべてがポーランドを危険にします。ワルシャワのシンクタンク、ソビエスキエゴ研究所のポーランドのエネルギー専門家、パヴェル・ニエラダ氏は、同国の天然ガス埋蔵量はノルウェーよりも大きいと信じている。ロシアに次いで、スカンジナビア諸国は現在ヨーロッパ最大の天然ガス生産国です。スウェーデン、デンマーク、イギリス、フランス、ハンガリー、ルーマニア、スペイン、イタリアのほか、スイス、ウクライナ、トルコでもシェールガス発見の期待が寄せられている。
しかし専門家らは、ヨーロッパ人が自給自足できる可能性は低いと考えている。環境問題に対処できれば、資金提供は早ければ5年以内に開始される可能性がある。批評家たちは特に膨大な水の消費量について不満を抱いている。彼らはまた、水圧破砕に使用される化学物質が地下水に影響を与える可能性があるとも考えています。溶解した天然ガスが飲料水から時々検出されています。石油や石炭と比較して、天然ガスの本質的に有利な CO2 バランスも影響を受ける可能性があります。テキサス州のバーネット田から生産されるガスには、捕捉されて大気中に放出される温室効果ガスの最大 30 パーセントが含まれています。全体として、これにより天然ガスからの CO2 排出量が最大 25% 増加します。
住民はバリケードに向かう
米国では無数の掘削プロジェクトに対する抵抗はほとんどないが、最近シェールガスの生産を開始したカナダで最初の抗議活動が起きている。これらは、水の大量消費とその汚染、さらには大気汚染や機械や車両からの騒音に対しても向けられています。ドイツでは「ガス掘削に反対する利益団体」が結成され、ニーダーザクセン州の数カ所に代表を置いている。従来の天然ガス生産には明確に反対しておらず、非在来型鉱床からの天然ガスの生産にのみ反対している。
しかし、天然ガス生産の未来はすでにドイツで始まっています。 2006 年以来、東フリジアの町レーア近くの非在来型鉱床からガスが抽出されています。ウィンターシャルとガス・ド・フランスはそこに長さ5,683メートルの穴を掘削した。深さ 3,000 メートルで、エンジニアはドリルの刃を横にそらして、マルチフレーシングを使用して岩石内のガスを取り出しました。しかし、それはシェールガスのプレミアではなかった。レアはタイトガス、つまり砂岩に閉じ込められたガスを生成します。これは、将来の頁岩岩への進出のための良い練習になります。 ■
アーヘン近郊のヴュルゼレン出身の電気工学大学院エンジニアであるヴォルフガング・ケンプケンス氏は、30 年以上にわたってエネルギーのトピックについて執筆しています。
ヴォルフガング・ケンプケンス著
コンパクト
· 2010 年 10 月の米国の天然ガス生産量は 660 億立方メートルで、これまでのどの月よりも多かった。
・その10パーセント以上は「シェールガス」であり、シェール岩に由来する。
· シェールガスにより、天然ガスの世界的な到達距離は 130 年から 250 年に延長されます。
· ポーランドはすでにシェールガス生産のライセンスを60以上発行している。
真ん中にガスがたっぷり
非在来型鉱床からの天然ガス（頁岩中のシェールガスと砂岩中のタイトガス）は、主にヨーロッパの中央地域、たとえばポーランド、チェコ共和国、ドイツ、イタリア北部、および北海やバルト海の海底で発見されています。
残忍な穴あけ方法
多くの場合石油と一緒に地下空洞に貯蔵されている従来の天然ガスは、泡にドリルで穴を開けるだけで取り出すことができますが、シェールガスはかなりの労力を費やしてのみ地下から取り出すことができます。高圧で岩石に押し込まれると爆発し、頁岩に亀裂が生じ、そこからガスが逃げます。専門家は砂岩中のガス堆積物をタイトガスと呼んでいます。
原料の聖地ポーランド
ポーランドの大部分で、企業は石油、天然ガス、炭層ガスなどの化石原料の権利を取得しています。最大のシェールガス鉱床は、バルト海からウクライナ国境まで国を横切る一帯に集中している。
トピックの詳細
インターネット
石油・ガス会社ウィンターホールは、タイトなガス生産について報告しています: www.Wintershall.com
アメリカの掘削会社シュルンベルジェは、24 ページのパンフレットでシェール ガスに関する情報を提供しています: www.oilandgasinvestor.com/pdf/ShaleGas.pdf
ヨーロッパのシェールガス研究者の公式ウェブサイト: www.geoen.de および www.gas-shales.org
