記者向け勉強会 資料

次世代海洋資源調査技術-海のジパング計画-

平成30年5月25日（金）内閣府 プログラムディレクター
浦辺 徹郎

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目次
1.
2.
3.
4.
5.

背景
概要
これまでの成果
出口戦略
まとめ

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目次
1.
2.
3.
4.
5.

背景
概要
これまでの成果
出口戦略
まとめ

3金属資源の将来図（石油資源との比較において）
伸び続けた
金属消費量

1990年以降、石油／天然ガスの年間生産量の伸びは平均1.1%に留まった。一方、同時期の銅生産量の伸びは約4倍の4%に達している。

今後も伸びる
金属消費

世界が「低炭素社会」へ舵を切らなくても、再生可能ｴﾈﾙｷﾞｰ発電が最も安価となり、それへの投資が2/3に達する。 (IEA Energy Outlook,2017)
一方、「電気ｴﾈﾙｷﾞｰ社会」を支える発電・送電施設建設には、銅などの金属が不可欠なため、「低炭素社会」は金属資源の継続した供給を前提としている。

鉱床発見率の劇的低下

21世紀に入り、世界の探査費あたりの平均発見鉱床価値が約1/5に低下、銅鉱床品位の低下(72%)、発見確率の低下 (3/1,000à3/10,000)

鉱山操業
コストの急増1990年以降、銅1トン当たりの採掘コストは2.9倍に上昇

将来においては、石油資源よりも金属資源の不足が懸念される
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陸上における非鉄金属鉱床探査費用の推移
世界における鉱物資源の探査費用総計（石炭、ボーキサイト、鉄鉱石、リンなどを除く）1950-2016年

約2.8兆円
2.2兆円
1.7兆円
1.1兆円
550億円

http://www.minexconsulting.com/publications/FEM%20Conference%20FINAL%20Oct%202017.pdf

世界の鉱物資源探査ビジネスの市場規模は1兆円程度あり2018年現在その費用はまだ海底には向かっていない⇒ これまで、海底資源に適用可能な探査法がなくビジネスモデルが成り立たなかったため

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主要海底鉱物資源の比較 (Petersen et al. 2016を改編）
マンガン団塊コバルトリッチ･クラスト

海底熱水鉱床地質産状

深海底の堆積物上

古い海山の表面

海底火山上の熱水系

形状

ボール状の団塊

アスファルト状の被覆

径300 m未満のマウンド

水 深 （m）

3500 – 6500

800 – 2500

700 – 3500

分布面積
（百万平方km）

38

1.73.2

分布域（公海, 大陸棚, 延長大陸棚）

81%, 14%, 5%

46%, 44%, 10%58%, 36%, 6%（西太平洋では大陸棚）

分布形状

広範囲かつ平面的

広範囲かつ平面的

小規模かつ３次元的

主要金属

ニッケル、銅、マンガン、コバルト
Cu, Ni 2.4%, Co 0.2%,コバルト、ニッケル、マンガン、銅、レアアース
Cu, Ni 0.5%, Co 0.7%

銅、亜鉛、鉛、金、銀Cu 3%, Zn 9%, Au 2 ppm
Ag 100 ppm

その他の金属モリブデン、リチウム、チタン

白金、チタン、モリブデン、 カドミウム、ガリウム、ゲル
ビスマス、リンマニウム、インジウム

推定資源量（百万トン）

21,100 （ハワイ南東部
クラリオン帯のみ）

7,533 （西太平洋のPrime 600 （中央海嶺のみ、Crust Zoneのみ）
島弧のものは含めず）採鉱により環境に影響を及ぼす面積（平方km）

150

250.2
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海底鉱物資源の比較から得られる結論•

もっとも資源量が大きいのはマンガン団塊
究極的にはその開発が必要となる可能性があるが、その８割以上が公海（国家管轄権外の深海底）にあり、「人類共通の資産」。
• 国際海底機構(ISA)は2020年までに採鉱規則を提案すると宣言しているが、富の配分と大きな環境負荷を巡って今後、締約国間で困難な協議が予想されている。
海底熱水鉱床ー EU報告書ECORYS(2013)で開発に最も近いとされた• 貴金属（金、銀）、銅、鉛、亜鉛など多種の金属を含み、高品位で高い鉱石価値• 他の資源に比して水深が浅く、機器開発が容易。我が国の排他的経済水域(EEZ)
内に数多く知られ、水深も2000メートル以浅。
• 沖縄トラフにおいて、（独）石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）が採鉱･選鉱・製錬技術に取り組んでおり、最も困難とされた採鉱・揚鉱技術のパイロットテストが成功• 上記の利点がある一方、合計既知鉱量が事業者が参入の判断ができるレベルとされる5000万トンに達していない。
••

本プログラムでは海底熱水鉱床に集中的に取組み• 海底熱水鉱床はより多く海底面下に存在する(Hannington et al, 2011）

活動中の熱水鉱床• 資源開発を経済的に可能にするには？
• 潜頭鉱床の発見がカギ（熱水系が停止している）• 潜頭鉱床調査法の技術開発が必要（世界初）

潜頭鉱床
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熱水7

目次
1.
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3.
4.
5.

背景
概要
これまでの成果
出口戦略
まとめ

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「次世代海洋資源調査技術」の目標
広大な海域から有望海域を高効率・低コストで絞りこむ技術の開発成因モデル（資源の成り立ち）や革新的調査ツールを活用し、有望海域を絞り込む

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体制構築及びﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ、産学連携及び府省連携の効果
PD（浦辺徹郎）マネジメント会議（全体の目標設定、予算配分、進捗管理）

＋４テーマ
リーダー

PD代行／SubPD （進捗管理）（石井正一）
PD代理／SubPD SubPD
SubPD
（浦 環）
（東 垣）
（辻本崇史）（技術開発）（技術応用）（出口戦略）

産業化方策
助言会議（委員の半数以上が産業界）

推進委員会 （全体方針、研究計画の調整、評価）

JAMSTEC(管理法人)

PD（議長）, SubPD, 内閣府（事務局）, 文科省,経産省, 国交省、総務省, 環境省, 海洋本部, 各研究機関
戦略策定ＴＦ

環境影響評価国際標準化ＴＦ

調査・検討ＷＧ

予算・課題の管理

知財委員会

統合海洋資源調査システムの実証JAMSTEC
海技研
NICT

産総研
JAMSTEC
九州大学
高知大学
東京大学

テーマリーダー

浦 環（兼任）テーマリーダー

山本啓之

海技研

国環研

港空研

JAMSTEC

高知大学

東京海洋大学横浜国立大学

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テーマ内
進捗管理

海洋調査協会

木川栄一

生態系の実態調査と長期監視技術の開発

海洋資源調査技術の開発
テーマ内
進捗管理

J-MARES

テーマリーダー

テーマ内
進捗管理

堀田 平

テーマ内
進捗管理

テーマリーダー

海洋資源の成因に関する科学的研究に基づく調査海域の絞り込み手法の開発

「次世代海洋資源調査技術」の目標
開発確立

技術移転

出口戦略

統合海洋資源調査システム• 高効率• 低コスト• 段階的絞り込み• 成因研究• 物理探査• 環境評価民間への技術移転• SIP期間中に完了• 調査プロ
トコルの提供• 国際標準化(ISO)

終了後

SIP

海洋資源
調査産業の創出• 官民あげ自国EEZ
内の資源量探査• 太平洋島嶼諸国へのODA
11「次世代海洋資源調査技術」の研究内容④統合海洋資源調査システム実証③生態系監視技術の開発
コバルトリッチ
クラスト②調査技術の開発
海底熱水鉱床

①成因研究に基づく海域の絞り込み手法の開発① 海洋資源の成因に関する科学的研究に基づく調査海域の絞り込み手法の開発② 海洋資源調査技術の開発③ 生態系の実態調査と長期監視技術の開発

統合④「統合海洋資源調査シス
テム」の実証12

統合海洋資源調査システム
広大な海域

有望海域

統合解釈・評価★

船舶

AUV複数機同時運用

ホバリング型AUV

ROV
海中設置型
観測機器

準精査

精査

海中曳航体

3億6千万km2
成因モデルに基づく
海域の絞り込み

20km→ 1万km2

概査← 5km →

← 1km →

→ 100km2→ 10km2← 2m →
鉱床の発見

特徴 • ３段階に分け、それぞれ探査技術と成因モデルを組合わせ、海域を絞り込む• (コストの高い)海底ボーリングをせずに、高効率で有望海域を絞り込む手法を確立• 世界初の海底における資源調査技術システム
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目次
1.
2.
3.
4.
5.

背景
概要
これまでの成果
出口戦略
まとめ

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統合海洋資源調査システムの成果：準精査
電気探査により鉱体の面方向分布を把握

世界初

電気探査により、既存調査データが示す鉱体分布と整合的なデータを取得

海底下10mの比抵抗

自然電位(Ez)
0.2

負 ← 電場 → 正0.30.40.5

小 ← 比抵抗 → 大

負電位異常・低比抵抗(<0.3Ωm)域を精査域として抽出
曳航式音波探査(ACS)断面と併せて掘削(BMS)点を決定

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統合海洋資源調査システムの成果：準精査・精査
音波探査により鉱体の輪郭を把握

世界初

音波探査とBMSサンプリング結果の整合性を確認
ZVCS-07

多孔質塊状硫化鉱物

JM1704GDUC06
掘進長 29.00m

Seafloor

珪化岩
JM1704GDUC04
掘進長 63.07m

塊状硫化鉱物の示唆
緻密質塊状硫化鉱物
珪化岩

緻密質塊状硫化鉱物

弱振幅エリア（強熱水変質帯）
珪化岩

堆積層エリア16データ統合解析（DHF; Digital Hydrothermal Field構築）
潜頭性熱水鉱床に関する様々なデータを統合
音波探査の処理/解析••

詳細地形データ
ACS/Z-VCS/3D VCS

Velocity model

Seismic section

アトリビュート解析
反射法記録••

ジオメトリカルアトリビュート解析
コヒーレンシー解析→断裂

サンライズ鉱床

J-MARES/JGI

地質境界面、 速度構造モデル

異種物理探査データ逆解析•••

電磁、電気、重力、磁力探査
音波探査情報に基づく初期モデル作成
3D Guided Inversion

密度-速度クロスプロット

初期モデル(密度)J-MARES/JGIJAMSTEC/成因論T

Hakurei Site

J-MARES/JGI

断裂構造モデル

統合解析••
物性値モデル ••地球統計学
マルチアトリビュート解析(擬似物性)
クロスプロット解析(物性、化学分析)
岩相推定/岩石物理モデル
岩相区分

Pseudo-welllog estimation

JAMSTEC/成因論T&京大

Digital Geological Model

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J-MARES/MMTEC&JGI

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データ統合解析 ３Ｄ可視化システムの構築
Virtual Reality技術を使って効率的な情報共有を可能に可視化用データの作成（データプレパレーション）

・ 可視化用フォーマット定義
・ VR可視化用データ形式へ変換

プログラム結合（α版）•プログラム＋データ結合

表示系：VRデータ表示エンジン開発••（例：人間にとって自然な3次元空間上に入り込む → 海中にいるイメージ等）

操作系：ユーザインターフェイス機能開発•（表示系＋操作系＋可視化データ）••

システム検証・課題検討
αデモ版としてリリース

可視化データの360度表示機能
没入感向上のための効果処理•

コントローラ制御機能
基本操作系（拡大・縮小・移動等）
分析補助、没入感向上機能（例：可視化空間内で、手持ちのコントローラがライトとして連動表示（あたかもライトを持っているように見える）、向けた方向が見やすくなる等）

共有系：可視化空間共有機能開発•

イーサネットを介し可視化空間内に複数人が参加し共有表示する機能(最大4人迄対応)（どこにいても空間内共有）

完成版プログラム開発••••

α版での課題対応
共有系機能の組み込み
全体システム検証
完成版リリース

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データ統合解析 ３Ｄ可視化システムの構築
平成29年度に三次元可視化システムのα版を完成

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目次
1.
2.
3.
4.
5.

背景概要これまでの成果
出口戦略
まとめ

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出口戦略（実用化・事業化）とその達成度合い
基本的考え方海洋資源調査への民間企業の参入障壁をSIPにより解消し、海洋資源調査産業の創出を実現

民間企業の参入障壁

SIPの目標①調査技術

これまで資源量として含 ・海底下(潜頭性)の鉱床存在の可能性を示すエリ
められなかった海底下
アを絞り込み、海底下(潜頭性)の鉱床発見が可（潜頭性）の鉱床を能な世界初の統合海洋資源調査システムの構築
効率的に発見できる調査技術を開発②コスト

陸上と比較して高コスト ・AUV複数同時運用、および最適な仕様の民間でない調査費用
船の使用によりコストの大半を占める傭船費を大（陸上の鉱物資源調幅に削減
査：1調査あたり平均5億 ・電気、音波探査を組み合わせ、海中からのセンシ円）
ング技術により、海底下(潜頭性)の鉱床の三次元分布を高精度で把握可能にする技術の開発③民間利用

民間調査企業が使用可能なツール、手法、調査プロトコル構築と民間への技術移転

十分な資源量の発見が可能な調査技術が未確立

陸上に比較して海洋調査のコストが１桁以上高い

研究者により新規開発された技術がそのままでは民間で使いにくいSIPでの取り組み

・民間企業主体による統合海洋資源調査システムを構築
・民間船利用による調査オペレータ育成と着実な技術移転
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出口に向けたロードマップ
SIP期間中に民間への技術移転を完了し、SIP終了後に民間企業が、JOGMEC、新規事業参入者、海外案件などの資源探査を受託できる体制を構築
SIP終了
H28

H29

既存データとの統合海洋資源 照合、課題抽出

調査システムシステム検証@伊是名(既知海域)
プロトコル化
コスト検証

技術開発

METI・JOGMEC
海洋本部参与会議 新海洋産業振興
・創出PT資料 (12/20) から抜粋

一部未調査海域の調査、課題抽出

未調査海域の実証運用

H30年代後半以降民間企業が参画する商業化を目指したプロジェクト

EEZ内の資源量探査を官民の総力で実施
国の調査を民間主体で実施

民需による調査産業の創出

民間主体の統合調査検証
出口戦略の実証 システム確立@久米島西方海洋資源調査(海外)(一部未調査海域) @(未調査海域)
民間企業がSIP開発技術を用いて高効率化
プロトコル完成
海外の海洋資源調査を受託
低コスト化

コア技術の絞り込み

生産技術

H30

商業化

産業化
H31 〜

新ビジネス化

個別技術
開発完了

調査プロトコル
港湾工事、石油・ガス、CCS
として普及
メタハイ等の長期モニタリング

9/26プレスリリース

世界で初めて海底熱水鉱床の連続揚鉱に成功

総合的な検証の実施（経済性の検討）

・既略資源量5000万トンレベルの把握に向けた資源量評価
・新鉱床の発見22

出口戦略（実用化・事業化）とその達成度合い
国際展開、国際標準化に向けた取り組み■環境影響評価技術のISO標準化（計画通り）
日本の提案でワーキンググループ
国内検討体制整備
新WG（第1回)開催
設立
新WG（第3回)開催
新WG設置承認
新WG（第4回)開催
規格案をWGに提案 （東京） 新WG（第2回)開催

H２８✔江戸っ子１号✔洋上バイオアッセイ✔環境メタゲノム解析✔生物自動同定手法

★ ★

H２９

★ ★

ユーザー意見
予備登録完了 の取り込み★ ★

★

修正案の検討・調整

本登録

ステークホルダーへの貢献アピール

JAMSTECへ引き継ぎ

情勢に適した規格案を適宜提案

規格承認

前倒し開催

国際海底機構(ISA)においてISO規格を基にした規則の制定

H３１〜

H３０

★ントBBNJ第４回準備会合★ ★ISA総会サイドイベ■SIP開発技術の国際展開✔ EcoDeep-SIP Workshop （日仏共同開催）
The Ocean Economy in 2030 (OECD発行)で引用✔ STAR2017（太平洋科学技術資源ネットワーク会議）
コンファレンスレポートでSIP技術を活用した調査を太平洋島嶼国政府へ勧告✔ Asia-Pacific Deep-Sea-Mining Summit
相手国政府からのODA要請を狙ったSIP技術のアピール

外部有識者コメント
・世界での海外展開を見据えた取り組みが進展
・報告書にも度々引用される等、世界に影響力を及ぼしつつある。
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知財戦略
技術移転に合わせた知財戦略の策定・実行
キラーパテント

特許出願

統合海洋資源調査システム 計29件
電磁探査

特許出願 特許出願
3件
14件

特許出願
6件

特願2016-046797

ZVCS
米国仮出願

自然電位探査特願2016-176889 PCT/JP2016/081915

特許

5. 電気・電磁探査技術
5-1. 概査技術
5-1-1. MT法等による電磁探査
5-2. 準精査技術
5-2-1. AUV/曳航体による自然電位異常調査
5-2-2. AUV/曳航体による電気・電磁探査
5-3. 精査技術
5-3-1. ROVによる電磁探査

データ・ノウハウ
サンプル

特許出願
6件

微生物画像取得装置
特願2016-232868（PCT出願予定）

知財パッケージ✔目標パテントポートフォリオを踏まえた知財管理方式を採用✔「プロトコル」に基づき知財権（特許、ノウハウ、データ）を群化する知財パッケージを作成✔SIP終了後に民間が活用できるオープン&クローズ戦略、かつ、出口戦略を構築
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目次
1.
2.
3.
4.
5.

背景
概要
これまでの成果
出口戦略
まとめ

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まとめ
海洋資源調査産業の創出に向けて• 海洋資源調査は1,000億円規模の潜在的市場(EU (2012) Blue Growth 予測より試算)• ＳＩＰにおいて、商業開発に最も近い海底熱水鉱床に的を絞り込み、海面下2,000m、海底面下30mの潜頭性海底熱水鉱床を、高効率・低コストで調査可能な「統合海洋資源調査システム」の確立に見通しを得た• 海洋資源調査産業の創出に向けて、民間企業を主体とした「統合海洋資源調査システム」の実運用試験を実施中（平成30年度）
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