【ジェイ・レター】

JOGMECからの様々なお知らせです。最新の事業やニュース、
イベントなどをご紹介します。
JOGMEC Webサイトより各記事の詳細情報をご覧いただけます。

http: //www.jogmec.go.jp/news/release/ index.html

南鳥島沖公海域で、コバルトリッチクラスト探査鉱区を取得

コバルトリッチクラストとは？
水深1,000〜2,000mの海山の頂部や斜面を、厚さ数cm〜数十cmでアスファルト状に覆っ
ている、
コバルト、
ニッケル、
白
金等のレアメタルを含む鉄・マ
ンガン酸化物です。

トルクメニスタンでのJAPAN - GTLプロセス商業化に期待
9月11日、
JOGMECは、
トルクメニスタンの国営ガス公社トル

ベトナムの炭鉱捨石たい積場で緑化プロジェクトを推進
JOGMECは、
6月14日、
ベトナム石炭・鉱物鉱業グループ（以下、
VINACOMIN）とMOUを締結し、ベトナムのクアンニン

開発分野における技術協力に関する覚書」
（MOU）
を締結

省ホンガイ市に位置するヌイベオ炭鉱捨石たい積場においしました。これに基づき、「トルクメニスタンにおける天然て、
同国初となる客土種子吹付工法による捨石たい積場緑

」
と
「トルク
ガスの有効利用（JAPAN-GTLプロセス※を含む）

化プロジェクトを開始しました。客土種子吹付工法は、
ヌイ

メンガス技術者への研修事業」
を、両国で協力して実施してベオ炭鉱捨石たい積場のような大規模かつ急傾斜法面にもいく予定です。本

適用可能と期待される緑化技術です。同工法による緑化試

MOU締結により、験での生長過程を調査し、同工法の適合性、経済性、持続性

JOGMEC及び日等の評価・分析を行っていきます。ベトナムでは2015年ま

本企業と豊富な天でに炭鉱捨石たい積場を緑化することが義務付けられてお然ガス資源をもつり、同工法によりこれまで困難であった急傾斜法面での緑化

トルクメニスタンのの成果が期待されています。JOGMECは、
本プロジェクト等

関係がより強固にの実施を通じて、ベ

なるとともに 、

トナムにおける高品

JAPAN-GTLプロ
セスの実用化が進展することが期待されます。

位無煙炭の安定的首相官邸で行われたMOU調印式の様子（署名者：前列左から）
ホジャムハメドフ副首相、河野理事長（立会人：後列左から）
ベルディムハメドフ大統領、安倍内閣総理大臣※JAPAN-GTLプロセス：天然ガスから石油製品を製造する技術を
「GTL」
技術と
いい、
「 JAPAN-GTLプロセス」
は、天然ガス中に含まれるCO 2を原料としてそのまま利用できる世界初の画期的な技術。

な生産に貢献すると

J
A
P
A
N

テクノロジー

クメンガス及び石油ガス産業鉱物資源省と、「石油天然ガスJOGMEC NEWS Vol.34

7月20日、JOGMECは、
国連海洋法条約に基づき公海域の深海底鉱物資源を管理する、
国際海底機構の承認を得て、
南鳥島南東沖約600kmの公海域でコバルトリッチクラスト鉱区（面積3,000㎢）を探 査する排他的権利を取得しました。
コバルトリッチクラストの断面
これにより、供給のほとんどを輸入に頼るコバルト、
ニッケ ■コバルトリッチクラストが分布する海山イメージ
ル、白金等のレアメタル資源について、将来的に同海域で開発することが可能となりました。
JOGMECは、経済産業省の委託を受け、1987年より西海山平頂部の
水深1,000〜2,000m
太平洋の公海域で、コバルトリッチクラストの賦存状況調査を実施。2012年7月の国際海底機構によるコバルトリッ
チクラストの探査規則制定後、直ちに探査鉱区の申請を行い、今回の承認に至りました。今後は国際海底機構との調コバルトリッチクラスト
日本
探査
整を経て、
2013年度中を目処に15年間にわたり当該鉱区
南鳥島鉱区を探査する排他的な権利を取得し、コバルトリッチクラス
南鳥島
海底の水深約6,000m
トの資源量を把握するための本格的な調査や、環境保全
排他的経済水域に配慮した開発技術等の調査研究に取り組む予定です。

資源・エネルギーの明日を伝える﹇ 広 報誌 ﹈J.Letter

ともに、
ベトナムとの重層的な関係を構築し、日本への石炭の安定供給確保に努めていきます。

ヌイベオ炭鉱捨石たい積場

表紙写真：石油・天然ガス開発に関連する幅広い研究・開発を実施しているJOGMEC技術センター
（TRC）
の実験室

2013.9 Sep.

本誌に関するご質問は、
左記広報課まで

資源・エネルギーの明日を伝える
［広報誌］

34

JOGMEC

NEWSVol.

2013.9 Sep.

TOPICS

TRCウィーク2013 開催

JAPAN
テク
ノロジー
特集 日本の技術を世界の資源開発へ

特集 日本の技術を世界の資源開発へ

日本の技術が、世界の資源開発に何をもたらし、我が国の資源・エネルギー安定供給にどのように貢献できるのか？
新興国の経済発展などにより世界的なエネルギー需要の増加が見込まれる中、深海や極寒地などでの開発や、環境問題・安全面での対応など、

JOGMECは、石油・天然ガス及び金属資源に関する技術開発を多角的に推進し、開発した技術の活用により、民間企業の新規権益獲得や資源国との連携強化を図っています。

探鉱・探査

開発

生産

利用・
リサイクル・環境

原油回収率向上技術分野
具体例：EOR技術

油ガス層把握技術分野

石 油 ・天 然 ガ ス

JAPAN
テク
ノロジー

■JOGMECが開発を推進する主な技術

具体例：油層モニタリング技術（アクロス震源）▶P4

坑井掘削･開発技術分野
具体例：大水深海洋開発技術

非在来型油ガス田開発技術分野
具体例：メタンハイドレート資源開発技術／超重質油改質技術（SCWC）▶P5

世界の資源開発現場は様々な課題に直面しています。

油ガス有効利用技術分野

こうした障害をブレークスルーしていくためには、
より高度な技術の確立が不可欠です。

具体例：GTL技術

資源開発技術の革新は、時に世界のエネルギー地図を塗り替えることもあります。

環境調和型油ガス田開発技術分野

事実、
2000年代後半からアメリカでシェールガスの生産量が急増したことで、

具体例：随伴水処理技術
（FMS）
▶P6

世界のエネルギー市場に大きなインパクトを与えたシェールガス革命も、探査技術分野水平掘削※1やフラクチャリング※2といった技術の確立が引き金となりました。
産業分野で培われた様々な先端技術を有する技術大国です。
世界に誇る技術力を資源開発の分野で最大限に活用することは、安定的に資源を獲得していく上で非常に重要なテーマとなっています。
現在JOGMECが開発を推進している最新技術の一部を解説するとともに、「資源国の課題と日本の産業技術のマッチング」を目的に、

金 属 資 源日本はエネルギー資源の大半を輸入に頼る資源小国である一方、具体例：
リモートセンシング技術／
高精度物理探査技術（SQUITEM）▶P8

開発・生産技術分野
具体例：
リチウム抽出技術▶P9
バイオ・リーチング技術▶P10

金属資源リサイクル・製錬技術分野
具体例：
レアアースリサイクル技術／
廃小型電子・電気機器からのレアメタル回収技術

海底鉱物資源調査分野

鉱害防止技術分野

具体例：海底熱水鉱床／コバルトリッチクラスト／
マンガン団塊／レアアース泥具体例：坑廃水処理技術（パッシブ・
トリートメント）▶P10

2013年度に立ち上げた技術ソリューション事業を紹介します。
※１ 水平掘削：垂直に掘り始めた坑井を徐々に曲げていき、最終的に水平になるまで傾斜させて掘削する技術。
※２ フラクチャリング：坑井内に高い圧力を加えて採収層に割れ目（フラクチャー）を作り、その中に砂などの支持材を充填することによりその閉塞を防ぎ、採収層内に非常に浸透性の高いチャンネル（油・ガスの通り道）を形成することによって、生産性障害からの回復及び低浸透率層の流動性改善を図り、生産能力を向上させる技術。水圧破砕法
ともいう。

2

JOGMEC NEWS Vol.34

JOGMEC NEWS Vol.34

3Technology

Technology

1

2

モーター
錘

【石油・天然ガス】

油ガス層把握
技術分野■JOGMEC担当者

アクロス震源

受振器

非在来型油ガス田開発
技術分野

円柱状の錘の回転により地震波を地下に放射地下を伝わった地震波を受振

技術部 探査技術課
課長代理

加藤文人

【石油・天然ガス】■JOGMEC担当者

地下2,000〜5,000m

技術部 開発技術課

新井博久

地震波

技術部 探査技術課
課長代理

油ガス層

高梨 将

SCWCパイロット装置

高精度な地震波により、地下油ガス層の状態を探る

アクロス震源

現在、既存油田の油層内にガスや水を注入することで、地下の石油の回収率を高めるEOR（Enhanced Oil Recovery：原油増進回収技術）が世界的な注目を集めています。このEORについて、アクロス震源によって油層内の変化を正確に観測することにより、ガスや水の注入方法やタイミングなど、より効率的なEOR手法の確立に貢献することが期待
4

JOGMEC NEWS Vol.34

柏崎テストフィールドに設置したアクロス震源。地表から2m程度の軟弱層を掘りぬいた上で、縦5m×横5 m×深さ3 mのセメンチングによりアクロス震源を固定した。

されます。また、シェールガス生産においても、水圧破砕によるフラクチャーの広がり方を正確に予測することで生産性向上が期待できます。
JOGMECでは、2012 年8月から2013 年3月の約半年間、新潟
県柏崎市のテストフィールドにおいてアクロス震源の試験観測を実施しました。今後も継続的に試験観測を行い、将来的には海外の油ガス層をモニタリングする実証試験を行っていく予定です。またアクロス震源の研究開発と同時に、地下を伝わった地震波を地表でキャッチする受振器についての研究開発も推進。MEMS ※ 技術を応用した加速度センサを用いることで小型化・高性能化を図る受振器の共同研究を、
曙ブレーキ工業（株）及びサンコーコンサルタント（株）と実施しています。さらに、受振した振動を用いて地下を画像化・視覚化するイメージング技術の研究開発も実施するなど、より正確で効率的な油ガス層モニタリング手法の確立に向け、複合的な技術開発を進めています。
※MEMS：Micro Electro Mechanical Systemsの略称 。シリコンなどの電子基板上に、機械素子や光素子を搭載した複合部品。

SCW（Super Critical Water：超臨界水）とは、温度・圧力ともに臨界点を超えた状態の水のことで、気体と液体の中間の性質を持ち、水でありながら原油などの無極性※1に近い有機物を溶かすことができます。JOGMECでは、
このSCWを用いた改質技術であるSCWC（Super Critical Water Cracking）
を、
オイルサンドなどから採取される原油である「超重質油」の開発に適用させるための研究開発を進めています。
超重質油は非在来型原油の一種で、カナダとベネズエラに多量に存在し、
その埋蔵量は在来型原油の残存埋蔵量と同等といわれていますが、
高密度・高粘度で流動性がほとんどないという性質から、生産や輸送に技術的・経済的な課題を抱えているのが現状です。水蒸気などを油層に圧入し、熱エネルギーにより超重質油の粘度を下げる「水蒸気圧入法」などにより生産が可能で、
カナダではこの方法で生産した超重質油をパイ
プラインによりアメリカの製油所に輸送しています。しかし、
前述した通り超重質油自体に流動性がないため、輸送前に処理を行い、流動性を高める工程が必要になります。現在の処理方法は、生産した超重質油にナフサやコンデンセートなどの希釈剤をブレンドして物理的に流動性を高める「希釈法」と、大型改質装置を用いて、熱分解あるいは水素化分解プロセスに
より流動性を高める「従来式改質法」が用いられています。た
だし、
希釈法は、
希釈剤の調達コストが高く、開発エリアが希釈剤などの供給域に限定されるという課題があり、従来式改質法は、大規模かつ複雑な装置が必要で、改質過程で大量のコーク
スや硫黄が副生されるという環境上の問題も抱えています。

超臨界水を利用した処理工程のトータルシステム構築をめざす
JOGMECが技術開発を進めているSCWCは、超臨界状態の高温・高圧の水（SCW）の中で超重質油の熱分解を行い、超重質油改質工程

超重質油生産工程

SAGD法※2
ボイラー設備

残渣油
（ピッチ）

SCWC

高圧蒸気
高圧蒸気

油ガス層モニタリングについて
複合的な技術開発を推進

SCWC■SCWC技術のフロー及び概念図

豊富な埋蔵量で期待されるも、開発課題を抱える超重質油

高精度かつ連続的な地下構造の観測を実現
ア ク ロ ス（ A C R O S S ）と は 、 A c c u r a t e l y C o n t r o l l e dRoutinely Operated Signal System の頭文字を取ったもの
で、日本語に訳すと「精密制御定常信号システム」となります。その名の通り、精密に制御した定常（一定）の信号（地震波）を発生させる装置です。円柱状の錘を回転させることで生じる地震波を地下へ放射し、地下を伝わった振動を地表付近で受振することにより、地下内部の様子を観測します。
以前より地震発生予測の研究のために開発が進められていた装置で、JOGMECでは平成24年度より、東京海洋大学と共同で、このアクロス震源を用いた油ガス層モニタリン
グの研究開発を推進しています。
油ガス層のモニタリングについては、現在、ダイナマイト等
で人工的に発生させた地震波の伝わり方で地下の様子を測定・解析する地震探査などの手法が用いられています。しかし、この手法では発生させる地震波を正確にコントロール
することが困難であり、また繰り返し同じ場所で地下へ同じ地震波を伝えることができないため、モニタリング精度に問題がありました。一方、震源を地表に固定するアクロス震源は、放射する地震波を正確に制御することができます。
また、24時間常時観測できるため、地下構造の時間変化を連続的に解析することも可能です。

超臨界水により、
超重質油の特殊な性質を改善

超重質油
回収・排水
処理設備

超重質油

超臨界水
改質装置

排水

オイルサンド
油層（地下）

改質油（パイプラインを通じて輸送）

パイプライン輸送が可能なレベルにまで流動性を高める技術です。主な原料は超重質油と水のみで、大型で複雑な装置を必要としないため、
低コストで改質処理を行えることが期待できます。原料の水については、
水蒸気圧入法による生産現場と相互融通する関係となっており、排水処理後にボイラーで蒸発・高圧蒸気としてリサイクルすれば、理論上はクローズドシス
テムとして利用できます。また本技術による主な副生物はピッチと呼ばれる残渣油ですが、これは水蒸気圧入法用の高圧蒸気を製造するためのボイラー燃料としての利用を想定しており、ボイラー燃料の天然ガスが不要になるというメリットもあります。
JOGMECでは2 006年度より4 年間の委託事業として日揮（株）と、日量0.15バーレル規模のラボ・ベンチスケールでの研究を実施。2 011年度より、カナダに日量5バーレル規模のパイロット
プラントを建設し、現在はパイロットスケールでの連続運転に向けた準備を行っています。
※１無極性：分 子内の結合に電気的な偏りがなく、電気双極子をもたない。
一般的には、極性をもつ分子同士、もしくは無極性の分子同士は混ざり合う性質を持つ。
※2 SAGD法：Steam-Assisted Gravity Drainage法。水蒸気圧入法の一種で、今後、超重質油生産の主流になると考えられている方法。水平区間を持つ坑井を数mの上下間隔で2坑掘削し、上部の坑井に高温高圧の水蒸気を連続的に圧入することで超重質油層内を加温させることにより流動性を高め、重力を用いて下方に流して下部の坑井より温水とともに地上に生産する。

JOGMEC NEWS Vol.34

5Technology

3■Geo-Pilot TM 偏芯機構のイメージ
偏芯機構
内・外の偏芯板を特定の位置に固定（シャフトに対して）させることで、中心軸に対してシャフトが特定量だけ曲がり、ビットの方位・ベント角が調整される。

【石油・天然ガス】

環境調和型油ガス田
開発技術分野アウター■JOGMEC担当者
技術ソリューション
事業グループ
技術開発チーム
担当調査役

外側偏芯板

シャフト

関野宏之
技術部
CCS・環境技術課
担当調査役

内側偏芯板

川村和幸

columnメキシコ・カンタレル油田の海上プラットフォームで性能確認テストを実施しているFMS

高速・高精度・小スペースで随伴水処理を実現

FMS■FMSの原理

フロックを
分離・回収

磁性粉
凝集剤
油分

固形物
など

フロック

産油国メキシコの協力要請により、研究開発をスタート
FMSの研究は、メキシコ国営石油会社PEMEXの探鉱開発
部門（PEP：PEMEX E＆P）
からの協力要請がきっかけとなり始まりました。メキシコの海上プラットフォームの限られたスペースで、随伴水を直接海に放流できる水質にまで処理できる技術がないものかとの要請を受け、JOGMECは、元々湖6JOGMEC NEWS Vol.34

油田随伴水

凝集

随伴水に磁性粉と凝集剤を添加し、攪拌することで油分や固形物などと磁性粉が混ざったフロックを形成

世界の石油・天然ガス開発現場で活躍する、JOGMEC発の革新技術

Geo-Pilot

TM磁力を用いた技術で、随伴水処理の課題に対応
石油や天然ガスの生産に伴って、地層から排出される水を随伴水といいます。随伴水には油分や浮遊固形物などが含まれているため、
環境に配慮してこれらを適切に処理する必要があり、主に重力や遠心力を利用した処理方法が用いられています。しかし近年、この随伴水処理の問題が顕著化しています。随伴水は一般的に、石油や天然ガスの生産が進むにつれ排出量が増加することから、成熟期を迎えた中東の巨大油田などから予測を上回る大量の随伴水が 発生しており、従来の方法だけで処理することが困難になってきています。
また、年々厳しくなる環境規制への対応も必要です。
JOGMECは、こうした課題の解決策となる随伴水処理技術「FMS」の研究開発を、（株）
日立プラントテクノロジー（2013年
より（株）日立製作所と合併。以下、日立）と共同で進めています。FMSとは、「 Flocculation and Magnetic-Separation
pro-duced water treatment system」の略称で、日本語訳は「凝集磁気分離システム」となります。随伴水に含まれる油分や固形物は、磁性粉と凝集剤によりフロック化（凝集体を形成）し、このフロックを強力な磁石により引き寄せることで水と分離させます。FMSのメリットは、
小スペースで、高速・高精度な処理が可能であること。前述した重力による処理と比較し、設備スペースは1/100程度で済み、処理時間は数時間かかる処理を数分で行うことが可能です。

掘削ビット

磁気分離

処理水と
して排水

磁 石に引き寄せられたフロックを随伴水から分離・
回収

沼のアオコを除去するために開発されたFMSに着目し、
2 009 年よりPEP・日立との共同研究を開始。日量15 0バレル
規模のプロトタイプ機をメキシコのドス・ボカス陸上施設に設置
してテストを行い、その後、
日量1万バレル規模にスケールアップ
したFMSの実証機を、同陸上施設及び世界屈指の巨大油田であるカンタレル油田の海上プラットフォームに設置してテストを行いました。現在、最終的な性能確認テストを実施して
おり、2 0 1 3 年内を目処に実 用化をめざしています。この
FMSを実用化・商業化することで、メキシコの海底油田にとどまらず、世界中の石油・天然ガス生産現場における随伴水処理の課題解決への貢献が期待されます。

2000年代後半より生産が本格化したシェールガスをはじめ、世界の石油・天然ガスの回収率向上に大きく貢献している革新技術の「水平掘削」。JOGMECは、
旧石油公団時代の1989年より、この技術の一環であるRCDOS（Remote-Controlled
Dynamic Orientating System：リモートコントロールで制御する傾斜掘りシス
テム）の研究開発を実施してきました。RCDOSは、近年世界的に増加している
掘削時に地表から信号を送る
水平坑井・傾斜坑井・大偏距坑井※1の掘削に際して、ことで掘削ビットの駆動軸を曲げ、掘 削ビットの進む方向と角度を自在に制御することを可能にしたシステムです。本システムの使用により、坑井の傾斜角度の正確な制御が可能になります。さらに、掘削の方位や角度を変更する場合に、掘削ビットを地表に一旦引き上げて行っていた設定の変更などが 不要となり、■水平坑井・傾斜坑井・
大偏距坑井のイメージ
水平坑井

掘削作業の時間短縮とコスト削減を図ることができます。1997年8月、JOGMEC
本システムの商品化
はSperry-Sun社※2と、を視野に入れた共同開発契約を締結しました。1998年にはプロトタイプ機を製作してコンクリートブロック掘削試験を実施。

傾斜坑井

1999年に行ったフィールド検証試 験で開発目標を達成し、商品名「Geo-Pilot TM」
として実用化に成功しました。この成功を受けJOGMECは、Halliburton Energy

共同
開発者の声

株式会社日立製作所 インフラシステム社
インフラ建設・エンジニアリング事業本部
海外水プロジェクト部 部長

Services, Inc.社へGeo-Pilot TMの実施許磯上尚志 氏

同商品を使用した掘削サービスを開始しプロジェクト開始当初より、FMSの設計や関連要素技術開発のました。JOGMECから生まれた革新的な取りまとめを担当しています。貴JOGMECには、現地テストを行技術が、現在も世界の石油・天然ガス開発

うためのメキシコ側との交渉や、試験を円滑に推進するための調整などを担っていただき感謝しています。石油というエネルギー
資源を利用している以上、日本も随伴水が環境に及ぼす影響を無視することはできません。今後も貴JOGMECと技術協力し、FMSの実用化をめざしていきたいと思います。

大偏距坑井諾 ※3 を行い、同社は、2000年に全世界で現場で活躍しています。

JOGMEC技術センターに展示中の模型※1 大偏距坑井：水平偏距と垂直深度の比が2以上の坑井。
※2 Sperry-Sun社：米国大手石油開発サービス会社。1998年に親会社であるDresser社とともにHalliburton Energy Services,Inc.社に買収合併された。
※3 JOGMECとHalliburton Energy Services,Inc.社のライセンス契約において、日本の石油会社がGeo-Pilot TMを使用した掘削サービスを受ける場合には、サービス料が一定比率で減額されることになっている。

JOGMEC NEWS Vol.34

7Technology■JOGMEC担当者

4

資源探査部
探査技術開発課

杉崎真幸【金属資源】■TEM法による物理探査のイメージ
地表に設置した電線に電流を流し、地下に磁気を送る

電線

発電機・送電機探査技術分野誘導電流により発生する二次磁場を地表の磁力センサで計測し、地下の様子を探るTechnology

5【金属資源】

開発・生産技術分野
受信装置
磁力センサ

■JOGMEC担当者
金属資源技術部
特命調査役

目次英哉

金属鉱床
世界のリチウム埋蔵量の約半分を占めるといわれるボリビアのウユニ塩湖

SQUITEM3号機

最高性能の物理探査技術への挑戦

電流を急激に遮断することで、地下内部に誘導電流が発生する

ボリビア・ウユニ塩湖からのリチウム回収の鍵

SQUITEM

近年、金属資源開発においては、地表に露出した鉱床の開発が進み、新規鉱床が深部化しているため、
電磁気、
重力などの
物理現象を利用して地下の状況を可視化・解析する物理探査の重要度が増しています。この物理探査の手法の一つに、電磁気の性質を利用する「TEM法（時間領域電磁探査法）」があります。地上に敷設したループ状の電線に電流を流し、急激に電流を遮断することにより地下内部に誘導電流を発生させ、その時間変化を磁力センサで計測し、地下の様子を測定する手法です。現在、TEM法は鉱床探査に広く用いられていますが、鉱床の深部化が進む中で、探査性能の向上に主眼をおいたTEM技術の高度化が求められています。
こうした状況下、
JOGMECでは2001年度より、新しいTEM装
置「SQUITEM」の研究開発を進めてきました。従来のTEM
装置と、SQUITEMの最大の違いは磁力センサにあります。
従来装置では誘導コイル型などの磁力センサが用いられていましたが、SQUITEMの磁力センサには、非常に感度の優れた高温超電導量子干渉素子（HTS-SQUID）を採用。これにより、測定精度が高まるとともに、より深部の情報の取得が可能となりました。
2 0 0 5年度に 1号機、2 0 07年度に2号機の実用化に成功し、オーストラリアやボツワナでの鉱床探査に活用したところ、従来装置では捉えられなかった深部情報を取得するなどの成果を上げた一方、SQUIDのスルーレート※ の限界から十分な電流を流せず、探査深度に関する優位な特徴を活かし切れていないという課題が浮き彫りになりました。JOGMECは、SQUITEMのさらなるパフォーマンス向上をめざし、200 9年度より、（ 公財）国際超電導産業技術センター、三井
8

JOGMEC NEWS Vol.34

レアアース鉱物などの識別を可能にする

次世代リモートセンシング

リモートセンシングは、
人工衛星等に搭載したセンサを用いて、地表面のデータを広い範囲で迅速に取得できる手段です。金属資源探査では、
これまで10個前後の観測帯を持つ光学セン
サにより取得したデータが利用されてきました。しかし現在、185の観測帯を持つ光学センサである衛星搭載型のハイパースペクトルセンサ（HISUI）の開発を経済産業省が進めており、
2 015年以降の実用化が期待されています。JOGMECではハイ
パースペクトルセンサで取得したデータを、
金属資源探査に利用するための解析技術を開発しています。ハイパースペクトル
データを活用することで、
例えば、
レアアース鉱物の識別など、
従来よりも多くの鉱物の識別が可能となり、地質リモートセン
シングは新時代を迎えようとしています。
■波長領域

リチウム抽出技術
膨大なリチウム資源が眠るボリビア・ウユニ塩湖
国土の約1/3をアンデス山脈が占め、高原の国 として知られるボリビア。この国を訪れる観光客の多くが足を運ぶ、最もポピュラーな観光地がウユニ塩湖です。この世界最大の塩湖
は資源開発の観点でも世界から熱い視線を集めています。
ウユニ塩湖の塩の間を満たすかん水（濃い塩水）には、世界のリチウム埋蔵量の約半分が眠っているといわれています。しかし、
このかん水にはリチウム以外の不純物が多く、リチウム抽出が困難であることから、膨大なリチウム資源が、ほとんど手つかずのまま残されています。JOGMECは、2009 年より産官学の協力体制でウユニ塩湖からのリチウム等回収技術の研究開発を進め、
ボリビア政府に日本の技術力を示してきました。2010 年11月には、
ボリビア鉱山公社（COMIBOL）のミラ
ンダ総裁とJOGMEC河野理事長との間で、現場試験実施に関する覚書（MOU）が結ばれました。

２つの手法で、リチウム抽出技術の確立に挑む
塩湖かん水からのリチウム回収はチリで1990年代から行われています。チリでは汲み上げたかん水を蒸発池で天日濃縮
し、ナトリウムやカリウムの塩化物を析出させてリチウムを得て日本で技術研修を受けたボリビア技術者の声

波長
（nm）

約2週間の滞在期間中に、大学研究室で

可視近赤外

短波長赤外

ASTER
14バンド
HISUI
185バンド※スルーレート：追従可能な磁場の時間変化の最大値。

熱赤外

いま す。 しかし、ウユニ塩湖のかん③脱着
水は硫酸イオンや①吸着
マグネシウムなどの含有率が高く、
硫酸
かん水
水
or
天日濃縮だけでは
塩酸
多量の不純物が残ってしまい、資造粒した吸着剤源として十分な純度のリチウムが得られませ ん 。
吸着
吸着
JOGMECは、
ウユ
洗浄
済み
済み
脱着液
ニ塩湖からのリチ
排水
かん水
かん水
ウム回収に向け、リチウム以外のリチウムだけを2つの手法により元素が残る含むリチウム抽出技術の確立をめざしています。一つは「吸着法」。かん水中のリチウムを、リチウムだけを選択的に吸着する物質に吸着させ、リチウムのみを含む脱着液を回収する方法です。もう一つは、天日濃縮と電気透析を併用する「組み合わせ法」で す。
電気透析とは、
イオン交換膜と電気の働きにより水に溶けているイオン成分を凝縮あるいは分離する技術で、硫酸イオンやマグネシウムなどを除去できます。現在、JOGMECはこれらのリチウム抽出技術について、日本国内及びボリビアでの試験・評価を実施しており、
2014年1月以降、ボリビア側に技術提案を行う予定です。さらにJOGMECは、
こうした技術的ア
プローチとともに、
ボリビアの技術者を日本に招いての研修を通じて、ボリビア政府がめざすリチウム産業創出を支援
し、日本・ボリビア間の信頼関係構築を図っています。

したり、リチウムイオン電池材料を製造する工場を見学しました。日本には優れた資源があります。両国の関係がさらに深まることで、ウユニ塩湖リチウム開発の進展につながることを願っています。

②洗浄■電気透析のプロセス行われた炭酸リチウムの製造試験に参加技術があり、ボリビアには豊富なリチウム■吸着法のプロセス

カラム

金属資源開発（株）と共同で3号機の開発を実施。4 年の開発期間を経て、1・2号機の約10倍のスルーレートを実現するとともに、可搬性・操作性も向上した
SQUITEM3号機を完成させました。秋田県やオーストラリアで本装置の性能テストを実施し、その優位性・実用性を確認しています。今後、JOGMECの探鉱プロジェクトなどに
SQUITEM 3号機を利用していく予定であり、世界の探鉱現場での活躍が期待されます。

SQUITEM／
次世代リモートセンシング
地下深い鉱床を探る

JOGMECが現場試験を行っている
ウユニ塩湖現地プラント及びプラント内での試験の様子

ボリビア鉱山公社
蒸発資源局
ウユニ技術開発担当者

へスス・コチ氏

蒸発
かん水

リチウムを濃縮

一次透析

二次透析

硫酸イオン、
マグネシウム等

透析後
かん水
脱塩水

JOGMEC NEWS Vol.34

9Technology

6【金属資源】

開発・生産技術分野
鉱害防止技術分野■バイオ・
リーチング技術
JOGMEC担当者
金属資源技術研究所
主任研究員

JOGMECでは、
石油・天然ガス及び金属資源に関する技術開発の他、操業現場の課題解決に向けた技術支援や、地熱資源の開発促進に向けた新たな取り組みなど、資源・エネルギーの安定供給に向けた多角的な技術開発事業を推進しています。

神谷太郎■パッシブ・
トリートメント
JOGMEC担当者
金属資源技術
研究所
研究員

濱井昂弥

操業現場支援バイオ・リーチング技術及びパッシブ・
トリートメントの研究開発を実施しているJOGMECの金属資源技術研究所（秋田県小坂町）
外観と実験風景

チリのパイロットプラント■バイオ・リーチング技術のメカニズム
バイオフィルム

バクテリアの力を、鉱山開発・鉱害防止に活かす

銅製錬の新たな可能性を拓く

バイオ・
リーチング技術

紀元前7000年頃から使用され、人類が最初に利用した金属といわれる銅。現在も、
電線、
電気機器、
家庭用品などの素材に使われるなど、私たちの生活に欠かせない金属資源です。しかし、その可採年数※1は約40年という試算もあり、未発見鉱床を見つけ出す優れた探査技術や、より深部の鉱床から銅鉱石を回収する開発技術などの確立が求められています。不純物の多い鉱石から純度の高い金属を取り出す「製錬」も、技術進化が必要とされる工程の一つです。
銅の製錬は、「乾式製錬法」と「湿式製錬法」に大別されます。
乾式製錬法は、採掘した銅鉱石を溶鉱炉などで溶かし、銅地金を生産する方法です。一方、湿式製錬法では、鉱石に硫酸液を散布して鉱石中の金属をイオンとして溶かし出し（リーチングし）、
SX-EW法※2などにより銅地金を生産します。乾式製錬法に比べて設備が簡単で済むため、開発・操業コストを抑えることができる一方、銅浸出の速度が遅く、経済的に銅を開発できないことが課題とされています。また、
現在採掘されている銅鉱石は、一次硫化鉱、二次硫化鉱、
酸化鉱の3タイプに分けられますが、銅鉱石の大半を占める一次硫化鉱については
湿式製錬法での製錬が困難であり、乾式製錬法に頼らざるを得ないというのが現状です。
一次硫化鉱を湿式製錬法により製錬する手法の確立に向け、
JOGMECでは、バイオ・リーチング技術の開発を進めています。これは、金属などを酸化する機能を持つ鉄酸化バクテリ
アを利用し、銅浸出の反応速度を加速させ、銅回収率を向上させる技術です。二次硫化鉱の湿式製錬では既に実用化されており、一次硫化鉱への適用についても各国で研究が進められていますが、いまだ実用事例はありません。
JOGMECは2005年度より、
微生物の探索・評価や、様々な鉱石試料を対象としたカラム浸出試験を行い、基礎データを蓄積
10

JOGMEC NEWS Vol.34

銅 鉱石

バイオ・
リーチング技術／
パッシブ・
トリートメント

Fe3+

Fe2+

鉄酸化バクテリアがバイ
オフィルム（分泌物による
膜）を形成し、その中で2価鉄イオン（Fe 2+ ）を3価鉄イオン（Fe 3+ ）などに酸化させることで、銅浸出の速度を促進させる

鉄酸化
バクテリア

鮎川油田における酸処理テストの様子《写真提供：JAPEX》

してきました。そのデータを基に、2010年度より鉱石処理量
4t規模の国内ミニプラント試験を実施。現在は、チリに設置した200 t 規模のパイロットプラントにおいて、現地の銅鉱石を用いた実証試験を行うとともに、東北大学との共同研究により、さらなる大規模化に向けたシミュレーションも進めています。

坑廃水処理の大幅なコスト削減につながる

パッシブ・
トリートメント

また、
JOGMECはバイオ・リーチング技術と並行し、「パッシブ・
トリートメント」の研究開発を進めています。これは、バクテリ
アにより重金属を沈殿除去しやすい状態に変えるなど、
自然の浄化機能を最大限利用する坑廃水処理技術です。
この技術の確立により、坑廃水処理に要する費用の大幅な削減が期待できます。
■パッシブ・
トリートメントの概念図
pH上昇

懸濁物質

2価鉄の

銅、
亜鉛等の
凝集、
ろ過
（硫酸還元菌）

河川

処理水
石灰槽

沈殿槽

J O G M E Cは、日本国内初となる秋田・女 川層のタイトオイル（シェールオイル）開発に向け、2011年より、石油資源開発株式会社（以下、
JAPEX）と共同スタディを行ってきました。本事業において、2012年10月、秋田県由利本荘市にある鮎川油・ガス田の既存坑井を用いた女川層への酸処理テストと第1回フローテストで一定量の原油生産を確認。その後、第2回フローテストも合わせて総原油生産量が1,521.3㎘に達し、第2回フローテストの最終原油生産量
は、
日量40㎘と確認されました。この結果を受け、
JAPEXは、当該
既存坑井からの本格生産に向けての検討を進める一方、
秋田県男鹿市の福米沢油田において、
タイトオイル開発に必須である水平坑
井掘削及びフラクチャリング作業の実証試験の準備を進めていきます。JOGMECは引き続き、本事業を支援していく予定です。

銅イオン

除去
酸化・凝集
休廃止 （石灰石）（重力沈降） （鉄酸化バクテリア）
鉱山
坑廃水

好気湿地

国内初の
タイ
トオイル生産に向けたプロジェクトを支援

嫌気湿地

地熱技術開発「地熱発電」の促進に向け、技術の確立をめざす
事業を新たにスタート

地熱発電は、発電時のCO 2 排出量が極めて少ないクリーンエネルギーであり、また、水力発電と同様に天候に左右されないことから、安定的な電源として期待されています。一方で、地熱資源開発には地下に存在する地熱貯留層の状態把握が難しいという地下特有のリスクがあります。
JOGMECでは、そのようなリスクを低減し地熱資源開発を促進するため、2013年度より「地熱貯留層探査技術」及び「地熱貯留層評価・管理技術」という2 つの技術開発事業を開始することとなりました。
「地熱貯留層探査技術」では、弾性波探査法を地熱資源の探査に応用することなどで高度化を図り、従来技術では難しかった地熱資源が貯留している
地下断裂系の把握をめざします。
「地熱貯留層評価・管理技術開発」では、実証実験及び数値シミュレーションを通じて、地熱貯留層への涵養の規模により温泉帯水層や地熱貯留層にどのような影響が及ぶのかを明らかにし、地下における熱水循環を適切に把握・管理するためのガイドラインの確立をめざします。
地熱資源の坑井掘削調査の様子《写真提供：JX日鉱日石金属》※1 可採年数：現在の価格で経済性を有する埋蔵量を年間の生産量で割った年数。
※2 SX-EW法：溶媒抽出電解採取法。銅の浸出液から銅イオンを選択的に回収（溶媒抽出）
し、
この硫酸銅液から電解採取により銅地金を生産する方法。

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□JOGMEC NEWS Vol.34

11columnJAPANテクノロジーを世界へ広めるために
JOGMECでは、
資源・エネルギー開発に関するTOPICS
世界水準を超えて 〜日本の資源開発技術の最先端〜

JOGMEC -TRC
ウィーク2013 開催

JOGMEC技術センター（TRC）の研究・調査内容をフォーラム形式で報告するイベント「JOGMEC -TRCウィーク」の開催が今年も決定しました。
開催日時やフォーラム内容など、
イベントの概要をお伝えします。

独自技術の研究開発を進めるとともに、それらの技術の活用を世界へ広げていくための取り組みを多角的に推進しています。

昨年度の開催風景■JOGMEC-TRCウィーク2013 開催概要
日時／会場

国際イベント出展により、JAPANテクノロジーを資源国にアピール
JOGMECは、世界各国で開催されている資源・エネルギー関連の展示会や見本市に積極的に出展しています。会場ではJOGMEC及び日本企業の技術・プロジェクト紹介のほか、資源国や海外企業との商談や、各国の専門家や技術者と交流。海外イベントへの参加を通じて、JAPANテクノロジーを、世界へ広げていくための基盤構築を行っています。

国際イベント出展事例

11.15
《金》

《水》

2013年6月5日〜8日、メキシコの観光都市カンクンで開石油開発技術本部の近年の成果と今後について
午後

JOGMEC本部

11.20

EXPETRO 2013

報告・フォーラム等内容

催された「EXPETRO 2013」に、JOGMEC展示ブースをTRC

技術ソリューション事業の取り組み
午前

午後

PEMEX主催のイベントで、JOGMECは2006年の第1回
午前あたるEXITEPには、
1998年の第1回から継続して参加）。
展 示 ブ ース で は 、メキ シコ 湾 大 水 深 ス タ ディな ど

11.21

JOGMECとメキシコとの共同研究をはじめ、メキシコ側の関心が高いFMSやGTLなどの技術内容を中心に紹介

TRC

油及び天然ガス分野への外資参入を認めていませんが、午後

今般、新政権のもと憲法改正への動きがあり、外資の参入に向けた道筋が見えつつあります。こうした状況下、本展示会に参加し、両国の関係性や日本の技術力をア
ピールできた意義は大きいと考えます。

来訪者にJOGMECの技術内容を紹介

TRC

（億円）

JOGMECが民間企業などのパートナーとともに確立し

7.1

6.6

4.5

5

2.9

4.1

2.6

防ぎ、
また円滑に実用化へと結びつけるために、特許権え、2011年度で4.1億円の特許料収入を得ています。

JOGMECが2013年度より開始した「技術ソリューション事業」の事業内容やこれまでの取り組みなどを紹介。さらに、
2014年度の技術ソリューション事業技術開発公募について案内します。

技術ソリューション事業公募説明会
午後

相談コーナー TRCラボツアー■会場
JOGMEC技術センター（TRC）
千葉県千葉市美浜区浜田1-2-2
最寄り駅▶JR京成「幕張本郷」
駅及びJR「海浜幕張」
駅より
JOGMECシャトルバスにて約7分
地図▶http://trc.jogmec.go.jp/japanese/center05.htmlなどの知的財産権の戦略的な管理をパートナーと共に行っています。現在保有している特許件数は100件を超

北米ではシェールガス・オイルの開発が活性化し、日本でも国内初のタイトオイル（シェールオイル）開発に向け、
秋田・女川層での実証試験を実施中です。本フォーラムでは「シェールガス・オイル」
をキーワードに、最新の開発動向や基礎研究、また日本の石油開発会社及びJOGMECの取り組みを紹介します。

7.9

た独自技術は、膨大な時間と労力をかけて行われた研究

海外企業などによる技術内容の模倣や無断使用などを

11.22

午前

《金》

8.1

フォーラム
「シェールガス・オイルの開発 〜現状と研究開発について〜」

フォーラム「その技術が資源ビジネスにつながる」■JOGMEC特許料収入推移
10

近年、環境問題とあいまって、CO 2を削減しつつ原油を増産する技術「CO 2 -EOR」に注目が集まっています。本フォーラムでは、
JOGMECによるCO 2 -EORのラボ実験に的を絞り、スタディ実施に必要な実験計画の策定、結果の活用、最新技術を含む具体的な事例を紹介します。

TRCラボツアー《木》

JOGMEC展示ブースの外観

し、多くの来訪者で賑わいました。メキシコでは現状、
石

JOGMECでは、
こうしたJAPANテクノロジーについて、

JOGMECは、
メタンハイドレート資源開発研究コンソーシアム（MH21）の一員として、
日本周辺海域に賦存が見込まれるメタンハイドレートの利用に向けた研究開発を進めています。2013年3月に実施した第1回メタンハイドレート海洋産出試験の結果をはじめ、これまでの研究の経緯や現状を紹介します。

フォーラム「CO2 -EORデザインのためのラボ実験 〜測定結果の活用法〜」

より、毎年継続して参加しています（EXPETROの前身に

開 発 の 成 果 で あり、我 が 国 の 知 的 財 産とい えます。

平成24年度石油開発技術本部活動についてフォーラム「メタンハイドレート 〜資源化への挑戦〜」

出展しました。本展示会は、メキシコ国営石油会社の独自技術の実用化を見据えた
知財活動

講演「シェール革命と世界のエネルギー需給」

JOGMEC本部
東京都港区虎ノ門2 -10 -1 虎ノ門ツインビルディング 地下１階会議室
最寄り駅▶東京メトロ「溜池山王」
駅、
「虎ノ門」
駅、
及び
「神谷町」
駅より徒歩5分〜7分
地図▶http://www.jogmec.go.jp/about/domestic̲002.html

詳細プログラムのご確認・お申込みはこちら

2004

2005

2006

2007 2008

2009

2010

2011
（年度）

参加無料

（事前登録制）http://trc.jogmec.go.jp

JOGMEC TRC

検索

お問い合わせ先／JOGMEC技術センター統括部評価・普及課TRCウィーク事務局 TEL：043-276-9109

12

JOGMEC NEWS Vol.34

JOGMEC NEWS Vol.34

13

石油・天然ガス開発の技術的課題に日本の技術で応える――「技術ソリューション事業」とはどのような事業でしょうか？
今、資源国は様々な課題に直面しています。例えば、産出量が減退している油ガス田の維持・増産、環境問題・環境規制への対応、さらには老朽化した設備の更新から、深海や極寒地での油ガス田開発、高濃度のCO 2 や硫化水素を含むガス田の開発、シェールガスなどの「非在来型」
油ガス田の開発に至るまで幅広く存在します。これらを解決するには新たな技術が必要であり、資源国の国営石油・ガス会社（NOC）
や国際石油会社（IOC）
は、それを懸命に探しています。
一方で、日本は様々な産業分野で先端・先進技術を保有しているのですが、
それらを資源開発の分野で十分に活かすことができていません。実際、
海外のNOCなどからは「日本は非常に優れた技術や素材を持ちながら、
なぜ資源開発分野で活かさないのか? 」という声を聞くことがあります。
例えば海底資源探査では、海底地形に関して収集したデータを瞬時に可視化できれば、効率的な資源探査につながる。
これには、日本の高速コンピュータ技術が大いに役立ちます。
また、人間が簡単に立ち入ることができない深海部や極寒地での資源探査も、ロボットを駆使すれば大きく前進させることができます。このロボットの分野でも、日本は世界最先端の技術を持っています。さらに、
環境関連技術も日本の得意分野です。
ところが、こうした資源国のニーズと日本のシーズ（日本が提供できる技術）を結びつける仕組みが今までありませんでした。
資源国にどのようなニーズがあるのかをしっかりと見極め、
日本の技術力を結集してソリューションを編み出し、課題解決につなげていく――これを実現するのが JOGMECの「技術ソリューション事業」
です。

ニーズ・シーズの分析を踏まえ、具体的な技術開発へ―― どのよう方法で事業展開していくのですか？
まずはニーズの把握・分析とそれに応える日本のシーズの発掘が大切です。例え、優れたシーズが発掘されたとしても、資源国などとの関係強化、資源の安定確保という社会的使命も担う

ニーズに応えることができるか分からないことも多いと思います。したがってこうしたポテンシャルのあるシーズについて
は、技術開発を通じてその可能性を見極めていきたいと思います。もちろん、
複数のシーズを束ねてパッケージ化することも考えています。そしてこれに先行する形で資源国に対して
技術シーズ候補を提案し、ソリューションの提供につなげるべ
く共同研究の場を設定していきます。
さらにこうした技術開発が前進すれば、それに関する技術研修を実施し、工場見学なども織り交ぜながらNOC、IOCの新技術に対する理解と親密度を深めてもらおうと考えています。

フォーラムに国内外から650名が参加。
技術開発公募にも46社が応募―― 共同研究や技術ソリューションの提供を通じて、資源国との関係も強まりそうですね。

5月7日・8日の2日間開催し、大盛況のうちに幕を閉じた第1回テクノフォーラム

今年の5月に東京で開催したテクノフォーラムには6 50名もの方々に参加いただき、予想を超えた大きなイベントとなりました。石油・天然ガス開発事業の概要と主な技術的課題について紹介するとともに、日本の技術の可能性について議論を行いました。本フォーラムを通じて資源国と日本企業との幅広い交流ができたのではないかと思います。国内の参加者からは「資源国が抱える技術的課題が分かり、また自社の技術をいかにそのニーズに結びつけるかについてヒントを得た」
といった声も寄せられました。第 2 回は来年の秋口に開催したいと思います。
また、同じく5月に、テクノフォーラムのタイミングに合わせて本事業の柱の一つである「技術開発」
を推進すべく、技術開発
公募を実施しました。46社にのぼる企業や大学を含む公的研
究機関から応募があり、12件の技術テーマとパートナーを選定しました。製薬会社や自動車部品メーカーなど、
従来では考えられなかった企業からの応募もあり、手応えを感じています。
この技術開発公募は来年度も引き続き行うことにしており、
2 013 年11月から募集を開始する予定です。

■技術ソリューション事業の構成イメージ■期待される技術の例（一部）―― 第１回テクノフォーラムは大盛況だったと伺いました。

❹
JOGMECTechno Forum

テクノフォーラム
開催❶❸

Analysis of
Needs and Seeds

Training
Program

ニーズ・シーズ
分析❷技術ソリューション
研修Technology
Development

技術開発

1

増進回収技術（EOR）
におけるナノ材料・マイクロバブルの利用

2

EORにおける低濃度塩水の利用

3

EORにおけるバイオ工学の応用

4

センサ技術
（MEMSセンサやSQUID〈超電導量子干渉素子〉
等）

5

ナノ材料を利用したシール技術

6

膜型CO2分離回収技術

7

環境関連技術8

カーボンファイバー管技術

9

大水深開発技術

この事業は様々な役割を担っています。直接的には、資源開発分野における日本企業の存在感を高めることが狙いですが、それは60兆円といわれる巨大市場で日本企業の活躍を実現し、日本経済の新たな成長エンジンを育てることにつながります。また、資源国などとの関係強化を図りながら、技術面での協力をてこに、我が国の資源開発分野における権益の維持・拡大をめざすものでもあり、ひいては石油・天然ガスの安定供給確保につなげていきたいと考えています。
これまで資源開発分野に関係がないと思われていた日本の先端・先進技術が、この分野におけるキーテクノロジーとなって、これからの資源開発を支え、さらに加速化させてくれると期待しています。JOGMECとともに相手国との共同研究や実証研究を進め、それをベースに契約交渉に臨めば、例え規模の小さな企業でも、対等なパーナーとして業務を進めることも可能です。私たちもどのような技術が求められているか、リサーチを進め広くアナウンスしていきます。ぜひ各社・各機関の自慢の技術で参加してほしいと思います。
「技術ソリューション事業」
に関するお問い合わせ先JOGMEC 技術ソリューション事業グループ企画チーム
Tel.043 - 276 - 9279

10 ロボティックス技術
11 非在来型資源開発技術（シェールガス、
重質油、
メタンハイドレート等）

Special Interview

資源開発の技術ニーズと日本の先端・先進技術の架け橋に「技術ソリューション事業」
は、資源国が求める技術と、日本が保有する先端・先進技術の出会いをJOGMECが前面に立って実現し、日本企業の活躍の場の拡大や資源国との関係強化、ひいては我が国の資源・エネルギーの安定供給確保を展望した新規事業です。
企画チームリーダーとして先頭に立つ末廣能史に、事業の内容や意気込みを尋ねました。
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JOGMEC NEWS Vol.34

総務部 戦略企画室長（併）
技術ソリューション事業グループ
企画チームリーダー

末廣能史

JOGMEC NEWS Vol.34

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