天然ガス

天然ガス（メタンガス、ガスとも呼ばれる）は、主にメタン（95％）を主成分とする炭化水素ガス、 [ 1 ]少量の高級アルカン、微量の二酸化炭素、窒素、硫化水素、ヘリウムからなる天然の混合物です。[ 2 ]メタンは無色無臭のガスで、二酸化炭素に次いで地球規模の気候変動に寄与する2番目に大きな温室効果ガスです。[ 3 ] [ 4 ]天然ガスは無臭であるため、ガス漏れを容易に検知できるように、メタンチオールなどの硫化水素（腐った卵）の臭いの市販の付臭剤がガスに添加されています。[ 5 ]

天然ガスは、有機物（主に海洋微生物）の層[ 6 ]が無酸素状態で熱分解し、数百万年かけて地下で高熱と圧力にさらされることで形成される化石燃料です。 [ 7 ]分解した生物が光合成によって太陽から得たエネルギーは、メタンなどの炭化水素分子内に化学エネルギーとして蓄えられています。[ 8 ]

ストーブの天然ガスバーナーのクローズアップ画像。天然ガスの炎の特徴的な青い色合いを示しています。
ガスコンロで燃える天然ガス
地中から湧き出る天然ガスの燃焼

天然ガスは暖房、調理、[ 9 ]、発電のために燃焼させることができます。メタンの不完全燃焼では白熱するほどの高温の煤が発生します（ほとんどの自然火災のオレンジがかった白色の原因です）。一方、完全燃焼ではブンゼンバーナーを調整することで確認できる発光によってガスストーブの特徴的な青い炎が得られます。[ 10 ]天然ガスは主にメタンで構成されているため、化学原料として使用されることはほとんどありません。

天然ガスの採掘と消費は主要産業です。熱や電力を得るために燃焼した天然ガスは、他の化石燃料と比較して、有毒な大気汚染物質や二酸化炭素の排出量が少なく、粒子状物質もほとんど排出しません。[ 11 ]しかし、サプライチェーン全体におけるガスの放出や意図しない漏洩排出により、天然ガスの二酸化炭素排出量は他の化石燃料と同程度になる可能性があります。 [ 12 ]

天然ガスは地下の地層中に存在し、石炭や石油などの化石燃料と共存することがよくあります。天然ガスのほとんどは、生物起源または熱起源のいずれかのプロセスによって生成されています。熱起源ガスは生成に非常に長い時間がかかり、地中深くで有機物が加熱・圧縮されることによって生成されます。[ 13 ] [ 7 ] メタン生成生物は、主に二酸化炭素など、様々な発生源からメタンを生成します。

石油生産において、天然ガスは回収・利用されるのではなく、燃焼されることがあります。天然ガスを燃料として燃焼させたり、製造プロセスで使用したりする前に、ほとんどの場合、水などの不純物を除去するための処理が必要です。この処理の副産物には、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、および高分子量炭化水素が含まれます。硫化水素（純粋な硫黄に変換される場合もあります）、二酸化炭素、水蒸気、そして場合によってはヘリウムや窒素も除去する必要があります。[ 14 ]

天然ガスは、特に石油、石炭、再生可能エネルギーなどの他のエネルギー源と比較される場合、非公式に単に「ガス」と呼ばれることがあります。ただし、ガソリンと混同しないように注意してください。ガソリンも口語的には「ガス」と略されます（特に北米でよく使用されます）。[ 15 ]

天然ガスの体積は標準立方メートルまたは標準立方フィートで測定されます。空気と比較した密度は0.58（16.8 g/モル、0.71 kg/標準立方メートル）から0.79（22.9 g/モル、0.97 kg/scm）までの範囲ですが、通常は0.64（18.5 g/モル、0.78 kg/scm）未満です。[ 16 ]比較すると、純粋なメタン（16.0425 g/モル）の密度は、空気（0.678 kg/標準立方メートル）の0.5539倍です。

名前

1800年代初頭、天然ガスは当時の主流のガス燃料である石炭ガスと区別するために「ナチュラル」と呼ばれるようになりました。[ 17 ]石炭を加熱して製造される石炭ガスとは異なり、天然ガスは地中から天然のガス状で抽出できます。20世紀に英語圏で天然ガスの使用が石炭ガスの使用を上回ると、天然ガスは単に「ガス」と呼ばれるようになりました。[ 18 ]しかし、気候危機の悪化における天然ガスの役割を強調するために、多くの団体が天然ガスを指す際に「ナチュラル」という言葉を使い続けることを批判しています。これらの支持者は、その気候への脅威をより適切に国民に伝えるため、「化石ガス」または「メタンガス」という用語を好みます。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] 2020年に行われたアメリカ人の燃料に対する認識に関する調査では、政治的な認識を問わず、「メタンガス」という用語を使用することで、その害とリスクのより正確な推定が可能になることがわかりました。[ 22 ]

歴史

地中から抽出されるメタンガスが導入される前の、1834 年メリーランド州ボルチモアの石炭ガス製造料金請求書。

天然ガスは地中から湧き出し、長時間燃え続ける火災を引き起こすことがあります。古代ギリシャでは、キメラ山のガスの炎が、火を吐く生き物キメラの伝説のきっかけとなりました。古代中国では、紀元前400年頃には、塩水の掘削から得られるガスが初めて利用されていました。 [ 23 ]中国では、地中から滲み出るガスを竹で作った粗雑な管で四川省子六井地区まで輸送し、塩水を煮沸して塩を抽出していました。[ 24 ] [ 25 ]

20世紀初頭に長距離パイプラインが開発されるまで、天然ガスは広く利用されていませんでした。それ以前は、天然ガスのほとんどは油井の源泉付近で利用されており、産業革命期には燃料や照明として主に製造された石炭ガスが利用されていました。[ 26 ]

アメリカ合衆国における天然ガスの歴史は、地域限定での使用から始まる。17世紀、フランス人宣教師はアメリカインディアンがエリー湖周辺の天然ガスの湧出部に火を放つ様子を目撃し、1700年代を通して東海岸全域でヨーロッパ系入植者によってこれらの湧出部が散発的に観察された。[ 27 ] 1821年、ウィリアム・ハートはニューヨーク州フレドニアでアメリカ合衆国初の商業用天然ガス井を掘削し、これが1858年のフレドニア・ガス・ライト社設立につながった。[ 28 ]同様の事業は他の州でも井戸の近くで行われ、1920年代以降、技術革新によって主要な長距離パイプラインが敷設されるまで続いた。[ 27 ]

2010年までに、天然ガスの推定残存回収可能埋蔵量850,000 km 3 ( 200,000 mi 3 )のうち、 66,000 km 3 (16,000 mi 3 ) (8%)が利用されました。 [ 29 ]

出典

天然ガス

米国テキサス州の天然ガス掘削リグ

19世紀、天然ガスは主に石油生産の副産物として得られていました。抽出された流体が貯留層から地表へと減圧される際に、小さく軽い炭素鎖からなるガスが溶液から析出しました。これは、ソフトドリンクのボトルのキャップを開けると二酸化炭素が発泡するのと似ています。天然ガスはしばしば副産物、危険物、そして稼働中の油田における廃棄問題とみなされていました。大量に生産された天然ガスは、比較的高価なパイプラインと貯蔵施設が建設され、消費者市場に供給されるまで使用できませんでした。

20世紀初頭まで、石油に関連する天然ガスのほとんどは、油田で単に放出されるか、燃やされていました。ガス放出と生産フレアリングは現代でも行われていますが、世界中でこれらを廃止し、商業的に実行可能で有用な他の代替手段に置き換える取り組みが進められています。[ 30 ] [ 31 ]

天然ガスは、発電用にパイプラインで輸送するほかに、液化天然ガス（LNG）として輸出したり、ガス液体（GTL）技術で天然ガスを他の液体製品に変換したりすることもできます。GTL技術は、天然ガスをガソリン、ディーゼル燃料、ジェット燃料などの液体製品に変換できます。フィッシャー・トロプシュ（F-T）、メタノール・ガソリン（MTG）、合成ガス・ガソリンプラス（STG+）など、さまざまなGTL技術が開発されています。F -Tは合成原油を生成し、これをさらに精製して完成品にすることができます。一方、MTGは天然ガスから合成ガソリンを生成できます。STG+は、シングルループプロセスで天然ガスから直接、ドロップインガソリン、ディーゼル燃料、ジェット燃料、芳香族化学品を生成できます。[ 32 ] 2011年、ロイヤル・ダッチ・シェルの1日あたり14万バレル（22,000 m 3 ）のF-Tプラントがカタールで稼働を開始しました。[ 33 ]

天然ガスは、油田で発見される「随伴性」と、天然ガス田で分離される「非随伴性」の2種類があり、また炭層（炭層メタン）でも発見されます。[ 34 ]天然ガスには、エタン、プロパン、ブタン、ペンタンといった重質炭化水素が大量に含まれている場合があります。これらは、メタンが消費者向け燃料や化学プラントの原料として販売される前に、商業利用のために除去されたものです。二酸化炭素、窒素、ヘリウム（まれに）、硫化水素などの非炭化水素も、天然ガスを輸送する前に除去する必要があります。[ 35 ]

油井から採掘される天然ガスは、ケーシングヘッドガス（アニュラスからケーシングヘッド出口まで実際に生産されたかどうかにかかわらず）または随伴ガスと呼ばれます。天然ガス業界では、サワーガス、タイトガス、シェールガス、炭層メタンといった、採取が難しい非在来型資源からのガス採掘量が増加しています。

どの国が最も多くのガス埋蔵量を持っているかについては意見の相違がある。ロシアが圧倒的に多くの埋蔵量を持っていると考える情報源としては、米国中央情報局（47,600 km 3）[ 36 ]、エネルギー情報局（47,800 km 3）[ 37 ] [ 38 ] 、石油輸出国機構（OPEC） （48,700 km 3 ） [ 39 ]などがある。一方、BPはロシアの埋蔵量をわずか32,900 km 3としており[ 40 ]、これはイラン（情報源によって33,100～33,800 km 3）にわずかに次ぐ2位となる。

各国の確認済み天然ガス埋蔵量（2014年）、ワールドファクトブックのデータに基づく

シェールガスなどの「非在来型」ガスは約90万km3あると推定されており、そのうち18万km3は回収可能と推定されています。[ 41 ]一方、MIT、ブラック＆ビーチ、米国エネルギー省の多くの研究では、将来的には天然ガスが発電と熱のより大きな部分を占めると予測されています。[ 42 ]

世界最大のガス田は、イランとカタールにまたがる沖合のサウス・パルス／ノース・ドーム・ガス・コンデンセート田です。このガス田には、51,000立方キロメートル（12,000 mi ³）の天然ガスと、500億バレル（79億立方メートル）の天然ガスコンデンセートが埋蔵されていると推定されています。

天然ガスは純粋な製品ではないため、非随伴ガスが超臨界（圧力/温度）条件下の油田から抽出される際に貯留層圧力が低下すると、等温減圧によって高分子成分が部分的に凝縮することがあります。この現象は逆行凝縮と呼ばれます。このようにして形成された液体は、ガス貯留層の細孔が枯渇すると閉じ込められる可能性があります。この問題に対処する方法の 1 つは、地下圧力を維持し、コンデンセートの再蒸発と抽出を可能にするために、コンデンセートのない乾燥ガスを再注入することです。より一般的には、液体は地表で凝縮し、ガスプラントのタスクの 1 つはこのコンデンセートを収集することです。結果として得られる液体は天然ガス液（NGL）と呼ばれ、商業価値があります。

シェールガス

他の種類のガス鉱床と比較したシェールガスの位置

シェールガスはシェール層から生産される天然ガスです。シェールのマトリックス浸透性は経済的な量のガスを流通させるには低すぎるため、シェールガス井はガスを流通させるために亀裂に依存しています。初期のシェールガス井は、ガスが流通する自然の亀裂に依存していましたが、今日のシェールガス井のほとんどは、水圧破砕によって人工的に作られた亀裂を必要とします。2000年以降、シェールガスは米国とカナダの主要な天然ガス源となっています。[ 43 ]シェールガス生産量の増加により、米国は2014年に世界最大の天然ガス生産国となりました。[ 44 ]米国におけるシェールガス生産は、「シェールガス革命」であり、「21世紀の画期的な出来事の一つ」と評されています。[ 45 ]

米国での生産量の増加に続き、ポーランド、中国、南アフリカなどの国でもシェールガスの探査が始まっている。[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]中国の地質学者は、米国で生産量が実証されているシェール層と類似していることから、四川盆地をシェールガス掘削の有望なターゲットと特定している。Wei-201井の生産量は1日あたり1万～2万立方メートルである。[ 49 ] 2020年末、中国石油天然気集団は長寧・威遠実証区で日量2000万立方メートルのガスを生産したと発表した。[ 50 ]

都市ガス

都市ガスは、石炭を分解蒸留して作られる可燃性のガス燃料です。水素、一酸化炭素、メタン、その他の揮発性炭化水素などの様々な発熱性ガスと、少量の二酸化炭素や窒素などの非発熱性ガスを含み、天然ガスと同様に利用されていました。これは歴史的な技術であり、今日の他の燃料ガス源と比較して経済的に競争力がないことは通常あります。

19世紀後半から20世紀初頭にかけてアメリカ東部にあった町の「ガスハウス」のほとんどは、瀝青炭を気密室で加熱する、副産物のコークス炉という簡素なものでした。石炭から発生したガスは集められ、パイプ網を通して住宅やその他の建物に送られ、調理や照明に使用されました。（ガス暖房が広く普及したのは20世紀後半になってからでした。）ガスハウスの炉底に溜まったコールタール（またはアスファルト）は、屋根材などの防水材として、また砂や砂利と混ぜて道路の舗装材としてよく使用されました。

合成天然ガス

合成天然ガス（SNG）は、褐炭、オイルシェールなどの化石燃料、バイオ燃料、あるいはパワー・ツー・ガスシステムによる電力供給から生産できる燃料ガス（主にメタン、CH4）です。SNGの生成にはガス化プロセスが用いられます。[ 51 ]酸素/空気の代わりに水素を用いてガス化を行う場合、水素化ガス化と呼ばれます。[ 52 ]

再生可能天然ガス

再生可能天然ガス（RNG）はバイオメタンとも呼ばれ、化石天然ガスと同等の品質にまで改良され、メタン濃度が90％以上のバイオガスから作られた再生可能燃料です。 [ 53 ]

結晶化天然ガス – クラスレート

沖合の大陸棚や、シベリアのような永久凍土が存在する北極圏の陸上では、堆積物の下にクラスレートの形で膨大な量の天然ガス（主にメタン）が存在します。ハイドレートの形成には、高圧と低温の組み合わせが必要です。

2013年、石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）は、メタンハイドレートから商業的に利用可能な量の天然ガスを回収したと発表した。[ 54 ]

処理

オーストリア州アデルクラの天然ガス処理プラント

下の画像は、典型的な天然ガス処理プラントの概略ブロックフロー図です。原料天然ガスを最終消費者市場にパイプラインで供給される販売用ガスに変換するために用いられる様々なユニットプロセスを示しています。

ブロックフロー図は、原料天然ガスの処理によって副産物の硫黄、副産物のエタン、天然ガス液体（NGL）のプロパン、ブタン、天然ガソリン（ペンタン+と表記）が生成される様子も示している。[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]

典型的な天然ガス処理プラントの概略フロー図

要求

2013年頃の各国の天然ガス採掘量（立方メートル）

2020年半ばの時点で、米国の天然ガス生産は3度のピークを迎え、現在の水準はそれ以前の2度のピークを上回っている。1973年には年間24.1兆立方フィートに達したが、その後減少し、2001年には24.5兆立方フィートに達した。一時的な減少の後、2006年以降はシェールガスブームによりほぼ毎年採掘量が増加し、2017年の生産量は33.4兆立方フィート、2019年の生産量は40.7兆立方フィートであった。2019年12月に3度目のピークを迎えた後、米国でのCOVID-19パンデミックによる需要の減少により、3月以降も採掘量は減少し続けた。[ 59 ]

2021年の世界的なエネルギー危機は、世界がCOVID-19による経済不況から脱却し、特にアジアのエネルギー需要が堅調だったことによる世界的な需要の急増によって引き起こされました。[ 60 ]

保管と輸送

ポリエチレンプラスチック製の幹線が溝に敷設されている
高圧ガス輸送パイプラインの近くでの建設工事は推奨されておらず、多くの場合、警告標識が設置されています。[ 61 ]

天然ガスは密度が低いため、貯蔵や車両による輸送は容易ではありません。また、パイプライン内の摩擦でガスが加熱されるため、冷却・圧縮する必要があるため、海を越える天然ガスパイプラインは実用的ではありません。米国の既存パイプラインの多くは容量の限界に近づいており、北部の州を代表する一部の政治家は潜在的な不足について言及しています。貿易コストが高いため、天然ガス市場は世界的に統合されておらず、国によって価格差が大きくなっています。西ヨーロッパでは、ガスパイプライン網はすでに高密度です。[ 62 ]西ヨーロッパと近東または北アフリカの間では、新しいパイプラインが計画または建設中です。[ 63 ]

ガスが保管中継地点で売買される際には、ガスの品質に関する規則や合意が必ず締結されます。これには、 COの最大許容濃度などが含まれます。2、H2SとH2O . 通常、汚染物質を除去する処理が施された販売品質のガスは「ドライガス」として取引され、保管中継地点の下流にある機器に損傷を与えたり、その動作に悪影響を与える可能性のある、不快な臭気、物質、粉塵、その他の固体または液体物質、ワックス、ガム、ガム形成成分が商業的に含まれていないことが求められます。

ガスの地理的起源に基づいて、Hガス（高カロリーガス）とLガス（低カロリーガス）を区別する必要があります。[ 64 ]両方のタイプは別々の輸送を必要とするため、2つの別々のパイプラインネットワークが存在します。たとえば、ドイツの一部では（ドイツとオランダのLガスの貯留層が減少しているため、Hガスへの重点と移行が強化されています）。[ 65 ]

LNG運搬船は液化天然ガス（LNG）を海を越えて輸送し、タンクローリーはLNGまたは圧縮天然ガス（CNG）を短距離輸送することができます。[ 66 ]現在開発中のCNG運搬船を使用した海上輸送は、特定の条件下ではLNG輸送と競合する可能性があります。[ 67 ]

ガスは液化プラントで液体に変換され、ターミナルの再ガス化プラントで再びガス状に戻ります。船舶搭載型の再ガス化設備も使用されます。LNGは天然ガスの長距離大量輸送に適した輸送手段ですが、パイプラインは陸上で最大4,000km（2,500マイル）まで、またその約半分の距離を沖合で輸送する場合に適しています。

CNGは高圧で輸送され、通常は200バール（20,000 kPa、2,900 psi）以上です。圧縮機と減圧装置は資本集約度が低く、液化／再ガス化プラントよりも小規模なユニットでは経済的です。天然ガストラックや輸送業者は、天然ガスを最終消費者に直接輸送することも、パイプラインなどの配送拠点へ輸送することもできます。

イリノイ州シャンペーン郡ニューコム・タウンシップにあるピープルズ・ガス・マンラブ・フィールドの天然ガス貯蔵エリア。手前（左）には地下貯蔵エリア用の多数の井戸の一つとLNGプラントが、奥（右）には地上貯蔵タンクが見える。

かつては、石油を回収する過程で回収された天然ガスは利益を生む販売ができず、フレアリングと呼ばれる方法で油田で単に燃やされていました。フレアリングは現在多くの国で違法です。[ 68 ]さらに、過去20～30年の需要の高まりにより、石油随伴ガスの生産は経済的に実行可能になりました。さらなる選択肢として、圧力維持や混和性または非混和性攻法によって石油回収率向上のためガスを地層に再注入することもあります。石油随伴ガスの保全、再注入、フレアリングは、主に市場（パイプライン）への近さと規制上の制限に依存します。

天然ガスは、他の物理的生産物への吸収を通じて間接的に輸出される可能性があります。米国におけるシェールガス生産の拡大は、他国と比較して価格を下落させました。これにより、エネルギー集約型製造業の輸出が急増し、米国の製造業輸出のエネルギー含有量は1996年から2012年の間にほぼ3倍に増加しました。[ 69 ]

1970年代後半、サウジアラビアで「マスターガスシステム」が発明され、フレアリングの必要性はなくなりました。しかし、衛星や近赤外線カメラによる観測によると、一部の国では依然としてフレアリング[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]やベント[ 74 ]が行われていることが分かっています。

天然ガスは、淡水化のための発電と熱生成に利用されています。同様に、メタンガスを排出する埋立地の中には、メタンを回収して発電するために設置されているところもあります。

天然ガスは、多くの場合、地下（地中貯蔵に関する参考文献が必要）に貯蔵されます。これは、以前のガス井、岩塩ドーム、または液化天然ガスとしてタンクに貯蔵されます。ガスは需要が低い時期に注入され、需要が回復した際に抽出されます。最終需要者の近くでの貯蔵は、変動の激しい需要への対応に役立ちますが、このような貯蔵が常に実行可能であるとは限りません。

15カ国が世界全体の採掘量の84%を占めているため、天然ガスへのアクセスは国際政治の重要な問題となっており、各国はパイプラインの支配権を争っている。[ 75 ] 21世紀の最初の10年間、ロシアの国営エネルギー会社ガスプロムは、天然ガス価格をめぐってウクライナやベラルーシと紛争を起こし、政治的な理由でヨーロッパの一部へのガス供給が停止されるのではないかとの懸念が生じている。[ 76 ]米国は天然ガスの輸出を準備している。[ 77 ]

浮体式液化天然ガス

浮体式液化天然ガス（FLNG）は、環境的または経済的要因により陸上LNG事業では開発が困難であった海底ガス資源の開発を可能にする革新的な技術です。FLNG技術は、環境面および経済面でも数々の利点をもたらします。

  • 環境面 – すべての処理がガス田で行われるため、陸上への長いパイプライン、ガスを陸上に送り出すための圧縮装置、浚渫や桟橋の建設、陸上でのLNG処理プラントの建設が不要となり、環境負荷が大幅に軽減されます。[ 78 ]建設工事の回避は、海洋および沿岸環境の保全にも役立ちます。さらに、施設は改修・再配置前に容易に取り外し・撤去できるため、廃止措置時の環境への影響は最小限に抑えられます。
  • 経済性 – ガスを陸上に圧送するには法外な費用がかかる場合、FLNGは開発を経済的に実現可能にします。その結果、東アフリカ沖など、そうでなければ開発が滞留していた沖合ガス田を開発する新たなビジネスチャンスが各国にもたらされます。[ 79 ]

多くのガス・石油会社は、浮体式液化天然ガス（FLNG）の経済的および環境的メリットを検討しています。現在、5つのFLNG施設の建設プロジェクトが進行中です。ペトロナスは、大宇造船海洋におけるFLNG-1 [ 80 ]をほぼ完成させており、サムスン重工業におけるFLNG-2プロジェクト[ 81 ]も進行中です。シェル・プレリュードは2017年に生産開始予定です[ 82 ]。ブラウズLNGプロジェクトは、 2019年に基本設計（FEED）を開始する予定です[ 83 ]。

用途

天然ガスは主に北半球で使用されています。北米とヨーロッパが主要な消費地です。

坑井ヘッドガスは、多くの場合、ガス中に含まれる様々な炭化水素分子を除去する必要があります。これらのガスには、ヘプタン、ペンタン、プロパン、およびメタン（CH）を超える分子量を持つその他の炭化水素が含まれます。4天然ガス輸送ラインは天然ガス処理プラントまたはユニットまで延長され、そこで高分子量の炭化水素が除去され、1立方メートルあたり35～39メガジュール（1立方フィートあたり950～1,050英国熱量単位）のエネルギー含有量を持つ天然ガスが生産されます。処理された天然ガスは、住宅、商業、産業用途に使用することができます。

ミッドストリーム天然ガス

配電線を流れる天然ガスはミッドストリーム天然ガスと呼ばれ、圧縮機を回転させるエンジンの動力源としてよく使用されます。これらの圧縮機は、輸送線においてミッドストリーム天然ガスを加圧・再加圧するために必要です。通常、天然ガス駆動エンジンは、回転銘板の仕様で動作するために、35～39 MJ/m 3 (950～1,050 BTU/ft 3 ) の天然ガスを必要とします。[ 84 ]これらの高分子量ガスを除去して天然ガスエンジンで使用するために、いくつかの方法が用いられています。いくつかの技術を以下に示します。

発電

カナダの天然ガスプラント
ガスは世界の電力の20%以上を発電している
ガスによる電力生産の割合

ガス火力発電所は、天然ガスを燃焼させて発電する火力発電所であり、ガス火力発電所、天然ガス発電所、メタンガス発電所とも呼ばれます。ガス火力発電所は世界の電力の約4分の1を発電しており、温室効果ガス排出の大きな原因となっています。[ 85 ]しかし、水力発電や連系線が利用できない地域では、変動する再生可能エネルギーの不足を補うために、季節に応じて調整可能な発電を行うことができます。 2020年代初頭には、蓄電池がガスピーク発電所と競合するようになりました。[ 86 ]

家庭用

英国ロンドンの家庭用ガス供給用マンホール

米国では、世帯の3分の1以上（4,000万世帯超）がガスを使って調理を行っている。[ 4 ]住宅地に供給される天然ガスは1,100℃（2,000℉）を超える温度を生み出すことができるため、強力な家庭用調理・暖房燃料となっている。[ 87 ]スタンフォード大学の科学者らは、ガスコンロは使用するガスの0.8～1.3%を未燃焼のメタンとして排出し、米国のコンロの総排出量は28.1ギガグラムであると推定している。[ 4 ]先進国の多くではガスはパイプを通して各家庭に供給され、レンジやオーブン、暖房/冷房、屋外用およびポータブルグリル、セントラルヒーティングなど多くの目的で使用されている。[ 88 ]家庭やその他の建物のヒーターには、ボイラー、炉、給湯器などがある。北米とヨーロッパはどちらも天然ガスの主要消費国である。

家庭用機器、炉、ボイラーは低圧を使用します。通常、標準圧力は大気圧より約1.7キロパスカル（0.25psi）高い圧力です。供給ラインの圧力は、前述の標準利用圧力（UP）と、大気圧より7～800キロパスカル（1～120psi）高い高圧（EP）のいずれかになります。EPを使用するシステムでは、サービス入口にレギュレーターが設置されており、そこから圧力をUPまで下げます。 [ 89 ]

建物内の天然ガス配管システムは、14～34キロパスカル（2～5psi）の圧力で設計されることが多く、必要に応じて圧力を下げるための下流圧力調整器が設置されています。米国では、建物内の天然ガス配管システムの最大許容動作圧力は、NFPA 54：National Fuel Gas Code（米国燃料ガス規格）[ 90 ]に基づいています。ただし、公安当局の承認がある場合、または保険会社がより厳しい要件を定めている場合を除きます。

一般に、天然ガス システムの圧力は、以下の条件がすべて満たされない限り、5 psi (34 kPa) を超えることはできません。

  • AHJ はより高い圧力を許可します。
  • 配管は溶接されています。(注: 2. 管轄区域によっては、連続性を確認するために溶接接合部の放射線検査も要求される場合があります)。
  • パイプは保護のために閉じられており、ガスが蓄積しない換気された場所に設置されています。
  • パイプは、工業プロセス、研究、保管、機械設備室などに使用されるエリアに設置されます。

一般的に、建物がNFPA 58：液化石油ガスコード、第7章に従って建設されている場合、最大液化石油ガス圧力20psi（140kPa）が許容されます。[ 91 ]

55 psig（3.7 bar）の圧力で作動する耐震地震弁は、敷地全体の天然ガス配管網（屋外の地下、建物の屋根の上、または天蓋屋根の上部支持部内）への天然ガスの流れを止めることができる。耐震地震弁は最大60 psigで使用するように設計されている。[ 92 ] [ 93 ]

オーストラリアでは、天然ガスはガス処理施設から送電パイプラインを経由して調整ステーションに輸送される。そこでガスは分配圧力まで調整され、ガス本管を経由してガスネットワーク全体に分配される。ネットワークから分岐する小さな配管はサービスと呼ばれ、個々の住宅や集合住宅をネットワークに接続する。ネットワークの圧力は通常7 kPa（低圧）から515 kPa（高圧）の範囲である。その後ガスは1.1 kPaまたは2.75 kPaに調整され、計量されて消費者の家庭用として供給される。[ 94 ]天然ガス本管は様々な材料で作られている。歴史的には鋳鉄が使用されていたが、最近の本管は鋼鉄やポリエチレンで作られている。

米国の一部の州では、天然ガス選択プログラムを通じて、既存のパイプラインの所有者のインフラストラクチャを使用して、独立した天然ガス卸売業者/供給業者が天然ガスを供給することができます。

LPG（液化石油ガス）は、屋外用グリルやポータブルグリルの燃料として一般的に使用されています。しかしながら、米国では、安価で豊富なLPG（液化石油ガス）を供給する既存のパイプラインや配給網が整備されていない農村部では、同様の用途で圧縮天然ガス（CNG）が稀にしか利用できません。

スペイン、サラマンカの天然ガスバス

交通機関

ホンダ シビック GX は、1998年から2015年まで北米で販売された天然ガス自動車です。

CNGは、ガソリンなどの他の自動車燃料に比べてクリーンで安価な代替燃料です。[ 95 ] 2014年末までに、世界中で2,000万台を超える天然ガス車があり、イラン（350万台）、中国（330万台）、パキスタン（280万台）、アルゼンチン（250万台）、インド（180万台）、ブラジル（180万台）などが上位を占めています。[ 96 ]エネルギー効率はガソリンエンジンとほぼ同じですが、現代のディーゼルエンジンと比べると低くなります。天然ガスで走行するように改造されたガソリン/ガソリン車は、エンジンの圧縮比が低いため、天然ガス走行時に出力が低下します（10～15％）。ただし、CNG専用エンジンでは、この燃料のオクタン価が120～130と高いため、より高い圧縮比を使用します。[ 97 ]

CNGは道路車両だけでなく航空機にも使用できる。[ 98 ]圧縮天然ガスは、アビアット・エアクラフト・ハスキー200CNG [ 99 ]やクロマラットVX-1キティホーク[ 100 ]などの航空機で使用されている。

LNGは航空機にも利用されています。例えば、ロシアの航空機メーカーであるツポレフは、LNGと水素を燃料とする航空機の開発プログラムを実施しています。[ 101 ]このプログラムは1970年代半ばから実施されており、Tu-204およびTu-334旅客機、そしてTu-330貨物機のLNGおよび水素型の開発を目指しています。ジェット燃料とLNGの現在の市場価格にもよりますが、LNGを燃料とする航空機の消費コストは約18.96%削減され、一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物の排出量は53.72%削減されます。[ 102 ]

ジェットエンジン燃料としての液体メタンの利点は、標準的な灯油混合燃料よりも比エネルギーが高く、低温であるためエンジンが圧縮する空気を冷却して容積効率を高めることができることであり、事実上インタークーラーの代わりとなる。また、排気ガスの温度を下げるためにも使用できる。

肥料

天然ガスは、ハーバー法によるアンモニア生産の主要原料であり、肥料生産に利用される。[ 88 ] [ 103 ]合成窒素肥料の開発は世界人口の増加に大きく貢献しており 、現在地球上の人口のほぼ半数が合成窒素肥料の使用によって食料を供給されていると推定されている。[ 104 ] [ 105 ]

水素

天然ガスは水素の製造に利用することができ、一般的な方法の一つは水素改質器です。水素は化学産業の主要原料、水素化剤、石油精製所の重要な原料、そして水素自動車の燃料源など、様々な用途があります。

動物および魚の飼料

タンパク質を豊富に含む動物や魚の飼料は、商業規模でメチロコッカス・カプスラタス細菌に天然ガスを与えることによって生産されています。[ 106 ] [ 107 ] [ 108 ]

オレフィン（アルケン）

天然ガス成分（アルカン）は、オレフィン（アルケン）やその他の化学合成物に変換できます。エタンは酸化脱水素化によってエチレンに変換され、エチレンはさらにエチレンオキシド、エチレングリコール、アセトアルデヒドなどのオレフィンに変換できます。プロパンは酸化水素化によってプロピレンに変換されるか、酸化されてアクリル酸やアクリロニトリルになります。

他の

天然ガスは、織物、ガラス、鉄鋼、プラスチック、塗料、合成油などの製品の製造にも使用されています。[ 109 ]

工業用加熱および乾燥プロセス用の燃料。

ガス・液体変換（GTL）プロセスを使用した大規模燃料生産（例：低排出燃焼による硫黄および芳香族を含まないディーゼル燃料の生産） の原料。

健康への影響

天然ガスを使った調理は室内の空気質を悪化させ、喘息などの重篤な呼吸器疾患を引き起こす可能性があります。[ 110 ] [ 111 ]

環境への影響

天然ガスなどの化石燃料の使用による死亡者数（グラフ中の長方形の領域）は、風力エネルギー、原子力エネルギー、太陽エネルギーの生産による死亡者数（グラフ中でほとんど見えない長方形）を大幅に上回っています。[ 112 ]

温室効果と天然ガスの放出

長寿命温室効果ガスの温暖化への影響（放射強制力と呼ばれる）は過去40年間で大幅に増加しており、二酸化炭素とメタンが地球温暖化の主な要因となっている。 [ 113 ]

天然ガスは気候変動の増加要因となっている。[ 114 ] [ 115 ] [ 116 ]天然 ガス自体（特にメタン）と天然ガスの燃焼時に放出される二酸化炭素は、両方とも温室効果ガスである。[ 117 ] [ 118 ]人間の活動は、すべてのメタン排出量 の約60％と、その結果として生じる大気中のメタンの増加の大部分の原因となっている。[ 119 ] [ 120 ] [ 121 ]天然ガスは、化石燃料の抽出、貯蔵、輸送、および分配中に意図的に放出されるか、または漏洩することが知られている。世界的に、メタンは人為的な温室効果ガスによる温暖化の33％を占めると推定されている。[ 122 ]都市固形廃棄物（埋立地ガスの発生源）と廃水の分解は、そのような排出量のさらに18％を占める。これらの推定値には大きな不確実性[ 123 ]が含まれていますが、近い将来、MethaneSATで計画されているような衛星測定の改善によって不確実性は軽減されるはずです。[ 118 ]

大気中に放出された後、メタンはヒドロキシラジカル（OH−）が対流圏または成層圏で形成され、全体的な化学反応はCH4+ 2 O2→ CO2+ 2時間2O . [ 124 ] [ 125 ]大気中のメタンの寿命は二酸化炭素に比べて比較的短く[ 126 ] 、半減期は約7年ですが、大気中の熱を閉じ込める効率が高く、一定量のメタンは20年間で二酸化炭素の84倍、100年間で28倍の地球温暖化係数を持ちます。このように、天然ガスは短期的にはメタンの強い放射強制力と、長期的には二酸化炭素の継続的な影響により、強力な温室効果ガスとなります。[ 121 ]

人為的なメタン排出量を削減することで温暖化を迅速に抑制するための集中的な取り組みは、地球規模メタンイニシアチブによって支援されている気候変動緩和戦略である。[ 122 ]

温室効果ガスの排出

天然ガスは精製・燃焼すると、1ジュールあたりの二酸化炭素排出量が石油よりも25～30％少なく、石炭よりも40～45％少ない。[ 127 ]また、他の炭化水素燃料よりも有毒汚染物質の排出量が少ない可能性がある。[ 127 ] [ 128 ]しかし、他の主要な化石燃料と比較して、天然ガスは燃料の生産と輸送中に相対的に多くの排出量を発生させるため、ライフサイクル全体の温室効果ガス排出量は消費場所からの直接排出量よりも約50％高くなります。[ 129 ] [ 130 ]

100年間の温暖化への影響という観点から見ると、天然ガスの生産と使用は人間の温室効果ガス排出量の約5分の1を占めており、この割合は急速に増加しています。世界全体では、天然ガスの使用により約78億トンのCO2が排出されています。22020年には、石炭と石油の使用によるメタン排出量はそれぞれ144億トンと120億トンでした（フレアリングを含む）。[ 131 ] IEAは、エネルギー部門（石油、天然ガス、石炭、バイオエネルギー）が人間のメタン排出量の約40％を占めていると推定しています。[ 132 ] IPCC第6次評価報告 書によると、天然ガスの消費量は2015年から2019年の間に15％増加しましたが、石油と石油製品の消費量は5％増加しました。[ 133 ]

新しいガスパイプラインの継続的な資金調達と建設は、化石燃料由来の温室効果ガスの膨大な排出が今後40年から50年にわたって固定される可能性があることを示唆している。[ 134 ]米国テキサス州だけでも、5本の新しい長距離ガスパイプラインが建設中で、最初のパイプラインは2019年に供用開始し、[ 135 ]他のパイプラインは2020年から2022年に稼働する予定である。[ 136 ] : 23

設置禁止

オランダは、温室効果ガスの排出を削減するため、2050年までに国内の全家庭で天然ガスからの移行を補助している。アムステルダムでは、2018年以降、新規の住宅用ガス口座は認められておらず、2040年までに市内のすべての家庭が隣接する工業ビルや工場からの余剰熱を利用するように転換される予定である。[ 137 ] 米国の一部の都市では、新築住宅へのガス接続を禁止し始めており、州法が可決され、電化を義務付けるか地方の要件を禁止するかが検討されている。[ 138 ]ニューヨーク州[ 139 ]およびオーストラリア首都特別地域では、新規のガス器具の接続は禁止されている。[ 140 ]さらに、オーストラリアのビクトリア州は、ガス代替ロードマップの一環として、2024年1月1日から新規の天然ガス接続を禁止した。[ 141 ] これは、2014年にビクトリア州での陸上ガスの探査と生産の禁止につながった運動に続くものである。これは2021年に部分的に解除されたが、水圧破砕法は憲法で禁止されている。[ 142 ]

英国政府も、気候目標を達成するために代替の家庭用暖房技術の実験を行っている。[ 143 ]米国の天然ガス事業者は、事業を守るために、地方の電化条例を阻止する法律の制定を求めてロビー活動を行っており、再生可能な天然ガスと水素燃料を推進している。[ 144 ]

その他の汚染物質

天然ガスは他の化石燃料に比べて二酸化硫黄や窒素酸化物（NOx）の排出量がはるかに少ないものの、[ 128 ]家庭で天然ガスを燃焼させることで発生するNOxは健康被害をもたらす可能性があります。[ 145 ]

放射性核種

天然ガスの採掘では、ポロニウム（Po-210）、鉛（Pb-210）、ラドン（Rn-220）といった放射性同位体も生成されます。ラドンは、初期放射能が1立方メートルあたり5～20万ベクレルの気体です。急速に崩壊してPb-210となり、ガス採掘装置内に薄膜として蓄積されることがあります。[ 146 ]

安全上の懸念

パイプラインの臭気物質注入ステーション

天然ガス採掘労働者は、特有の健康と安全上の課題に直面しています。[ 147 ] [ 148 ]

生産

いくつかのガス田では硫化水素（H2S）は吸入すると有毒な化合物です。アミンガス処理は、酸性ガス成分を除去する工業規模のプロセスであり、天然ガスから硫化水素を除去するためによく使用されます。[ 149 ]

天然ガス（または石油）の採掘は、貯留層内の圧力低下を招きます。この圧力低下は、地盤沈下、つまり地盤上部の沈下を引き起こす可能性があります。地盤沈下は、生態系、水路、下水道・給水システム、基礎などに影響を及ぼす可能性があります。[ 150 ]

水圧破砕

地下の多孔質岩石層から天然ガスを採取することは、水圧破砕法（フラッキング）と呼ばれるプロセスによって実現できます。1949年に初めて商業的に水圧破砕が行われて以来、米国では約100万本の井戸が水圧破砕されています。[ 151 ]水圧破砕井戸からの天然ガス生産には、方向性掘削と水平掘削の技術開発が活用されており、これにより、タイトな岩石層における天然ガスへのアクセスが改善されました。[ 152 ] 2000年から2012年にかけて、水圧破砕井戸からの非在来型ガス生産が大幅に増加しました。[ 153 ]

水圧破砕法では、坑井作業員が様々な化学物質を混ぜた水を坑井ケーシングを通して岩石に押し込みます。高圧水が岩石を破砕（フラッキング）し、岩石層からガスが放出されます。岩石の亀裂を開いた状態に保つため、砂などの粒子がプロパントとして水に加えられ、ガスがケーシングに流れ込み、地表に放出されます。流体には、摩擦を低減したり腐食を抑制したりするための化学物質が添加されます。フラッキング後、石油またはガスが抽出され、フラッキング流体（水、化学物質、砂などの混合物）の30～70%が地表に戻ります。多くのガス含有層には水も含まれており、水圧破砕井と非水圧破砕井の両方において、水はガスとともに坑井を地表に流れ出します。この産出水には、地層中に含まれる塩分やその他の溶解鉱物が多く含まれていることがよくあります。[ 154 ]

油井の水圧破砕に使用される水の量は、水圧破砕法によって異なります。米国では、1953年以前の垂直型油井・ガス井では平均約7,375ガロン、2000年から2010年にかけての垂直型油井・ガス井では約197,000ガロン、水平型ガス井では約300万ガロンの水圧破砕に使用されたと報告されています。[ 155 ]

どの水圧破砕法が油井の生産性に適しているかは、石油やガスを抽出する貯留岩の特性に大きく左右される。岩石の透水性が低い、つまりガスなどの物質を通過させやすいという特徴がある場合、その岩石はタイトガスの源とみなされることがある。[ 156 ]シェールガス（現在は非在来型ガス源としても知られている）の水圧破砕では、水平方向にシェール層に達するまで垂直にボーリング孔を掘削し、到達した時点でドリルの向きを変えて数百または数千フィートにわたって岩石を水平にたどる。[ 157 ]対照的に、在来型の石油・ガス源は岩石の透水性が高いという特徴があり、タイトガスの生産に必要とされていたよりも強度の高い水圧破砕法で油やガスを井孔に流入させることが自然に可能となる。[ 158 ] [ 159 ]従来型および非従来型の石油・ガス生産のための掘削技術の数十年にわたる開発は、低透水性貯留岩中の天然ガスへのアクセスを改善しただけでなく、環境と公衆衛生に重大な悪影響を及ぼした。[ 160 ] [ 161 ] [ 162 ] [ 163 ]

米国環境保護庁は、ベンゼンやエチルベンゼンなどの有毒で発がん性のある化学物質が、大容量水平破砕（HVHF）の水と化学物質の混合物のゲル化剤として使用されてきたことを認めている。[ 164 ] HVHFの水圧破砕後、井戸の表面に戻る水、化学物質、フラッキング流体（フローバックまたは産出水と呼ばれる）には、シェール層に自然に存在する放射性物質、重金属、天然塩、炭化水素が含まれている可能性がある。[ 165 ]井戸のオペレータによってHVHF井戸から除去されるフラッキング化学物質、放射性物質、重金属、塩は、混合されている水から除去するのが非常に困難であり、水循環を著しく汚染するため、フローバックの大部分は他のフラッキング作業に再利用されるか、地下深部の井戸に注入され、HVHFに必要な水が水循環から排除される。[ 166 ]

歴史的に低いガス価格により、原子力の復興と太陽熱エネルギーの開発が遅れている。[ 167 ]

臭いを追加

天然ガスは無色でほとんど無臭である。米国では、 1937年にテキサス州で発生したニューロンドンスクールの爆発事故をきっかけに、消費者がガス漏れを検知しやすくするために着臭剤の添加を義務付ける法律が制定されることになった。チオファンやtert-ブチルチオール（t-ブチルメルカプタン）などの不快な臭いの着臭剤が添加されることもある。分析機器では検知できるにもかかわらず、通常の嗅覚を持つ観察者には正しく検知できないという状況が発生している。これは、ある臭いが別の臭いの感覚を圧倒してしまう、臭気マスキングによって引き起こされる。2011年現在、業界では臭気マスキングの原因に関する研究が行われている。[ 168 ]

爆発の危険

ウクライナのキエフで発生した大規模火災に対応するガスネットワーク緊急車両

天然ガスの漏れによる爆発は、年に数回発生しています。個人の住宅、小規模事業所、その他の建物は、内部の漏れによって建物内にガスが蓄積した場合に最も頻繁に影響を受けます。漏れは、請負業者がパイプラインを掘削および打ち付けるなどの掘削作業によって発生することが多く、請負業者は損害が発生したことを知らない場合もあります。爆発の威力は建物に重大な損害を与えるものの、建物はそのまま残ることがよくあります。このような場合、建物内にいた人々は軽度から中程度の怪我で済む傾向があります。時折、ガスが大量に集まり、致命的な爆発を引き起こし、その過程で1つまたは複数の建物が破壊されることがあります。多くの建築基準法では、このリスクを軽減するために、現在、中空壁の内側や床板の下にガス管を設置することを禁止しています。ガスは通常、屋外では容易に拡散しますが、流量が高すぎると危険な量にまで蓄積することがあります。[ 169 ]しかし、この燃料を使用する数千万の建物を考慮すると、天然ガスの使用による個々のリスクは低いです。

一酸化炭素吸入の危険性

天然ガス暖房システムは、換気設備がない場合、または換気が不十分な場合、一酸化炭素中毒を引き起こす可能性があります。天然ガス暖房炉の設計の改良により、一酸化炭素中毒の懸念は大幅に軽減されました。一酸化炭素やメタン、プロパンなどの爆発性ガスを警告する検知器も販売されています。[ 170 ]

エネルギー含有量、統計、価格

米国とロシアは天然ガスの主な生産国である。[ 171 ]

天然ガスの量は、標準立方メートル（温度15°C（59°F）および圧力101.325 kPa（14.6959 psi）における気体の立方メートル）または標準立方フィート（温度60.0°Fおよび圧力14.73 psi（101.6 kPa）における気体の立方フィート）で測定され、1標準立方メートル = 35.301標準立方フィートです。商用品質の天然ガスの総燃焼熱は約39 MJ/m 3（0.31 kWh/ft 3）ですが、数パーセント変化する可能性があります。これは密度に応じて約50～54 MJ/kgです。[ 172 ] [ 173 ]比較すると、純粋なメタンの燃焼熱は標準立方メートルあたり37.7 MJ、または55.5 MJ/kgです。

欧州連合、米国、カナダを除き、天然ガスはギガジュール小売単位で販売されている。LNG（液化天然ガス）とLPG（液化石油ガス）は、スポットデリバリーではメートルトン（1,000 kg）または百万BTU単位で取引される。長期天然ガス配給契約は立方メートル単位で締結され、LNG契約はメートルトン単位で締結される。LNGとLPGは、ガスが極低温で液化されるため、専用の輸送船で輸送される。各LNG/LPG貨物の仕様には通常、エネルギー含有量が記載されているが、この情報は一般には公開されていない。欧州連合は、 2022年までにロシアへのガス依存を3分の2に削減することを目標としている。 [ 174 ]

2015年8月、イタリアのガス会社ENI社が、おそらく史上最大の天然ガス発見を報告しました。同社は、地中海で約40平方マイル（100 km²）に及ぶ「超巨大」ガス田を発見したと発表しました。このガス田は「ゾフルガス田」と名付けられ、30兆立方フィート（8.5 × 10 11立方メートル）の天然ガスを埋蔵できる可能性があります。ENI社によると、そのエネルギー量は石油換算で約55億バレル（3.4 × 10 10  GJ）です。ゾフルガス田はエジプト北岸沖の深海で発見され、ENI社は地中海、ひいては世界最大規模になると主張しています。[ 175 ]

欧州連合

エンドユーザー向けのガス価格はEU全体で大きく異なります。[ 176 ] EUの主要目標の一つである単一の欧州エネルギー市場は、EU加盟国全体のガス価格を均一化するはずです。さらに、供給と地球温暖化問題の解決にも貢献し、[ 177 ]他の地中海諸国との関係を強化し、この地域への投資を促進するでしょう。[ 178 ] 2022年のロシアによるウクライナ侵攻のさなか、カタールは米国から、供給途絶の際にEUに緊急ガスを供給するよう要請されました。[ 179 ]

アメリカ合衆国

米国単位では、1標準立方フィート（28リットル）の天然ガスは約1,028英国熱量単位（1,085 kJ）を生成します。生成された水が凝縮しない場合の実際の発熱量は正味燃焼熱であり、最大10%少なくなる場合があります。[ 180 ]

アメリカ合衆国では、小売販売は多くの場合サーム（th）単位で行われ、1サームは100,000 BTUです。家庭用ガス販売は、多くの場合100標準立方フィート（scf）単位で行われます。ガスメーターはガス使用量を計測し、その量にその期間に使用されたガスのエネルギー含有量（時間の経過とともにわずかに変化します）を乗じてサームに変換されます。一般的な一戸建て住宅の年間消費量は1,000サームまたは1住宅顧客換算値（RCE）です。卸売取引は通常、デカサーム（Dth）、1000デカサーム（MDth）、または100万デカサーム（MMDth）単位で行われます。100万デカサームは1兆BTUで、天然ガス換算でおよそ10億立方フィートに相当します。

天然ガスの価格は、場所や消費者の種類によって大きく異なります。天然ガスの典型的な発熱量は、ガスの組成によって異なりますが、1立方フィートあたり約1,000BTUです。米国では、天然ガスはニューヨーク・マーカンタイル取引所（NYMEX ）で先物取引されています。各契約は10,000百万BTU、または100億BTU（10,551 GJ）の取引です。したがって、NYMEXでガス価格が100万BTUあたり10ドルの場合、契約の価値は10万ドルになります。

カナダ

カナダは、石油化学製品の国内取引にメートル法を使用しています。そのため、天然ガスはギガジュール（GJ）、立方メートル（m 3）、または千立方メートル（E3m3）単位で販売されています。配給インフラとメーターは、ほとんどの場合、メーターの容積（立方フィートまたは立方メートル）で表されます。サスカチュワン州など一部の管轄区域では、ガスを容積のみで販売しています。アルバータ州など他の管轄区域では、エネルギー含有量（GJ）でガスを販売しています。これらの地域では、住宅用および小規模商業用のほぼすべてのメーターは容積（m 3またはft 3）を計測し、請求書には、容積を地域のガス供給のエネルギー含有量に変換するための乗数が記載されています。

ギガジュール（GJ）は、石油80リットル（0.5バレル）、ガス28立方メートル（1,000立方フィート）、またはガス100万BTUに相当する単位です。カナダにおけるガス供給のエネルギー含有量は、ガスの供給と坑口から顧客までの処理状況に応じて、37～43MJ/立方フィート（ 990～1,150BTU/立方フィート）の範囲で変動します。

吸着天然ガス（ANG）

天然ガスは、吸着剤と呼ばれる多孔質固体に吸着させることで貯蔵することができます。メタン貯蔵の最適な条件は、室温および大気圧です。4 MPa（大気圧の約40倍）までの圧力をかけることで、より大きな貯蔵容量が得られます。ANGに最も一般的に使用される吸着剤は活性炭（AC）で、主に活性炭素繊維（ACF）、粉末活性炭（PAC）、活性炭モノリスの3つの形態があります。[ 181 ]

参照

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さらに読む

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  • カンポス、アドリアナ・フィオロッティ他「ブラジルの天然ガス産業レビュー：課題と戦略」再生可能エネルギー・持続可能エネルギーレビュー75（2017）：1207-1216。
  • カスタネダ、クリストファー・ジェームズ著『規制企業：天然ガスパイプラインと北東部市場、1938-1954』（オハイオ州立大学出版、1993年）。
  • カスタネダ、クリストファー・J.、他著『ガスパイプラインとアメリカの規制国家の出現：パンハンドル・イースタン・コーポレーションの歴史、1928-1993』（ケンブリッジ大学出版、2003年）。
  • カスタネダ、クリストファー・J.「天然ガスの歴史」『エネルギー百科事典』（2004年）4: 207–218. doi:10.1016/B0-12-176480-X/00042-5
  • カスタネダ、クリストファー。「水面下の歴史：天然ガスパイプラインと国家歴史保存法」 『パブリック・ヒストリアン』 26.1（2004年）：105-122ページ。
  • Chengzao, Jia, Zhang Yongfeng, Zhao Xia. 「中国における天然ガス産業発展の展望と課題」天然ガス産業B 1.1 (2014): 1-13.オンライン
  • エミリオッツィ、シモーネ他「欧州のエネルギー危機と世界の天然ガス市場への影響」『エネルギージャーナル』 46.1 (2025): 119-145.オンライン
  • 李 魯光. 「中国における天然ガス産業の発展：レビューと展望」天然ガス産業B 9.2 (2022): 187-196.オンライン
  • マティアス、メリッサ・クリスティーナ、アレクサンドル・シュクロ。「ブラジルの天然ガス産業改革から学んだ教訓」『エネルギー政策』 35.12（2007年）：6478-6490。
  • ペンナ、アンソニー N.エネルギーフローの歴史：人間の労働から再生可能エネルギーまで（Routledge、2019 年）。
  • ジョセフ・A・プラット、タイラー・プリースト、クリストファー・J・カスタネダ共著『オフショアの先駆者たち：ブラウン＆ルート社とオフショア石油・ガスの歴史』（エルゼビア、1997年）オンライン
  • Purwanto, Widodo Wahyu他「インドネシアにおける天然ガス産業の発展の現状と展望」Journal of Natural Gas Science and Engineering 29 (2016): 55-65.オンライン
  • シャオ・レンロン他「ロシア・ウクライナ紛争下における液化天然ガス貿易ネットワークの変化とそのメカニズム」『Journal of Transport Geography』 123 (2025): 104101.
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