国連大学では，地球環境と人類社会の持続可能性と各種問題が相互に不可分の関係にあるという問題意識のもとで，融合型・俯瞰型の研究・教育開発が目標の一つとなっています。とくに，アフリカの持続発展教育（ESDA，プロジェクトリーダーは武内和彦・副学長）に関わり，アフリカにおける都市，地域（田舎），鉱物資源の3つの課題とその解決を担う人材育成のための教育システムについての小委員会が設けられています。私は鉱物資源に関わる委員会に所属し，2010年3月初旬に開催されたナイロビでのワークショップに参加しました。 3つの課題に対応する小委員会合同でナイロビにある２箇所のスラム街の現地視察をしました。

キベラスラムの様子(上)，雨天後のぬかるんだ道(下)

　雨が上がった後で視察が行われたため，キベラスラムはアフリカ特有の赤い粘土質の泥でぬかるんだ道（上の写真）を歩いて行われたもので，その移動は大変でした。もちろん，アフリカはその発展のスピードを高めているのですが，「影」の部分としてスラム問題に象徴される都市の貧困やエネルギー不足で，劣悪な環境の下で暮らしている人々が存在する現実があります。国際的なボランティア組織がスラムで支援活動しています。それらのプロジェクトで取組んでいるバイオガス施設（写真参照）と小学校における野菜栽培状況（下の写真）を見学しました。バイオガスはスラムの有料トイレでメタン発酵させてエネルギーとして利用するもので，衛生環境とエネルギー問題を同時に解決する方法として高く評価されていました。ボランティア組織の人たちからは，バイオガス中のCO2（約40%）をコストを掛けないで分離し，CH4をボンベ詰めしたいという要望が出されていました。この技術的解決策は小規模CCSなどへの応用も考えられるものです。
スラムにある小学校では，児童を学校に呼び込むため，給食を出していますが，その給食用の野菜を自給するための工夫が“Vertical Veges. Garden”です。穀物袋に土を詰めるときに直径15cm程度の中心領域に子石を詰め，二重構造をもつ一種のプランターを作り，側面から苗を植えて野菜を”縦”に伸ばす工夫をしたものです。小石の多孔質層から水を流すことで野菜の根に効率よく直接的に水を供給できるので野菜が短期間に栽培できると説明していました。小石の多孔質層に“ダルシー則”が見事に生かされていることに感心した次第です。

“VERTICAL VEGES GARDEN” と名づけられた畑(上)とその構造(下)

　世界には貧しい環境に置かれている人々も多く，私たちがどのような形で共に歩むことができるかについて大いに悩むところです。鉱物資源の開発はその地域の人々にも持続発展的な利益をもたらすことが理想ですが，例え生活環境の改善であっても自立に向けた技術，資源，エネルギーの提供や地域リーダーの育成なども必要とされます。世界で資源開発に携わっている皆様に，これらの支援についてのご配慮をお願いする次第です。

松下:
　佐々木先生の研究室に伺い，未利用資源の開発技術や，二酸化炭素の封じ込めの研究について紹介頂きました。メタンハイドレートや炭層メタン，オイルサンドなど，経済的および技術的な難しさが理由で利用されていない，非在来型資源と呼ばれる資源の開発技術，それら資源の眠る地下の世界では，どういうことがおこっているのか，実験装置の紹介をおりまぜて話して頂きました。

松下：
　それでは，早速ですが，先生の研究内容についてご紹介頂けるということで，お話頂けますでしょうか。

佐々木：
　最近の私達の研究室ではCO2-ECBMR，これは日本語で言うとCO2を圧入しながら，石炭層のメタンを回収するというプロジェクトで，CO2の固定とメタンすなわち天然ガスの生産という二つを狙ったものです。とくに，ECBMRでは地上から超臨界と呼ばれる高圧条件でCO2を地下深い石炭層に圧入して(スライド3 ←IW)，離れた位置の生産井からメタンを回収するというものです。CO2が超臨界状態で石炭層の中でどういう挙動をするかについては，まだまだ多くの解明すべき課題が残っていますから，こういう数値シミュレーションだけではなくて，実験装置を使った実際の測定もしてきています。
　例えば，こういう石炭のコアを炭層から引き抜いて，これがどういう性質を有しているのか，CO2のようなガスがどのように透過するのか，そういう実験が必要になります。私どものところでは，こういうガスの吸収・吸着・変換，それから，高い地層応力が掛かっているもとでの石炭の浸透条件を，数値シミュレーターに入れて予測をしていくというような一連の研究をしています。
　私達のところではエネルギー資源の生産システムなどの研究もしております。とくにメタンハイドレートについては，次世代のクリーンな天然ガスエネルギーとして注目されておりますので，私達は国のプロジェクトの中で８5℃程度の低温度の温水を圧入しながらメタンハイドレートを分解して地上へ生産するというシステムについて研究しています。
　また，世界的にみると，まだまだ石油資源は多く賦存しています。石油は40年と言われておりますが重質の石油資源を含めて，これから100年あるいは200年間石油を回収する技術，そういうものが今必要とされているのですが，とくに私達は水蒸気を入れて重質油を回収する技術を10年ほど前から研究していて，現在も南アメリカ・オリノコ川などの地域の生産プロジェクトを手掛けています。

　米国を始めとして資源開発分野の研究室が減少する中，日本の大学においては最近その傾向を打開する新たな動きが活発化しています。第1号でご紹介した東京大学におけるエネルギー・資源フロンティアセンターFRCER）の設立もその一つですが，ここ九州大学においても2000年に研究院制度を導入するなどの大きな組織改革を行い，資源開発分野においては地球資源システム工学部門において教育と研究を体系的に推進しています。
　資源開発工学研究室は，佐々木久郎教授，井上雅弘准教授および菅井裕一助教の3名の教員の下，22名の大学院生，学生等が在籍しています。研究室の目的は，新たな資源フロンティアを支える開発・設計・生産システムの最適化や資源生産における環境保全と安全確保のための教育と研究を担うことにあるとのことです。具体的には，メタンハイドレート，重質原油，CBM（Coal Bed Methane）などの非在来型エネルギー資源の開発・生産技術における熱攻法や微生物攻法の開発，二酸化炭素の地中貯留技術の開発，坑内通気の評価技術の開発などの研究をされています。坑内通気の測定技術の研究は，日本では昔の話のように聞こえますが，これは人命や労働環境の維持に直接かかわる問題であり，資源開発を研究する者として一種の技術者倫理としても維持発展させていかなければならないとのことで，研究室の懐の深さを感じました。海外とも数多く連携されておられ，二酸化炭素の貯留やCBMについては，アルバータ大学，カルガリー大学などとよく交流されているとのことです。 　佐々木教授は，秋田大学から移った2005年以来，研究室の基盤整備と体制作りに専念され，最近やっと海外ジャーナルに発表できるようになってきたと謙遜されていましたが，確かに一からの研究基盤作りは大変であったことと思います。

研究室のメンバー（2010年1月―実験室において）

　実験室には，物質の圧力，体積，温度の関係式を取得するPVT測定装置，二次元の熱水圧入可視化装置，三軸応力下での浸透率測定装置などの他，生産挙動を解析するECLIPSやSTARSなどの生産シミュレータがあり，資源開発の研究室らしさを感じました。佐々木先生によると，特にPVT測定装置はある企業から譲り受けたものを改造したとのことで，整備に苦労はしたが今や研究を行う上での重要なツールになっているとのことでした。
　また，九州大学は文部科学省のグローバルCOE（Center of Excellence）「新炭素資源学」に選定されており，佐々木先生も人材育成の他，アジア・アフリカを始めとする海外との交流にもお忙しい毎日を過ごされています。今や国際的に減少傾向にある資源開発分野の人材育成や新たな資源の開発でのご活躍を期待いたします。

　地球資源系学科の教育目標の1つは，国際的な視野にたつ資源・エネルギー分野の開発技術者の養成にあります。そのため，海外の資源・環境などの研究機関，資源生産現場の見学や語学研修に対し，単位を認定することにしています。2002年9月25日から10月５日までの11日間の日程で海外研修を実施した内容をご紹介することにします。

参加した学生3名（2002.9.28―Luscar Mineにおいて）

　2002年度の研修は，（財）石炭エネルギーセンターの海外研修に関わる補助金（40万円）を受けて実施されたもので，研修地はカナダ・アルバータ州エドモントン市およびその周辺地域です。この地域は，石炭，石油・天然ガス，オイルサンドといったエネルギー資源とそれに関わる資源産業の世界的な集積地の1つで，炭酸ガスの地層固定化などの地球環境に関わる新技術開発なども積極的に進めていることで知られています。さらに，安全な研修地としても適当と判断されたものです。
　研修には３年次学生3名（男子1名，女子2名）が参加し，アルバータ大学鉱山・石油スクール，ARC（研究機関），2つの石炭鉱山の見学および4日間の英語研修というメニューで研修を受けました。参加学生から提出されたレポートの共通した感想は， 2日間で2つの異なった形式の大規模石炭鉱山を見学し，それぞれにおいてカナダのマイニングエンジニアから事務所および現場で直接約3時間にわたり説明を聞いたことは教室での講義を補ってあまりある貴重な海外体験であったようだ。
　最後に，訪問と見学を快く引き受けていただいた，アルバータ大学Deutsch および Szymanski 教授，ARCのGunter博士およびCardinal River CoalsのMunn技師長に感謝いたします。

資源の開発と環境のビジネス

佐々木　久郎　（2002年3月）

　東北各県で多くの非鉄金属・石油などの鉱山から資源の生産がなされ，東北の経済を支えた時期があった。現在でも，石灰石，天然ガス，ゼオライト，石材などの各種の原材料やエネルギー資源の生産は地域産業として重要視されているものの，成熟した産業というイメージも強く，研究開発課題においても新規性の少ない分野としてあまり目が向けられていないのではないかと想像している。私の専門は，このような資源の開発と生産を主体とした分野であるが，最近のグローバルな環境問題という側面からみた状況について述べたいと思う。
　現在，地球レベルでの環境問題が私たちの生活に影響を与えて始めており，私たちの気持ちにもある種の“影”を落としていることは否めない現実がある。そのため，大学の教養教育において地球環境に関して学生に考えてもらっている私の自論がある。それは，「資源は入口で，環境は出口」というものであり，例えて説明すれば，地球は“金魚ばち”のようなもので，エサ（資源）を多くとればそれに比例して排出物も多くなり，金魚ばちの水（環境）が汚れる。結果として，中の金魚（人間）が自分の排泄物による不快な環境で苦しむことになるというものである。ただし，だからといって環境のみに気を取られてエサをとらなければ自身の生存や成長が危ぶまれることになるので，エサを食べることを止められない宿命をもっていることも理解しなければならない。

地球環境について

カナダ資源開発系学科のサバイバル戦略

佐々木　久郎 （1999年3月）

　1998年に，海外技術開発動向調査の目的で滞在したカナダ・アルバータ州にある２つの州立大学における資源系（鉱山系と石油系）学科の“サバイバル戦略”について感想を含めて記述することにする。
　1990年あたりから，資源産業の中心的存在である北米に位置しながら，これらの大学においては一般的に資源系学科が縮小している傾向となっている。そのため，滞在した２大学を含めて，“サバイバル戦略”に真剣に取り組んでいるとの印象を強く感じた。その教育方針を説明すれば，“経済性評価を軸とした設計・生産プロジェクトの具体的立案能力の強化”にあるように推測される。簡単に表現すれば，“より専門的なマネージメント教育”ということになるかもしれない。この背景には，他の工学領域が科学技術に基づいて“創造”した物を残すのに対し，資源産業は“経済性”に基づいて原料となるものを採取して売り渡すという相違が理由と考えられる。同じ工学でありながら，“農耕民族”と“狩猟民族”のようなニュアンスの相違を持っている。すなわち，“狩猟民族”は“狩猟道具”の高度化に力を注ぎ，より簡単に，より大量に“売れる獲物”を採取しようする宿命をもつ。“狩猟道具”が大型化し，コンピュータによって高度化すれば，“狩猟民”すなわち“資源開発技術者”自体の数を多く必要としなくなったということかもしれない。従って，北米であっても日本であっても，資源開発技術者自体の数は減少し，より高度な“狩猟道具”を使いこなせる技術者のみがサバイバルできるという図式になっており，産業が衰退したから技術者を必要としなくなったわけではない。大学教育も，現在の資源産業において使われている“狩猟道具”を高度に使いこなせるように訓練し，直ちに仕事が始められるように配慮することが宿命として要求され，サバイバルの戦略とせざるをえないわけである。
滞在した２つの大学の学科状況を以下に説明する。

　カルガリー大学の化学・石油工学科は一般的な化学工学科から石油工学へ力点を移している。カルガリーは石油会社のビルが林立する街であるためか，石油や石炭産業に対する学生の意識も高く，石油開発工学のPhDコースの新設が1998年に許可された（アルバータ大学がカナダで唯一の石油開発工学に関するPhDコースを有していた）。石油開発工学コースが強化されたことから，石油開発を目指す学生が増加している。
　一方，アルバータ大学工学部鉱山・石油工学スクールは，1996年から土木工学・環境工学を統括する大学科（旧土木学科が中心であるが，環境部門と結合した教員８０名の大学科）の一部として存続することを選択している。もとの冶金系グループとの学科構成を変更した経緯をもっている。教育自体は，土木系から独立して実施されており，さらに内部で鉱山開発と石油開発コースの二教育コースが認定されている。年間約３０名程度の卒業生を送り出し，鉱山と石油コースの学生数の比は約１：２となっている。大学院の学生は全て留学生である。鉱山開発コースで主として教育されているのは，大規模オープンピット鉱山の設計に関するものであり，資源評価，環境アセスメント，ピット設計，重機械の選定，選鉱プラント設計，復土までの全プロジュクトの設計と経済性評価を策定することに主眼が置かれている。石油開発コースも基本的には同様な油層評価，環境アセスメント，掘削計画，生産設備設計などのプロジュクト管理に主点が置かれている。その中で，実際の企業で使われている資源生産用の設計ソフトの使用訓練と資源系の新たな資源評価手法として注目される地球統計学(Geo-statistical Simulation)の演習が盛り込まれている。設計ソフトの場合は，ソフトウェア会社が近い将来のお客となる学生に対し，特別な低価格でソフトウェアの使用を認めていることも背景としてある。また，地球統計学の方は，ドリルホールデータから鉱区における品位分布や浸透率分布を統計数学的に処理し設計の基礎データとして出力するものであり，きわめて資源系の中で重要性を増している分野である。
　日本の資源開発系学科における教育に関して言えば，北米の大学で設定されているカリキュラムをそのまま実施することは様々な面で無理と思われるが，一般的なエンジニアリング教育にシフトすべき部分と専門的な資源開発プロジェクト設計と経済性評価に関する部分とをカリキュラム上どのように調整するかが今後の教育課題と考えられる。

カナダ・アルバ−タ州の資源について

佐々木　久郎 （1990年9月）

　1990年2月末から約半年間カナダ・アルバ−タ州・エドモントン市に滞在し，化石燃料資源の採掘状況などを視察したのでご紹介することにします。
　アルバータ州は，カナダ１０州の１つでエネルギ資源および金を含む非鉄金属資源に恵まれた州で，なおかつ小麦・牛肉などの農業生産も盛んです。面積は日本の２倍弱（67万m2），人口240万人，首都はエドモントンです。エドモントンの，人口は約６５万人で，周辺のベッドタウン等を含めると７５万人程度です。私が研究のため席をおいていたのがアルバ−タ大学です。アルバータ州の人口の８０％は，エドモントンと同州内のカルガリーの両市に集中しているため，都市部を除くと人影がほとんど見られなくなります。オリンピック開催地としてカルガリーの方が有名ですが，どちらも双子のように似た都市で，エドモントンニアンとカルガリニアンと互いに呼び合って競ってきた歴史があるようです。両市を本拠地とするオイラ−ズとファイヤ−ズ（いずれも石油産業をイメージする名前がついている）のプロアイスホッケ−の試合が大変白熱するのもそんな背景があるためのようです。なお，昨年は地元オイラ−ズが，NHLのスタンレ−カップの優勝チ−ムとなっています。このときには大変な騒ぎで，真夜中に車のクラクションが市内一斉にならされていたのが思い出されます。
　さて，カナダの鉱山エンジニアたちの集まりであるCIM（カナダ鉱業会）のミ−ティングに出席したおり，これはという鉱山会社のエンジニアと顔をつなぎ，後に電話で見学ツァ−の約束を取りました。ここの鉱山のエンジニアたちは，勤めている会社よりは，個人の勉強とリクル−トの場としてCIMをとらえているようで，学会というより”組合”のような集まりと感じました。これは，日本の場合のようにエンジニアが同一会社に一生勤めることを前提としているのと異なり，ある程度の年数で別会社に移るためと思われます。また，このときにOHS（日本の労働省に相当）鉱山部門の保安官グレッグ・スミス氏と知り合い，その後もアルバ−タ州の資源開発情報，鉱山保安法に関する情報やら，見学時のユニフォ−ムの借用までずいぶん便宜を計ってもらいました。
　私が見学したのは，石炭鉱山３カ所，オイルサンド鉱山２カ所，オイル井１カ所，石炭研究所(ARC)，地下鉄の掘進現場などです。この州は石炭・石油・オイルサンドなどの化石燃料資源に恵まれていますが，鉱山の位置はほんんど交通の便が悪く，地図だけをたよりに車で遠出しなければならず，違った道路に入り込み道に迷ったりで，苦労の１つでした。
　この州の石炭は，カナディアンロッキ−に沿った瀝青炭（原料炭）と平野部の亜歴青炭（電力炭）に大きく分類されます。硫黄分が少ないため90％に当たる約3000万トンほどが露天鉱山に隣接した火力発電所ですぐに電気に変えられます。これは，日本の石炭火力発電量と同程度ですから，当然州内では使いきれず，アメリカに輸出しているようです。従って，アパ−トなどでは，電気使用量等は全く気にせず，いくら使っても同じという感覚でした。このままの状態でも１千年間は電力は大丈夫という羨ましい状況のようで，省エネなどは念頭にないようです。ただし，環境保全という意味では相当神経質になってきているようです。採炭方式はストリップ採炭（表土を２０ｍ程剥いで石炭をとる方式）で大量の土砂と石炭をに運搬するシステムで，日本の炭鉱とは根本的に異なっています。炭鉱というより，土木建設現場といった感じです。とくにドラッグラインと呼ばれる大型機械は，巨大な採掘機械ですが，２人程度で動かしているので鉱山労働者の数は日本の１割程度のように見えました。例えば，見学した炭鉱の1つであるハイベ−ル石炭鉱山では，日本の総出炭量を上回る石炭量をわずか400人程度で生産しています。最近，このような鉱山への日本の建設機械メ−カの進出が著しく，これまでの機械メーカとの摩擦が多少あるようなことを耳にしました。
　石油は，カナダの約70％を生産し，アルバータ州全体で約140万バーレル/日）（世界の2.3％）生産しています。天然ガスはカナダの95％生産し，25年間のカナダの消費量の可採埋蔵量（石炭の1/10程度）を有するとされています。
　また，このアルバ−タ州には，オイルサンドと呼ばれる砂に超重質原油が絡みついた石油資源7,800億バ−レル程度が州北部（フォ−トマクマレ近辺）の77,000km2 の広大な針葉樹林帯の下に埋蔵されています。既に，20年程前からはストリップ方式の採掘を行なっており，抽出プラントでビチュメンと呼ばれる超重質の炭化水素油を回収し，これから合成原油を生産しています。見学を行った２社が操業しており，カナダの石油消費量の20％あまりを生産するまでになっており，21世紀には重要な石油資源になるものと期待されています。2001年6月の生産コストは$14／バーレルで，利益がほとんどなかったことから，同年7月以降のフセイン大統領のクウェ−ト侵攻直後は，カナダの石油資本にとっては，不謹慎かもしれませんが「夢のような出来事」と写ったようです。近年，環境保全が重要視されてきたため，ストリップ採掘の制限が多くなっています。州政府を中心に地下のオイルサンド層に挿入した水平管に蒸気を直接圧入して，粘度を低下させて流れ出した超重質油のみを下の水平管から回収する技術(SAGDと呼ばれる)の開発が行なわれており，可採埋蔵量もこの技術次第で決まると言っていたことが印象に残っています。私が最も注目されている地下研究施設の原位置回収テストプロジェクトを見学した限りでは，近い将来有望な技術になるだろうとの確信をもって帰国しました。
　このような資源開発に日本の石油会社などのエンジニアたちが自由に参加できたらとも思いましたが，「日本からの投資は歓迎するが，カナダの資源はカナダのエンジニアが開発すべきなのだ」との話を聴くにつけ，日本の技術者は現地に骨を埋める（移民する）つもりで取り組まなくてはカナダのエンジニアたちに受け入れられないようにも思われました。

割りばし雑感

生活の広場 (佐々木久郎) （1989年6月）

　昨年から，大学生協食堂に従来からの割りばしに加えて塗りばしも置かれるようになった。2月27日の朝日新聞でも取りあげられていることからも好評を得ているようである。私自身も昼食時には塗りばしを利用して食べており，これといった違和感などはなく，食べた感じもよい。
　さて，みなさんもご承知のように，割りばしは資源のムダ使いという感じが強く，全国的に使用をひかえる傾向にあるようだ。そのため，危機感を持った割りばし製造業者の組合が「割りばしは，資源の有効利用」なるキャンペーンを始めたというテレビニュースを見た方も多いと思う。
身近なものを対象として「資源の浪費」と「資源の有効利用」という両側面が議論のまとになっていることは興味深い。
ある文献では，日本での割りばしの年間総使用量は約四十七万トンで，一万戸分程度の住宅に使用されている木材量に匹敵すると書かれている。これは思った以上に大変な量である。これがゴミとして処分されるわけで，それ相応の処分費用が掛けられていることになり，ものを大切にするという側面からもどうかという指摘もされているようだ。
　一方，割りばし製造業者の言い分としては，スギ，マツ，ヒノキ，カバなどの角材を取った後に残る背板などを原料として割りばしを作っているということのようだ。従って，「廃材の有効利用」という説ももっともなことのようにも思われる。また，竹材の割りばしなどを除けば，最近地球環境に大切と考えられている熱帯雨林を伐採した南洋材を使用しているわけでもなさそうである。ただし，使用後の割りばしは，分散の度合が大きく経済的な再資源化は困難と思われる。
塗りばしについては，再利用されることから，一応省資源とすることができ，ゴミとならない利点もある。再利用するためには多少の洗浄等に手間がかかるが，ト−タルでは相当の経費削減になり，経済的効果が大きいようだ。ただし，樹脂製品を使った塗りばしでは，使用後の廃棄を考えると問題点は残りそうである。
　以上のように特徴を雑然とあげてみたが，大学生協食堂における塗りばしの選択は，経済性と省資源ということからみて，順当なところと考えられる。広義にいう資源の意味を調べると，鉱物資源などのように顕在的なものから，気候や文化などの潜在的なものまで含む場合もあり，時代によって変遷をかさねているもののようだ。最近では，自由財とされた水や大気さらには熱帯雨林なども地球環境の保全という面から有限な資源（環境資源）として認識されるようになってきていることは御存知のとおりである。いま，人間の経済的なものや豊かな環境への要求などの得失をもつ多くの項目を積分したものをあえて「欲望」と呼ぶと，このような「欲望」が，ある種のものを資源として認識させたり，廃棄物として捨て去る基準をもたらすことになる。したがって，割りばしという人間の「欲望」にかなった経済的用途によって，廃材も資源化したともいえる。この用途が消失すると新たな「欲望」を満たす利用対象が表れるかコスト削減が可能となるまでは再び廃材として扱われることになる。かといって，割りばしの大量消費と廃棄を奨励するわけではなく，廃材をも大量に出してしまう日本の木材消費そのものにも目を向ける必要性もありそうだ。また，南洋材の80％は合板に加工され，使い捨てのコンクリ−トパネルなどにも利用されており，地球環境の保全のための省資源技術の開発を望みたい。
　漫然と資源にまつわる話として，割りばし一つでも多少複雑に絡んだ事情をもっているかのように書いてしまったが，要は省資源が最後の判定基準であることは云うまでもない。