海底鉱物資源の採掘について 文明を支えるレアメタルと世界の鉱業問題

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【科学コラム】 海底鉱物資源の採掘について

マンガン団塊やコバルトリッチクラスト、海底熱水鉱床といった『海底鉱物資源』の存在は20世紀半ばから知られてきました。
世界中の海洋機関で研究が進められ、様々な採鉱システムのモデルが設計されてきましたが、いまだ商業的に採算のとれる採鉱システムは確立されていません。

もっとも、パプアニューギニアで展開するNautilus Mineralsや、日本の石油天然ガス・金属鉱物資源機構が牽引するプロジェクトは相当に出来上がっていて、早ければ、21世紀半ばには世界初の採鉱システムがお目見えするかもしれません。

参照 『海底鉱物、大量採掘に成功 20年半ば、商用化目指す』(京都新聞) (リンク先は削除されています。

ところで、なぜ鉱業なのか……といえば、『鉱業問題が手軽に分かる『コルタン狂想曲』と『ブラッド・ダイヤモンド』にも書いているように、政治、経済、製造、医療、娯楽、地球上の全ての人の暮らしは、鉱物資源に支えられているからです。世界紛争の元を辿れば、たいがい、そこには資源が絡んでいます。どれほど優れた技術や設備があっても、製品の元となる鉱物資源が入手できなければ、全ては絵に描いた餅にすぎないからです。

そして、世界の鉱業における最大の悲劇は、資源産出国の多くが後進国や紛争地域に偏り、豊富な資金や技術を有する先進国の進出によって、本来、恵みを得るべき地元民が何の利益も得られないばかりか、逆に、資本国の思惑に翻弄され、劣悪な環境から抜け出せなかったり、紛争の犠牲になったり、決して幸せを掴むことはできないからです。

しかし、こうした世界の構図も、海底鉱物資源の採掘――それも機械化された安全かつ効率的な採鉱システムによって、大きく変わる可能性があります。もし、日本が、鉱物資源を輸入する側ではなく、世界中に鉱物資源を輸出する側に立てば、それだけでも経済の仕組みは変化し、国際政治にも影響するようになるでしょう。

宇宙開発ばかりが注目され、海洋の方は人気も関心も今一つですが、日本の海洋技術は、世界経済のみならず政治やライフスタイルも変えるポテンシャルを秘めています。世界有数の調査船、調査技術、研究者や技術者を数多く有しています。四方を海に囲まれた日本こそが、世界を変えるトリガーになるわけです。これは決してマンガではなく、誇張でもありません。嘘だと思うなら、JAMSTEC | 海洋研究開発機構の公式サイトを見て下さい。こんな凄いものが20世紀から運航され、世界のトップクラスの頭脳と肩を並べて研究開発に打ち込んでいるのです。国民の大半が無関心なだけで、海のNASAなのです。

私もまた1995年からこのネタを追いかけ、願いと問題意識を込めて、長編小説に書きました。

サイトには、主に技術的な部分を掲載しています。

少しでも興味を持っていただけたら幸いです。

【小説の抜粋】 世界を変える稀少金属を巡る闘い

あらすじ

宇宙世紀。みなみのうお座に打ち上げられた探査機が一つの鉱石を持ち帰る。そこから発見された新物質『ニムロディウム』によって宇宙開発は著しく進歩するが、ニムロイド鉱石(ニムロディウムの含有鉱石)の最大の産地であるニムロデ鉱山がファルコン・マイニング社の手に落ちたことで、ファルコン・グループによる一党支配が始まる。

特殊鋼メーカーのカリスマ経営者、アル・マクダエルは、技術特許や原料供給に関する積年の怨みから、ファルコン・マイニング社とグループの一党支配に風穴を開けるべく、海底鉱物資源の採掘に挑む。

惑星表面積の97パーセントを海洋で覆われた惑星『アステリア』の洋上に採鉱プラットフォームを建設し、水深3000メートルの海底から『海台クラスト』(ニムロディウムを含む海底鉱物資源)を採掘する計画である。

紆余曲折を経ながらも、ついに採鉱プラットフォームは完成するが、本採鉱の接続ミッションを前に、プロジェクトリーダーが失踪する。

水深3000メートル下での水中作業を補助する為に、アルは急遽、潜水艇プロテウスのパイロットを探し求めるが、紹介されたのは、人員整理で解雇されたヴァルター・フォーゲルだった。

「こんな男を紹介されても、何の役にも立たん」と消極的だったが、身上調査の過程で、彼の描く海洋都市『リング』の鳥瞰図を目にしたことから、強く興味を引かれる。
それは大海原に直径15キロメートルの二重ダムを築き、内部の海水をドライアップして、海底面に都市空間を創出するというアイデアだった。

これこそ海の惑星アステリアの未来を変えるアイデアと確信したアルは、早速、ヴァルターに会いに出掛け、アステリアに連れ出すことに成功するが、アルの愛娘、リズが彼に一目惚れしたことから、アル自身の運命のシナリオも微妙に狂い始める。

【リファレンス】 稀少金属(レアメタル)について

本作の要である『レアメタル(稀少金属)』とは、「地殻中での存在量が少ない」「産出箇所が特定の地域に集中している」「分離・精製が困難である」(放射線医学総合研究所パンフレットより)と定義されています。
『ニムロディウム』は架空の金属元素で、惑星ネンブロットのニムロデ鉱山から産出される『ニムロイド鉱石』に多量に含まれます。

これらのレアメタル、及び、レアアースは、その他の常用金属と組み合わせることで(もしくは単体で)、耐久性、強度、耐酸性といった、金属の持つ性質を飛躍的に高めることで知られ、自動車、電子機器、電化製品、建材、医療機器など、幅広い製品に使用されています。まさに現代文明の根幹を成す物質です。

本作では、主に宇宙文明を支える技術や製品にニムロディウムが大量に使われており、その産出地であるニムロデ鉱山、およびニムロイド鉱石の市場がファルコン・マイニング社にほぼ独占され、市場はおろか、政治経済にまで悪影響を及ぼすようになったことが話の発端です。

【動画で紹介】 美しくパワフルなレアメタルの世界

こちらは地球上に存在する稀少金属の中でも、もっとも賦存量が少ないとされるイリジウム

こちらは神がかり的に美しいバナジウム。天然物とは思えません。

こちらは液体みたいに不思議な性状をもつガリウム。融点はわずか29.3度。
人間の手の平で氷みたいに融解します。
ターミネーター2に登場する、液体金属のT-1000型を彷彿とさせますね!

こちらは強力な毒性を持つタリウム。
007 スペクターでも、スパイのミスター・ホワイトが、携帯電話に仕掛けたタリウムで毒殺されるエピソードが登場します。

このように各金属が有する、独特の性質を組み合わせて、耐熱、耐圧、防食といった機能を強化し、「錆びない建材」や「丈夫で軽量な傘(金属製品)」や「数千度の高温に耐えるロケットエンジン」などを作り出すのが合金設計の面白さです。

この分野は、今後ますます技術革新が求められますので、興味のある方は、ぜひ金属工学や冶金学などを目指して下さい。

最後に、地上で最も効果とされるルテチウム。
現在は放射線治療に用いられているようですが、

【リファレンス】 紛争メタル(コンフリクトメタル)

鉱物資源が紛争の原因になるのは、主立った鉱山が政情不安な経済後進国や紛争地域に集中しているからです。

近年ではレオナルド・ディカプリオ主演のアクション映画『ブラッドダイヤモンド』でアフリカの紛争ダイヤの実態が注目を集めました。

とはいえ、レアメタルがなければ、どれほど優れた工業技術を有しても、アイデアを商品化することはできません。早い話、「我々の世界は矛盾そのものである」ということです。

こちらは、スマートフォンやタブレット、パソコンなど、IT機器のバッテリー(タンタルコンデンサー)に不可欠の鉱物資源、タンタル。

主に、ルワンダ、コンゴ民主共和国といった政情不安な地域で産出し、武装組織の資金源にもなっていることから、紛争メタル(コンフリクトメタル)の一つに指定され、国際的な取り組みがなされています。

紛争メタルに関しては、ゴルゴ13でもテーマに取り上げられています。
非常に面白い話なので、興味のある方はどうぞ。

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【リファレンス】 海底鉱物資源の採掘システムについて

そこで海底鉱物資源を採掘してはどうかという話が、もう数十年前から繰り返され、採掘システムのモデルも何通りも考案されてきましたが、いまだ、実現化に至っていません。

こちらは実際にパプアニューギニア海域で採掘を試みているNautilus Mineral社のプロモーションビデオです。

ここも2012年にはやるぞー、2015年にはやるぞー、2018年にはやるぞー、と言い続けて幾星霜。諸事情により未だ実現に至りません。

技術もそうですが、環境破壊や領海の問題も根深いんですね。

日本でも2020年半ばに商用化を目指す動きがありますが、どうなりますか。

こうした事も視野に入れて、現代の領海問題を見ると、なかなか興味深いですよ。

こちらは実際に商業採掘に向けてパプアニューギニア近海で操業しているNautilus Minreal社のプロモーションビデオ。
今年、来年、また来年……と言い続けて、幾星霜。
近年の環境保護活動を見ていると、技術的に可能でも、政治的、倫理的に商業化は超絶にハードルが高そうです。

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