どうもさむえるです。私は最近は天然ガスの価格が高騰したことを背景に天然ガスについて興味を持ったので勉強しています。その内容を共有できればと思います。今回も「トコトンやさしい天然ガスの本」から参考にしています。よかったらわかりやすいので買ってみてください。
天然ガスとは
天然ガス（Natural Gas）とは地球の地殻内に埋蔵されている可燃性ガスで石炭や石油と同じ化石燃料資源のひとつです。天然ガスはガス田に気体状態で埋蔵されている場合と、油田に埋蔵されている原油に溶けている場合があり、現代で汎用されている採掘技術や生産施設により商業的に産出される地表状態で気体である物質を在来型ガスと総称しています。
天然ガスの性状は原産地によって大きく異なりますが、主成分はメタン（CH4） であり、他にエタン、プロパン、ブタン、ペンタンなどが少量含まれ、この他に二酸化炭素（CO2）、硫化水素（H２S）、窒素（N２）、酸素（O2）などの不純物が含まれています。
天然ガスはどのように使われているのか
日本では1980年代から天然ガスを燃焼させてガスタービンエンジンを回して、高い発電効率を実現するコンバインド・サイクル発電（CCGT）システムを各電力会社が技術導入しました。最近開発中のものは、燃焼温度を1500℃に高め、53％の熱効率を実現しています。また、天然ガスをただ燃やすばかりでなく、化学工業原料として付加価値を高める化学的反応システムの技術開発も重要です。
天然ガスは石油を追って使われ始めた
アメリカでは、石炭が1910年の75％をピークにシェアが減退し、替わって２０世紀には石油がシェアを伸ばして主役となり1975年の50％をピークに減退傾向に入り、２１世紀には天然ガスが石油を追いかける様相が伺えました。ところが2000年入っても依然として石油は40％の主役の座に居続け、天然ガスが石炭と並び25％程度で伸び悩んでいます。世界の一次エネルギー総消費量（石油換算）約100億トンの4分の１を占めるアメリカの姿は世界全体の将来の姿を表していると思われます。
天然ガスの源はなんなのか？
天然ガスの成因には無機成因（起源）説と有機成因説があります。無機成因説は生物活動の関与はなく、地球の原始大気のメタルやマントル、マグマに由来するガスが油・ガス田を形成するという学説ですが、商業量の集積は確認されていません。代表的な無機起源ガスは、火山や地熱地帯から噴出している二酸化炭素、窒素ガス、硫化水素ガスなどで大部分が非可燃性です。一方、有機起源の可能性天然ガスは、生物起源の有機物が化学変化を経て石油系可燃ガスになったとする考え方（ケロジェン説）が濃厚です。地層の埋没に伴って地層温度が上昇すると、大量の炭化水素を生成します。現在の石油・天然ガスの探査活動は、この説に基づいて行われています。
堆積物が次第に地下深部に沈下すると、温度と圧力の上昇によって岩石密度の増加、脱水、結晶化や石炭化などの地質現象が起こります。これを埋没続成と言います。有機物が埋没続成によって石油・ガスに変化する過程（熟成）はその度合から未熟成帯、熟成帯、加熱成帯の３つに分けられます。天然ガスはその生成過程の違いから、１、地表や浅い深度で有機物が微生物によって分解されて生成されるメタンガス（未熟成帯）、２、有機物の熱分解によって油が生成されるときに一緒に生成される湿性の随伴ガス（熟成帯）、３、ガス指向の有機物（高等植物に由来する有機物が濃縮した炭質頁岩など）から生成されるメタンを主とするガス（熟成帯）、４、高温の地下深部において油の分解によって生成される乾性ガス（過熱成帯）に分類されます。