고갈된 유정(oil well)에서 발견된 박테리아를 이용하여 잔여 원유를 천연가스로 전화시키는 방법이 일본 연구팀에 의해 개발되었으며, 이를 통해 일본 연료 수요의 10%를 충당할 수 있을 것으로 보인다.
일본 최대의 에너지회사인 인펙스 홀딩스(Inpex Holdings)사는 미생물과 일본 북부의 139년 된 유정(Yabase field)의 원유를 사용하여 메탄을 생산하는데 성공하였다고 Haruo Maeda는 발표하였다. 1,900억 달러에 달하는 시험생산이 2015년 전에 시행되며 상업성을 검증하게 될 것이다.
2002년 이후 원유 가격이 3배로 치솟음으로써 예전에 경제성이 없다고 여기던 부분과 기술에 관심을 갖게 되었다. 1950년대 일본 최대의 유정이었던 Yabase 유정에서의 실험은, 전세계에서 에너지 소비량이 4번째로 많은 일본이 매년 수입하던 액화천연가스 300억 달러어치를 대체하는 효과를 갖게 된다. 이 기술은 원유 가격이 배럴당 100달러를 넘는 상황만 유지된다면 적용할 가치가 있는 것으로 여겨지고 있다.
[석유 추출]
미국 EIA(에너지정보청)의 6월 예측자료에 따르면, 액체 연료의 수요는 2020년까지 1억 1250만 배럴로 증가할 것이라고 한다. 이것은 2008년 IEA(국제에너지기구)가 예측한 8,680만 배럴보다 30% 높은 수치이다.
기존의 오일 추출법은 지하 매장물로부터 오직 30-45%만을 이용할 수 있었다. Yabase 현장 실험은 연료를 상업적으로 생산하는데 필요한 비용을 산정하는데 자료가 될 것이다. 실험이 성공한다면 Yabase유정은 일본의 연간 천연가스 소비량의 10%를 공급할 수 있을 것으로 예상된다.
원유를 먹어치우는 미생물 중 한 종류는 원류를 수소로 전환시키며, 다시 수소와 이산화탄소를 반응시켜 메탄을 생성한다고 인펙스사는 밝혔다. 이런 박테리아는 인펙스사와 도쿄대학이 3년에 걸친 연구를 통해 실험실에서 배양한 것들이다(첨부그림 #1, #2).
[1926년의 제안]
원유회수법 개량을 위해 박테리아를 사용하는 것은 1926년에 처음 제안되었다(Industrial Engineering and Chemical News). 1930년대 구 소련의 연구팀이 지하 유정의 박테리아를 관찰하기 시작하였고 이어서 서양과 중동에서도 진행되었다. 이들 옛 자료는 원유회수로 관심을 이끌기에는 충분하지 못하였다.
인펙스사는 유정을 지하 1,500미터나 침투할 수 있고 섭씨 55도에서도 메탄을 생산해 낼 수 있는 박테리아를 발견하였다. 실험기법은 중국, 인도네시아의 유정에서도 사용될 수 있을 것이라고 연구팀은 밝혔다.
[현장 실험]
현장 실험에서, 인펙스사는 이산화탄소를 쇠파이프를 통해 유정으로 주입하였다(첨부그림 #3). 그 다음 유정은 봉쇄되어 박테리아로 하여금 메탄을 생성하게 하며, 다른 파이프를 통해 추출하여 지상의 탱크에 저장하는 방식을 사용하였다.
산소는 박테리아를 죽이고 너무 많은 양의 이산화탄소는 메탄생성속도를 감소시키게 되므로, 유정의 기체 조성은 잘 조절되어야만 한다. 유정에는 수소생성 미생물 및 메탄생성 미생물이 서식하고 있지만, 연료 생산을 늘릴 필요성이 있다면 외부에서 배양된 박테리아를 주입할 수도 있다. 이 기술은 탄소포획 및 격리(CCS)에서 사용하는 기술과 흡사하다. Yabase 유정은 약 6백만 톤의 탄소를 저장할 수 있는 규모이다.
[배출 감소]
올해 일본이 배출한 탄소의 양은 13억 톤으로, 1990년에 비해 6.2% 높은 수치이다. 일본은 교토협약에 의해 2012년까지 1990년 기준으로 6% 감소를 해야만 한다. 인펙스사의 설비는 하루에 40 킬로리터의 원유를 Yabase 유정에서 생산한다. 1950년 최고조에 이르렀을 때에는 600 킬로리터에 달했다. 이는 당시 일본이 수입하던 원유의 14%에 해당하는 양이었다.