なぜオイルなのか | サミットラッシュグループ株式会社

海が荒れてきた突然のスコールで風が激しくなり、艤装の間で唸り声が上がるほどだった。そして、その風とともに、強烈な油の匂いが漂ってきました。すぐに、このトロール船のレール上の私の位置から、特徴的な虹の光沢が見えるようになりました。それは2016年の5月で、私たちはルイジアナ州の南東海岸から約16キロ離れたメキシコ湾にいました。

「水の中のスキマーだ」とアラスカの漁師から石油流出修復起業家に転身したケビン・ケネディは叫んだ。ボートのウインチがプロトタイプの石油回収システムをうねる海に降下させると、ロープがうめき声を上げた。トロール船が上下に揺れる中、ケネディの仕掛けは波に乗り、開いた口を油膜に向けて海水と原油の混合物を飲み込んだ。

類推を続けると、ケネディの装置の胃は、海水と油の混合物を分解する新しい分離器でした。その巧妙な工学のおかげで、それは本質的に水だけを排泄します。セパレーターのツインタンクの上部では、溜まった油が膨らみ始めました。十分な量が溜まると、油は貯蔵タンクに安全に吸い込まれました。その後、サイクルが再び始まります。

ここの水面にどれだけの油があったのかは大きな論争の対象となった。しかし、その源は十分に明らかでした。 2004 年、ハリケーンイワンがメキシコ湾を通過し、海底地滑りを引き起こし、ニューオーリンズに本拠を置くテイラーエナジー社が建設した掘削プラットフォームが崩壊しました。その後、テイラーの海底油井の砕けた上部は約20メートルの泥の下に埋もれた。しかし、その緩い泥はすべて、これらの井戸の多くからの石油とガスの流れを止めるにはあまり役に立たなかった。

2009 年から 2011 年にかけて実施された、粉砕された井戸からの流れを封じ込める取り組みは、部分的な成功しか見られませんでした。これらの井戸の一部からは石油が流出し続け、その後何年にもわたって地表に上昇しました。

この石油流出は海洋環境に厄介な脅威をもたらしたが、ケネディの発明の貴重な実験場として機能した。この元漁師は、水上に流出した油を浄化するための効果的なシステム、つまり現実世界の状況でもうまく機能するシステムを開発したことを証明するために少額の財産を費やしました。しかし、これまでのところ彼が言えることは、それは誰も望んでいないシステムだということだ。

「より優れたネズミ捕りを作れば、誰もがネズミ捕りを欲しがるだろうと思ったのです」とケネディは言う。「その代わりに、世界はネズミを大丈夫だと決めたのです。」

豊富な情報: ケビン・ケネディのオイルスキマーの 1 台は、スペリオル湖畔にあるスーパーファンドのサイトに配備され、湖水から高粘度のクレオソート油を分離することができました。写真: Larry Herbst

無数にあります米国沿岸海域、その周囲、および沿岸海域を通って運航する石油タンカー、バージ、リグ、およびパイプライン。毎年、その内容の一部が流出する人もいます。例年、漏洩量はわずか 100 万ガロン程度です。しかし、時折、それよりもはるかに多くの物質が流出する怪物事故が発生します。1989 年、エクソンバルデスタンカー号が岩礁に座礁し、約 1,100 万米ガロン (42,000 立方メートル) の石油がアラスカ州プリンスウィリアム湾の自然のままの海域に流出しました。 2005 年、ハリケーンカトリーナにより、ルイジアナ州の貯蔵施設から 800 万ガロン (30,000 立方メートル) 以上の雨水が流出しました。そして、それらの事故でさえ、2010年のディープウォーター・ホライズン事故に比べれば見劣りする。この事故では、BPがリースした掘削装置がメキシコ湾で爆発し、11人が死亡し、最終的に約2億1,000万ガロン（約80万立方メートル）の石油が放出された。

このような災害は、巨大で複雑かつデリケートな海洋生態系を破壊するだけでなく、経済的にも壊滅的な被害をもたらします。観光業や商業漁業への損害は、しばしば数億ドルに上ります。

このような大失敗に対処するために、エンジニア、化学者、発明家は、油を収集して除去するため、または油をその場で粉砕するか燃やすための機器、システム、化学物質、および手順をまとめた袋を、時にはその場で考案しました。環境への影響を軽減するために。

現在、石油流出管理市場は年間約 1,000 億ドル規模の産業であり、数百の企業が参加しています。しかし、ディープウォーター・ホライゾン災害を含む最大の事件に関する複数の研究では、業界の動機、手法、実績、さらにはその有用性さえも疑問視されている。

業界で数十年を経て、大企業の中の小企業であるケネディは、何が問題になっているのかについて独自の視点を持っています。彼の石油流出への関与は、彼が最初の漁船を購入し、プリンス・ウィリアム湾近くでエビトロール網のライセンス料を支払った 1989 年にまで遡ります。彼が釣りのキャリアを始めるのにこれほど悪い時期を選ぶことはなかったでしょう。エビ漁シーズンの初日、エクソン・バルディーズ号がブライ・リーフで座礁し、ケネディは自分が初期対応者として召集されたことに気づきました。彼は4カ月以上かけて網で油を囲い込み、魚用ポンプを使って際限なく続くベタベタの塊をボートの船倉に移した。

火を使わない試験: ケビン・ケネディの装置はさまざまな管理されたテストを受けました。 2011 年、このようなテストはウェンディシュミットオイルクリーンアップ Xチャレンジの一環として実施されました (上)。 2017 年に、ケネディの装置の小型バージョンが ASTM 評価を取得するためのテストを受けました (下)。どちらの場合も、テストは水面に厚い油の層（赤色）を置いて行われたが、ケネディ氏が指摘するこの状態は実際の流出ではめったに起こらない。写真: Larry Herbst

一方、数百万ドル相当の石油スキミング装置が近くのバルディーズ港に空輸されたが、そのほとんどは最終的には役に立たなかったことが判明した。ケネディ大統領は、近くで流出事故が起きるたびに、同じようなことを目撃してきた。多くの清掃活動が行われているかもしれないが、多くの場合、それはカメラの前で良い見せしめをするためだけだと彼は主張する。最終的に、石油の大部分は海岸に流れ着きます。彼はそれを「自然のモップ」と呼んでいます。

2004年、ケネディは貨物船セレンダン・アユ号の座礁後の清掃活動に参加した。この悲劇的な事故により船員6名が命を落とし、336,000ガロン（1,272立方メートル）の重油がアラスカ海域に放出された。この事故の後、彼は水上に流出した油を海岸に打ち上げられる前に効果的に回収できる装置を自分で設計できると確信するようになった。彼の設計では、通常、魚を網から漁船の船倉に移すために使用される漁網と魚ポンプが使用されました。 (魚ポンプは旋回羽根の代わりに真空を使用するため、魚が切り刻まれることはありません。)

2010 年、ディープウォーターホライズンの災害に話は移ります。井戸の噴出によって水中に放出された石油の量は無限であるように思えたし、浄化に利用できる資金も同様だった。解決策を求めてBPはあらゆる手段を模索し、俳優ケビン・コスナーの石油浄化会社（現在は廃業）が建設した油水分離装置をリースするなど、あらゆる手段を模索していた。 BPは最終的に、訴訟費用を含む約690億ドルを災害への対応に費やした。

こうした熱狂的な浄化活動のさなか、ケネディは急いで組み立てた石油回収システムを梱包し、アンカレッジからルイジアナまで車で向かいました。彼はBPに名乗りを上げ、BPはケネディとの契約をまとめた。しかし、署名する前に油井の蓋が閉められてしまいました。

膨大な油膜が依然として海を覆っていたが、ケネディはもはや清掃に参加することを許されなかった。関連規制当局は、緊急時のみが流出事故に対処するための新技術を柔軟に試すことができると考えた。緊急事態が正式に終了したため、清掃は米国沿岸警備隊の特定のガイドラインに従って、本に厳密に基づいて行われることになる。

1. V 字型に配置された 2 つのフローティングアームが、システムを前方に曳航されて流出現場に入るときに、表面に浮いている油を運びます。イラスト: Chris Philpot

2. 油と水はパイプを通って分離室に流れます。パイプ内の逆流を防止する一方向バルブ

3. 隣り合った 2 室のうちの 1 室には、吸気管から水平に流れる油水が満たされます。

4. 油と水は分離しますが、ポンプによって上のパイプを通る真空によって両方とも海面より上に上昇します。

5. 開いたフロートバルブ (ボールは水の上、油の下に浮きます) により油が抽出され、水が吸い出される前に閉じます。

6. 真空を解除すると、チャンバー内の水位が海面に達するまで、水が下部の一方向バルブから流出します。

何よりもまず、認定システムの非常に短いリストにある機器のみが使用されます。そこでケネディは他の人が仕事に行くのを海岸から見守った。 BPの流出事故で回収された石油は、その場で油を燃やすか化学分散剤を塗布するなどの取り組みに数十億ドルが費やされたにもかかわらず、回収されたのは3パーセント未満だった。これらの取り組みは、それ自体が環境に危険をもたらす問題に対処するための措置だった。

2011年に、ディープウォーター・ホライズンの流出事故を受けて、Xプライズ財団は、慈善家でありGoogleの前会長エリック・シュミットの妻にちなんで名付けられたウェンディ・シュミット石油浄化Xチャレンジを立ち上げた。コンテストの目的は、流出油処理業界における技術の進歩を促進することでした。ケネディはひばりのように自分のシステムを提出し、石油流出分野の最大手も含まれる数百の応募者の中から自分が最終候補 10 人の 1 人に選ばれたことを知って驚愕した。

「Lamor、Elastec、Nofiなど、世界的な企業はすべてそこにいた。中には億ドル規模の企業もある」とケネディ氏は言う。「競技会に行くために輸送用コンテナの荷造りを終えたとき、当座預金口座には 123 ドルが残っていたと思います。」貯金も底をつき、ケネディは大会が開催されるニュージャージー行きの航空券を買うために友人に寄付を募らざるを得なくなった。

ニュージャージー州レオナルドにある内務省のオームセット施設には、長さ 200 メートル以上、幅ほぼ 20 メートルの巨大なプールがあります。そこでの研究者たちは、コンピュータ化された波動発生器を使用して、さまざまな外水環境をシミュレートしています。オイルスキマーの業界標準は毎分 1,100 ガロンのオイルでしたが、この XPrize コンペティションの主催者は、回収された流体中の水分が 30% 以下で、毎分 2,500 ガロン以上を回収できる機械を求めていました。

ケネディは、毎分 5,000 ガロンの強力な魚ポンプを含む、使用済みの漁具からスキマーを組み立てました。さらに、ケネディのシステムは、表面の石油を捕捉するために裏打ちされた漁網を使用しました。この機器は、石油流出現場で最初に現場に立つことが多い漁船で働いたことがある人なら誰でもよく知っているものでしょう。したがって、そのような初期対応者の学習曲線は最小限で済みます。

XPrize コンテストが始まったとき、ケネディのチームは最終選考に残った 10 チームのうち 2 番目にテストを受けました。おそらく経験不足か不注意のため、オームセット社のスタッフは収集タンクのバルブを閉じたままにしてしまいました。ケネディの装備はフルパワーで轟音を立て、すぐに爆発しました。巨大な魚ポンプは密閉されたバルブに毎分 5,000 ガロンの水を強制的に通そうとしていました。圧力によりパイプが破裂し、重いスチール製のドライブシャフトが曲がり、さまざまな圧力シールが歪みました。

交換部品はわずか 1 時間の余裕をもって到着し、ケネディはかろうじてテスト走行を終えることができました。彼のポンプは損傷しており、フル稼働できなくなりましたが、スキマーは素晴らしい効率数値を達成しました。「いくつかの実験では、油と水の比率が 99 パーセントに達しました」と彼は言います。

ケネディはコンテストで優勝しなかったし、彼の設立したばかりの会社が切実に必要としていた賞金 100 万ドルも獲得できなかった。この XPrize コンテストで優勝したチーム、Elastec は、1 分間にはるかに多くの液体を送り出すことができる装置を開発しましたが、収集されたのは 90 パーセントの油だけでした。 2 位の受賞者の装置は、膨大な量の液体を送り出しましたが、回収した油は 83% のみでした。

Kennedy のシステムは XPrize コンペティションで最高の効率を示しましたが、買い手は現れませんでした。それは驚くべきことではありませんでした。「本当の問題は、回収した石油に対してガロン単位で報酬が支払われないことだ」とケネディ氏は言う。彼はすぐに、石油流出の修復作業を行う人々の動機が環境に焦点を当てていないことが多いことに気づいた。「これはコンプライアンスの業界です。実際に機能するかどうかに関係なく、紙にこぼれた場合に対処するのに十分な設備があることを示す必要があります。」

問題を一言で言えば、これは次のとおりです。石油流出が発生した場合、対応要員は通常、回収した石油の量に対して賃金を支払うのではなく、日雇いで雇用されます。そのため、より良い仕事をしたり、水から油をより効率的に分離できる設計に機器をアップグレードしたりする動機はほとんどありません。むしろ、逆のインセンティブがあるとケネディは主張します。流出物を 2 倍早く処理しても、半分の利益しか得られません。

この業界の規制当局が使用する重要な用語は EDRC (Effective Daily Recovery Capacity) です。これは、油流出現場にスキマーを配備した場合に回収できる量の公式推定値です。安全環境執行局の規制によれば、EDRC は、「最悪の事態に対応するのに十分な回復能力があるかどうかを判断するために、24 時間にわたるメーカーの定格処理能力に 20 パーセントを乗じて計算されます。」症例退院シナリオ。」

タンク試験によって決定された装置の定格処理量と想定される有効性への信頼は、エクソン・バルディーズの事故を受けて政府と石油会社の間で結ばれた協定の中心となっている。これは理論上、流出物を除去するために何が有効かを計算したものです。残念ながら、ケネディが実際の流出を何度も見てきたように、現場でのパフォーマンスが紙上の推定値と一致することはほとんどなく、現実世界の状況を反映していないテストに基づいています。

見落とされた湾岸の悲劇: ルイジアナ州の海岸から 16 キロメートル離れたテイラー・エナジーのプラットフォームは、2004 年のハリケーン・イワンの際に倒壊し、その後 14 年間にわたり石油が漏れ出しました。メキシコ湾に流出した石油の総量は、2010年のディープウォーター・ホライゾン号の流出事故に匹敵した。ケビン・ケネディ氏（下）は2016年にテイラー流出現場を訪れ、実際の状況下でラッコのオイルスキマー（上）をテストした。浮遊油は薄い光沢から厚い斑点までさまざまでした (中央)。写真: Larry Herbst

彼はそう思っていたにもかかわらずこの規則には意味がなかったので、ケネディは ASTM インターナショナル (以前は米国試験材料協会として知られていた組織) によって確立された手順に従って機器の認定を受ける必要がありました。そこで、2017 年に彼は、公式の評価を確立するために機器のテストを受けるために費用を支払いました。

これらの回収率は、厚さ 3 インチ (約 8 センチメートル) の浮遊油層を備えたテストタンクにスキマーを設置することによって決定されます。最低 30 秒間電源を投入し、移動するオイルの量を測定します。これは非現実的なテストです。油流出によって 3 インチの油の層が生じることはほとんどありません。海に浮かぶ油膜は通常、ミリメートル単位で測定されます。そして、テイラー流出事故で見られたような油の光沢の厚さはマイクロメートル単位で測定される。

「非常に多くの試験は、実際にはただのポンピング演習です」と、アンカレッジに本拠を置く ASRC Energy Services のコンサルタントで流出対応を専門とするロバート・ワトキンス氏は言う。「しかし、それは真の反応の実証ではありません。」同氏は、ASTM 評価の価値により、石油流出設備の再現可能な「同一条件」比較が可能になると説明しています。しかし、彼は、そもそもリンゴが正しい選択であるとは主張しません。

ケネディは、システムを操作して高い数字を得るのは難しくないことを知っています。 ASTM の試験規則によれば、水と油をまったく分離しない巨大なポンプでも、その役割を果たしたと評価される可能性があります。企業がどこかの倉庫にこれらのポンプを十分に備蓄していれば、あるいは油吸収パッドを積んだ十分な数のバージを維持していれば、準拠した流出対応計画を持っていると認定されるだろうと同氏は主張する。実際に流出した場合、その装備のほとんどは役に立たないとケネディ氏は言う。「ポンプとオムツを使って何かを掃除して頑張ってください！」

近年、安全環境執行局（BSEE）とGenwestと呼ばれるコンサルタント会社は、より良いガイドの開発に取り組んでおり、1日あたりの有効回収能力を別の指標である推定回収システム潜在力（ERSP）に置き換えることを望んでいます。この新しい尺度はシステム機能全体に注目し、より現実的な数値を提供します。

ケネディのような高効率システムは、ERSP の計算によれば、有利に積み重なるでしょう。しかし、アラスカに本拠を置くヌカ研究計画グループの石油流出緊急時対応計画の専門家、エリス・デコラ氏によると、業界によるERSP計算機の採用は限られているという。

「BSEE は業界のベストプラクティスとして ERSP を推奨していますが、その使用を必須ではありません」と DeCola 氏は言います。「低効率のスキマー（現在のガイドラインにまだ準拠している機器）を大量に在庫している事業者は、突然新しいスキマーへの投資を強いられる可能性があります。」多くの人にとって、ゴールポストを移動するのは単純にコストがかかりすぎるだろう。

現在の規則は効率性を重視していないため、大量の油水をタンクに注入することを認めており、この混合物は有害廃棄物として処分しなければなりません。より良い目標は油だけを除去することであり、Kennedy の装置はこの点でほぼ同等の性能を備えており、ASTM 認定の最新の油対水評価は 99 パーセントです。

さらに、その「テストタンク」の評価は、現実世界の状況下での機器のケネディの経験と一致しています。マイクロメートルの厚さの光沢のあるテイラー川でも、ピーナッツバターのような粘度のクレオソートが流出したスペリオル湖スーパーファンドの現場でも、カリフォルニアのロングビーチ港での有毒物質の流出でも、彼の効率数値は常に非常に高かった、と彼は主張する。

ケネディは、このパフォーマンスは彼の独自の分離システムのおかげであると考えています。これは、取り込まれた混合物の上部に油が浮く一対の収集容器を使用します。油が上部から抜き取られると、特別に設計されたフロートバルブが閉じます。この抽出は真空ポンプによって行われます。真空ポンプには部分真空を作り出す効果があり、オイルに巻き込まれた水を沸騰させます。生じた水蒸気は、回収された油が凝縮して希釈される前に、空気中に排出されます。彼のシステムが収集する燃料油は、製油所から出たばかりのときよりも水分含有量がさらに低いことがよくあります。

しかし、たとえ素晴らしい性能を持ったスキマーであっても、ケネディは買い手を見つけるのに困難な状況に直面してきた。 2016年、彼は自分の機器をTaylor Energyに提供したが断られた。それから2年間、彼は沿岸警備隊に繰り返しアプローチし、テイラー流出が報告されているよりも大きかったという証拠を提示し、解決策の可能性があると主張した。たとえ治療法がなければ無報酬であっても、沿岸警備隊は興味を示さなかった。

「ハリケーン・カトリーナやプエルトリコの惨状のような大きな危機に取り組むとき、沿岸警備隊は輝きます」と退役沿岸警備隊大尉で、現在はアラスカ・クリーン・シーズの社長兼ゼネラルマネジャーであるクレイグ・バークレー・ロイドは言う。「しかし、これはゆっくりと沸騰するカエルでした。」

沿岸警備隊がついに行動を起こすようになったのは2018年になってからでした。司法省は、テイラー流出事故を研究していたコンサルタントのオスカー・ガルシア・ピネダ氏を雇い、独立した評価を行ったところ、流出は以前に報告されていたよりもはるかに広範囲に及んでいたことが判明した。新しい計算によると、時間の経過とともに放出された石油の総量は、壮大なディープウォーター・ホライズンの原油流出量に匹敵した。その分析を取り上げて、2018年10月、ワシントン・ポストの記事は、それを「米国史上最悪の沖合災害の一つ」と呼んだ。

その新聞記事を受けて、沿岸警備隊は解決策を本格的に模索し始めた。同社はすぐにルイジアナ州に本拠を置くクービリオン・グループを雇い、海底に降ろして漏洩した油を地表に到達する前に捕捉できる巨大な回収装置を建設した。 2019 年の春に、Couvillion はこのシステムを設置し、それ以来 1 日あたり 1,000 ガロンを超える石油を収集しています。

テイラー流出事故が始まってから 14 年間、石油は海の広い範囲を覆いましたが、ケネディが回収可能であることを証明するまで、その石油は 1 ガロンも回収されませんでした。インセンティブはそこにはありませんでした。実際、阻害要因はたくさんありました。この元漁師を含む一部の規制当局、環境活動家、流出浄化事業者らが変えようとしているのはこの状況だ。適切な設備があれば、海上流出から回収された石油は販売されて利益が得られる可能性もあります。

2016年にケネディがテイラー油流出現場で試運転をしていたとき、ケネディが雇ったエビ漁船の乗組員は、流出した油にはエビよりも価値がある可能性があることに気づき始めた。適切な技術と彼らをサポートする市場があれば、同じ人たちがいつか石油を漁ることになるかもしれません。

この記事は、2020 年 6 月の印刷号に「石油漁」として掲載されています。

ラリー・ハーブストは、カリフォルニア州パサデナにあるシティライン社の映画製作者兼ビデオグラファーです。

海は荒れた数え切れないほどあった 2011年思いながらも