米国が国家戦略石油備蓄庫の建設を始めたとき、その課題は、数億バレルの原油を安全に何十年も貯蔵し、攻撃から保護し、サプライズ時に迅速に出荷できるようにすることでした。初期の構想では、商業的な地上タンクの規模を拡大することが検討されました。外部フローティングルーフタンクは、商業的に広く使用されている方式ですが、約1,130個のタンク、約45,000エーカーの面積(ワシントンDCと同程度の面積)が必要で、原油は燃えやすいため、これらのタンクは、火災や攻撃に非常に弱く、フローティングルーフとタンク殻の間のシールが脆弱な箇所でした。

Large aboveground storage tanks with exterior staircase at Enbridge tank farm in Cushing, Oklahoma
Aboveground floating-roof storage tanks at the Enbridge tank farm in Cushing, Oklahoma — the commercial tank design the article discusses as the early approach considered for the Strategic Petroleum Reserve.johnjwang.com

The article evaluates aboveground tank storage as the initial concept, noting the scale (roughly 1,130 tanks covering 45,000 acres) and the fire/attack vulnerabilities that made it impractical, before turning to salt caverns as the adopted solution.

別の検討されたアプローチは、地下にタンクを埋めることでした。米国海軍がパール・ハーバー近くのレッドヒル施設に建設したように、20個のコンクリートライナー付き鋼製タンク、1つあたり約100フィート幅、250フィート高さ、総計600万バレルを貯蔵できました。周囲の岩が空襲から保護しましたが、このプロジェクトは非常に高価で(1943年の約4,220万ドルは、2026年の価格で約8億2,000万ドルに相当)、地表水の汚染問題も発生し、この施設は最終的に永久閉鎖されました。

米国が実際に採用した解決策は、塩ドームを使用することです。メキシコ湾沿岸のテキサス州とルイジアナ州の4か所にある、塩岩層が深い場所で、溶けて塩水を生成します。技術者は塩ドームにドリルで穴を開け、新鲜な水を注入します。塩は溶けて、塩水をポンプで排出され、原油を貯蔵するための洞庫が残ります。塩の透水性は非常に低いため、流体が通過する能力はほとんどなく、また、岩は原油と反応しません。地下の圧力が高い状況下、塩は徐々に変形し、小さな亀裂を閉じます。原油は水よりも密度が低いため、洞庫の底部に水を送り込むと、原油を上部の出荷システムに押し上げることができます。

米国エネルギー省は現在、約60個のこのような洞庫をリストしています。これらは合計で、約7億1,400万バレルの総許容貯蔵能力を持ち、この備蓄庫の設計目標を達成できます。この塩岩洞庫方式は、1バレルあたり約3.50ドルのコストで、地上タンク方式の15~18ドル/バレルよりもはるかに経済的です。メキシコ湾岸の場所は、精油所、パイプライン、港湾に近く、これはサプライズ時に原油を出荷する上で特に重要です。

しかし、この方式にはトレードオフがあります。洞庫の建設には、水供給と、建設中に排出される塩水の処分方法が必要です。新鮮な水が原油の取出中に徐々に注入されると、さらに多くの塩が溶けて、洞庫が大きくなり、原油の取出回数が制限されます。井戸、ポンプ、パイプラインの継続的な監視とメンテナンスは不可欠です。

塩岩洞庫を利用して原油を深く地下に貯蔵することで、米国戦略石油備蓄庫は、総貯蔵量が多く、低コストで、地理的な利点も備え、石油輸入の停止に対する強力な抑止力となり、米国の外交政策の重要な手段となっています。また、地下貯蔵により、原油を空襲から守ることができます。