科学的探査と並び、「ちきゅう」が担うもうひとつの国家規模のミッションが、排他的経済水域（EEZ）内に眠る海底エネルギー資源の探査です。その象徴が「燃える氷」と称されるメタンハイドレートです。
日本近海の南海トラフ周辺や日本海東縁部には、国内の天然ガス消費量の数十年分に匹敵するメタンハイドレートの賦存が確認されています。「ちきゅう」はこれまでに愛知県・三重県沖の第二渥美海丘において、世界初となる海洋産出試験を実施。海底下約1,000メートルの砂層にあるメタンハイドレート層にドリルを到達させ、層内の圧力を下げる「減圧法」によってメタンガスを連続抽出することに成功しました。
しかし、商業化への道のりには未だ分厚い技術的・経済的障壁が存在します。減圧に伴って発生する地層の砂が坑道を塞ぐ「出砂トラブル」の克服、回収コストの低減、海底地盤の変形を防ぐ環境モニタリングなど、クリアすべき課題は山積しています。それでも、エネルギー自給率の向上とエネルギー安全保障の確立を目指す日本にとって、「ちきゅう」が蓄積した深海掘削データとエンジニアリング知見は、他国が模倣できない無二の国家資産となっています。
