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研究成果

公開日:2016.04.08

CO2地中貯留によるCO2の削減・温暖化防止へ前進!
~安全で効率的なCO2地中貯留を可能にする技術の開発~

研究成果 工学

 九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所(I2CNER)の辻健准教授、蒋飛学術研究員、米国ノートルダム大学のKenneth Christensen教授らの研究グループは、二酸化炭素(CO2)地中貯留において、限られた地層に効率的にCO2を貯留することのできる貯留層の条件(CO2の圧入方法)を明らかにする手法を開発しました。CO2地中貯留を行えば、近未来的にCO2を大幅に削減できると考えられています。
 本研究では、岩石の構成粒子の隙間の中を流れるCO2の挙動を様々な条件で精度良く計算し、最終的に貯留されるCO2の量が貯留層の圧力や温度などの条件に強く依存することを定量的に示しました。また、この手法を応用することで、貯留層に大量のCO2を貯留できる条件を明らかにすることに成功しました。本研究で開発した手法は、世界最高サイズ(計算グリッド数)の岩石間隙モデルに対して流体シミュレーションを実施することによって、初めて可能となりました。
本研究成果は、2016年3月11日(金)にElsevier社の国際学術誌「Advances in Water Resources」のオンライン版で公開されました。

a:岩石内部の間隙構造。黒い部分が間隙部分で、この中にCO2を圧入する。灰色の部分が岩石の構成粒子。
b:岩石間隙モデル(パネルa)の中を流れるCO2の挙動。世界最高サイズの計算グリッド数に対して間隙流体シミュレーションを実施した結果。
c:CO2の圧入速度が大きい場合の岩石間隙内でのCO2の挙動。
d:CO2の圧入速度が小さい場合のCO2の挙動。

研究者からひとこと

貯留層に圧入したCO2の挙動や飽和度は、温度など様々な条件に依存しますが、そのCO2挙動を大規模計算によって、シンプルな方法で定量的に表現できた点が面白いと思っています。将来的には、さらに大規模な計算により、貯留層内のCO2の挙動を正確に把握し、またコントロールすることで、効率的にCO2を貯留し、地球温暖化防止に貢献できればと思っています。

研究に関するお問い合わせ先

カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 部門長/准教授 辻 健
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