Elucidation of the mechanism of the metastable state of gas hydrates and development of gas storage technology using the metastable state

• Project/Area Number: 25K01736
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 竹谷 敏 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 上級主任研究員 (40357421)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米山 明男 公益財団法人佐賀県産業振興機構(佐賀県産業イノベーションセンター産業振興部研究開発振興課、九州シンク, ビームライングループ, 主任研究員 (70416981) ; 藤久 裕司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90357913)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2025: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000)
• Keywords: ガスハイドレート / X線構造解析 / X線イメージング

Outline of Research at the Start

二酸化炭素（CO2）の分離や回収・貯留（CCS）技術の開発のため、CO2ハイドレートの構造制御による高効率なガス貯蔵技術の確立を目的とする。CO2ハイドレート中へのCO2の貯蔵性能向上には、結晶構造安定性と準安定状態の理解が重要である。本研究では、温度圧力制御下での放射光X線CT測定と粉末X線回折を併用することで、nm～mmスケールのマルチスケール解析手法の確立を立案する。この方法論に基づき、CO2ハイドレートの準安定状態、分解（相転移）過程における結晶の安定性評価とミクロ～マクロ構造変化のメカニズムを理解し、高効率なCO2の長期保存方法を提案する。