環境調和と長期隔離のための実効型CO_2海洋隔離技術の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555055
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 平井 秀一郎 東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (10173204)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末包 哲也 東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 助教授 (30262314) ; 岡崎 健 東京工業大学, 工学部, 教授 (20124729) ; 大隅 多加志 電力中央研究所, 我孫子研究所・環境化学部, 上席研究員 ; 津島 将司 東京工業大学, 工学部, 助手 (30323794)
• Keywords: 地球温暖化問題 / ハイドレート / MRI

Research Abstract

大気中のCO2濃度の増加を抑制するために、火力発電所などの大量発生源から回収した液体CO2を海洋に隔離する方策は、CO2を注入・溶解する方法・技術によりいかに酸性化の程度を低減させ、生物影響を無視できるほど小さくするかが実用化されるかどうかのポイントとなる。本研究は、CO2液泡群を放出する直前にCO2液泡内に水を噴霧することにより水と液体CO2が高圧下で反応し生成されるハイドレート微粒子を生成させ、ハイドレートの密度が大きいことを利用してCO2液泡を海洋中で下降させて溶解させることにより海洋深層にCO2を長期にわたり隔離させ、なおかつCO2液胞の溶解に要する移動距離が大きいことを利用して薄くCO2を溶解させ、生物影響が極めて小さい新しいCO2の海洋深層超希釈溶解技術を開発することを目的とする。
本研究で開発しようとする方法は、CO2液胞内に水微粒子を噴霧することにより、水と液体CO2が高圧下で反応して生成されるハイドレート微粒子を生成させ、その効果をCO2海洋隔離が実現されるのに有効なものとして利用しようとするものであるが、水微粒子の表面に形成したハイドレート膜の厚みが増加し、ハイドレート微粒子になるときのハイドレートの成長速度を明らかにすることが、どの程度の粒径の水微粒子を噴霧するのが最適かを制御するのに必要となる。このため、水と液体CO2の界而でCO2ハイドレートの膜厚が増加する速度を計測した。以上の計測を、CO2ハイドレート形成過程における温度・圧力条件を変化させて行い、これらの因子がCO2ハイドレート成長速度に対してどのような影響をあたえるか調べた。

Research Products

• [Publications] S.Hirai, H.Souda: "Injection and Boiling of Liquid CO_2 with Hydrate"The 5th International Symposium on CO_2 Fixation and Efficient Utilization of Energy (C8E 2002). 96-101 (2002)
• [Publications] 三田尚, 平井秀一郎: "CO_2ガスハイドレートの分解生成に及ぼす物質移動の影響"第38回伝熱シンポジウム. Vol.II. 619-620 (2001)