2019 Fiscal Year Annual Research Report
Research for realization of carbon dioxide capture and storage in non-structural aquifer
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17H01291
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
三谷 泰浩 九州大学, 工学研究院, 教授 (20301343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増岡 健太郎 大成建設株式会社技術センター, その他部局等, 課長代理 (10393711)
山本 肇 大成建設株式会社技術センター, その他部局等, チームリーダー (10417090)
佐藤 晃 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (40305008)
北村 圭吾 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (60618825)
池見 洋明 日本文理大学, 工学部, 准教授 (90380576)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 炭酸ガス地中貯留 / 透過特性 / 室内試験 / ガス透過メカニズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 実験装置の改良および改修については，前年度から整備している実験装置の改良がほぼ完了し，適切な温度管理の下で，弾性波測定まで含めた実験が可能となった。その結果，透過特性として，炭酸ガスの透過挙動を以前より高度に計測できるようになるとともに，連続フローシステムを適用することで，長時間の透過実験を安定した環境下で行うことができるようになった。
2) 実験装置の確認試験については，改良した実験装置を用いて，1200時間におよぶ確認実験を行った。実験では，相浦砂岩を用いて実験を行い，所定の性能を確保できることを確認した。
3)昨年度は，まず炭酸ガス貯留の示準岩石であるベレア砂岩を用いて，異方性を考慮した２つの岩石に対する実験を行い，その透過特性の異方性について定量的に評価した。また，相浦砂岩の確認試験の結果を基にインベ－ションパーコレーションモデル法による数値シミュレーションを実施し，透過現象のモデル化を行った。
3) CTによる貯留メカニズムの検討については，対象としているベレア砂岩および相浦砂岩の空隙幸造をμフォーカスＸ線ＣＴスキャナー画像解析で明らかにし，既知の空隙構造を持つ複数の岩石試料に対して空気および液体CO2 の置換実験を実施した。
4)CO2透過・貯留・溶解・固定化モデルの開発については，間隙分布モデルの構築による，基礎的な検討を行い，前述した通り，インベ－ションパーコレーションモデルの開発に関する基礎研究を行い，透過挙動の可視化を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験装置の改良がほぼ終了し，昨年度は相浦砂岩に対する確認試験を行い，長期間に亘る実験を行うことができた。また，ベレア砂岩に対しても２つの実験を実施し，透過の異方性について実験的に明らかにした。また，ＣＴによる岩石の構造を計測し，そこから得られた空隙モデルをもとに，数値シミュレーションを実施し，透過メカニズムの可視化に成功した。このように順調に実験結果も得られており，これらの結果をもとにした数値解析手法との整合性を確認するためのアプローチと化学的定着機構の解明が残されるのみである。今年度は，幾つかの実験を行い，メカニズムの把握を行うとともに，数値モデルの構築についての検討を実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
CO2の透過特性について，実験的なアプローチとして現在相浦砂岩に対する長期実験を実施している。この結果を基に，実験後にＣＴによる空隙の変化を把握するとともに解析モデルの構築に関して進めていく予定である。今年度からは，実験結果を基にした数値解析手法の高度化に少しづつ力点を移行する予定である。
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