2022 Fiscal Year Annual Research Report
System development of CO2 capture and sequestration by forming sodium carbonate gel in shallow aquifers
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20K21163
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| Research Institution | Institute for Future Engineering |
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Principal Investigator |
佐々木 久郎 公益財団法人未来工学研究所, 研究センター, 研究員 (60178639)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
NGUELE RONALD 九州大学, 工学研究院, 助教 (50821401)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 二酸化炭素固定 / ケイ酸ナトリウム / 浅帯水層 / CO2地中貯留 / ゲル / ダイレクトダンピング / 浅層貯留 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、浅層へのゲル状物質の圧入によって、漏えいの可能性がない安全で経済的なCO2回収・地中貯留システムの開発を目的とした研究を実施した。R4年度においては、前年度に実験的に測定したメタケイ酸ナトリウム水溶液にCO2を混合させたガスを高圧条件で溶液中バブリングすることで生成させた炭酸ナトリウム(Na2CO2)ゲルの質量バランスとラマン分光分析結果の測定結果の分析と基盤的な化学反応データの取りまとめを行い、最適生成条件を調べた。また、浅帯水層へのCO2固定システムにおける各要素と全体のシステム構成の構築を行った。とくに、炭酸ナトリウム(Na2CO2)ゲル生成条件であるメタケイ酸ナトリウム溶液の濃度、温度、CO2ガス濃度およびガス圧、ゲル時間などのパラメータに関するSEM分析、ラマンスペクトル分析およびゲル時間などの測定結果から、生成条件(水溶液濃度:1～7%、圧力: 7MPa以下)での炭酸ナトリウムゲルの生成が実用性を有することを明らかにした。さらに、質量バランスからゲル中のCO2含有割合および流動特性(見掛け粘性)および安定性試験を実施し、CO2ガスの分離回収率および圧入システムの構成と実現性について、異なる物質を対象としたプラント性能などの数量的な検討を行い、浅層への炭酸ナトリウム(Na2CO2)ゲルの安定な地中貯留システムの提案を、国際会議(5th International Conference on Environmental Sustainability and Climate Change)において発表した。
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