2023 Fiscal Year Annual Research Report
メタンハイドレート賦存域での海底湧出ガス採取方法の確立
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21K18739
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山下 聡 北見工業大学, 工学部, 教授 (00174673)
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2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | メタンハイドレート / 湧出ガス / 海洋探査 / 海洋資源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
表層型メタンハイドレートが存在している場所では，海底から湧出するメタンガスが観測される場合が多い。メタンは二酸化炭素の20倍もの温室効果のあるガスでもあり，湧出ガスの分布や湧出量を把握することは，地球規模の環境変動の解明にもつながる。また，湧出規模によっては資源としての可能性も持っている。北海道周辺海域でのこれまでの調査では，稚内西方沖，枝幸沖，網走沖，十勝沖，日高沖において，海底から湧出するメタンガスが確認されている。特に，網走沖では多くの湧出ガスが確認されているが，同じ場所を複数の航海で調査しているため，正確な湧出個所数の把握はできていなかった。そこで，網走沖オホーツク海の東西26km，南北22kmの範囲において，マルチビーム音響測深機による湧出ガスの観測を行い，正確な湧出個所数を把握した。その結果，これまでの複数回の調査で433か所の湧出ガスが確認された範囲での正確なガス湧出地点数は約300か所であった。
次に，海底から湧出するガスを採取するために模型の回収装置を製作し，ガス回収実験を海上において行った。回収装置の模型は，0.5×0.5×10mの角柱状の網構造とした。海上での試験方法は次の通りである。1）船上からコンプレッサーを用いて空気を送り，下部から気泡を湧出させる。2）上部の漏斗で気泡を回収する。3）送気流量と回収流量を船上で測定する。4）気泡を回収する様子を水中ドローンで観察する。
ガス回収模型試験の結果，送気流量が多くなるほど，回収率は低下するが，実験を行った流量（最大10L/min）の範囲では，概ね回収率は50～100%程度であった。また，流量が多くなると回収流量が一定値となった。このことは，一定の流量のガスを回収しつつ，過剰なガスを外部へ漏出させることで，網構造の利点である回収装置に対する浮力の影響を低減させる効果も確認できた。
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