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
| Project/Area Number |
21K18739
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
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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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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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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 / 海洋調査 |
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| Outline of Research at the Start |
海底表層にメタンハイドレートが存在している場合，海底深部から供給されるメタンガスの内，ハイドレート化できなかった過剰なガスが海底表層から気泡となって湧出し，音響測深機などによって観測される。この湧出ガスは，メタンハイドレートが温度・圧力条件により存在できない浅水域でも観察される。本研究では，これら湧出ガスを回収膜（網）によって安価で効率的に採取する方法を確立し，資源化につなげることを目的としている。そのために，湧出ガス地点の探査と継続性の確認，湧出ガス量の評価，湧出ガス回収装置の試作と室内模型実験，海洋での実証実験等を行う。
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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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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Characteristics and varieties of gases enclathrated in natural gas hydrates retrieved at Lake Baikal2023
Author(s)
Hachikubo, A., H. Minami, H. Sakagami, S. Yamashita, A. Krylov, G. Kalmychkov, J. Poort, M. De Batist, A. Manakov, O. Khlystov
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 13
Issue: 1
Pages: 4440-4440
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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