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深海底地盤に隔離されたCO2ハイドレートの相転移を考慮したトラップメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 17K14721
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地盤工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

岩井 裕正  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80756908)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードCO2ハイドレート / 海底地盤 / 二酸化炭素地中貯留 / 海底地すべり / 弾塑性構成式 / 三軸圧縮試験 / ガスハイドレート含有地盤 / 二酸化炭素ハイドレート / 地盤工学 / 二酸化炭素排出削減 / 海洋利用 / メタンハイドレート
研究成果の概要

本研究では,二酸化炭素ハイドレート(CDH)含有地盤の強度・変形特性を表す弾塑性構成式の高精度化および,深海底地盤の不安定化現象に関する模型実験を実施した。弾塑性構成式の高精度化については,従来のガスハイドレート(GH)含有地盤の構成式には考慮されてこなかったGHの存在形態を考慮した弾塑性構成式を新たに提案した。提案した構成式によって,種々のGH含有地盤の強度変形特性を統一的に表現することが可能となった。また,海底地盤不安定化現象に関する模型実験からは,地盤内に不透水層が存在する場合に特に大規模な地すべりが発生することが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって,温室効果ガスである二酸化炭素をハイドレート化して深海底に貯留した際の地盤強度や地盤変形について精確に予測することが可能となった。これにより,CDH含有地盤が十分な強度を持つと判断することができれば,放出される二酸化炭素をハイドレート化して深海底地盤内に貯留する技術が実現されることとなる。また,ハイドレート化貯留は従来の地中貯留と比べてもコストが安価であり,二酸化炭素削減に向けて追い風となる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Rate effect on the stress-strain relations of synthetic carbon dioxide hydrate-bearing sand and dissociation tests by thermal stimulation2018

    • 著者名/発表者名
      Iwai Hiromasa、Konishi Yota、Saimyou Kazuki、Kimoto Sayuri、Oka Fusao
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 58 号: 5 ページ: 1113-1132

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2018.05.007

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Undrained triaxial compression tests on artificial CO2-hydrate-bearing sand specimens2017

    • 著者名/発表者名
      Iwai H., Konishi Y., Kimoto S.
    • 雑誌名

      Energy Procedia

      巻: 114C ページ: 3175-3184

    • DOI

      10.1016/j.egypro.2017.03.1446

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A constitutive equation for gas hydrate-containing soils considering hydrate morphology and its transition2019

    • 著者名/発表者名
      Iwai Hiromasa
    • 学会等名
      16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Emgineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CO2ハイドレート含有地盤におけるモホロジー変化と強度増加メカニズムの関係2019

    • 著者名/発表者名
      岩井 裕正
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A constitutive equation for gas hydrate-containing soils considering hydrate morphology and its transition2019

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Iwai
    • 学会等名
      16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (16ARC)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-dependent behavior of carbon dioxide hydrate (CDH)-bearing soils2018

    • 著者名/発表者名
      Iwai Hiromasa
    • 学会等名
      2018 Civil&Hydraulic Engineers International Forum & CICHE Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A constitutive model for gas hydrate-bearing soils considering hydrate morphology2018

    • 著者名/発表者名
      Iwai Hiromasa
    • 学会等名
      International Symposium on Energy Geotechnics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガスハイドレート存在形態の違いによる強度増加及びダイレイタンシーの変化2018

    • 著者名/発表者名
      岩井 裕正
    • 学会等名
      第53回 地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホロジー変化を考慮した二酸化炭素ハイドレート含有地盤の 強度増加メカニズムのモデル化2018

    • 著者名/発表者名
      岩井 裕正
    • 学会等名
      第21回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Constitutive modelling for gas-hydrate-bearing soils considering hydrate morphology2018

    • 著者名/発表者名
      Iwai Hiromasa
    • 学会等名
      3rd JSCE-CICHE Joint Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A constitutive model for gas hydrate-bearing soils considering hydrate morphology2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Iwai
    • 学会等名
      International Symposium on Energy Geotechnics (SEG) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 間隙中のガスハイドレート存在形態を考慮した地盤強度変形特性のモデル化に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      岩井裕正
    • 学会等名
      第9回メタンハイドレート総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ガスハイドレートの存在形態が地盤の強度変形特性に及ぼす影響の考察とそのモデル化2017

    • 著者名/発表者名
      岩井裕正
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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