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天然炭酸塩コンクリーション化応用による透水性空隙の長期自己閉塞技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18H03893
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉田 英一  名古屋大学, 博物館, 教授 (30324403)

研究分担者 丸山 一平  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40363030)
勝田 長貴  岐阜大学, 教育学部, 准教授 (70377985)
南 雅代  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (90324392)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
37,960千円 (直接経費: 29,200千円、間接経費: 8,760千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2019年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2018年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード球状コンクリーション / シーリング / 長期隔離 / 炭酸カルシウム / コンクリーション化剤 / コンクリーション化 / 実験研究 / 応用化 / 実験 / コンクリーション / 透水性空隙 / 自己閉塞技術
研究成果の概要

本研究は、堆積岩中に産出する球状炭酸カルシウムコンクリーションの急速な成長、形成に着目し、その形成メカニズムを明らかにすることと、そのプロセスを応用し、地下岩盤亀裂などの地下水の移行経路と行った空隙を長期シーリングする人工素材の開発を目的に実施してきた。その結果、コンクリーション化材を民間企業とも共同で開発するに至り、特許を取得することができた。現在、その最終段階の実証試験を展開しているところである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果の意義は、地下廃棄物処分や二酸化炭素地下貯留などの数千年以上に及ぶ長期隔離技術として、初めて応用化することのできる手法としてその成果を公表するに至っている。このコンクリーション化剤が、最終的に製品化された暁には、地下トンネルや深層ボーリングなどによる地下環境へのアプローチと安全な維持管理がより効率良く実現できるものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Syngenetic rapid growth of ellipsoidal silica concretions with bitumen cores2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Hidekazu、Kuma Ryusei、Hasegawa Hitoshi、Katsuta Nagayoshi、Sirono Sin-iti、Minami Masayo、Nishimoto Shoji、Takagi Natsuko、Kadowaki Seiji、Metcalfe Richard
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 4230-4230

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83651-w

    • 関連する報告書
      2021 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] Diffusion controlled formation of spherical carbonate concretion in muddy sedimentary matrices2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Hidekazu、Yamamoto Koshi、Ohe Toshiaki、Katsuta Nagayoshi、Muramiya Yusuke、Metcalfe Richard
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 54 号: 4 ページ: 233-242

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0593

    • NAID

      130007891323

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 87Sr/86Sr age determination by rapidly formed spherical carbonate concretions2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Hidekazu、Asahara Yoshihiro、Yamamoto Koshi、Katsuta Nagayoshi、Minami Masayo、Metcalfe Richard
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1003-1003

    • DOI

      10.1038/s41598-019-38593-9

    • 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] Generalized conditions of spherical carbonate concretion formation around decaying organic matter in early diagenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshida, Koshi Yamamoto, Masayo Minami, Nagayoshi Katsuta, Sirono Sin-ichi & Richard Metcalfe
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8:6308 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-018-24205-5

    • 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] Fe-oxide concretions formed by interacting carbonate and acidic waters on Earth and Mars2018

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshida, H.Hasegawa, N.Katsuta, I.Maruyama, S.Sirono, M.Minami, Y.Asahara, Y.Yamaguchi, R.Metcalfe
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 4(12) ページ: 1-10

    • 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
  • [学会発表] コンクリーション化によるEDZおよび水みち割れ目の自己シーリングに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      吉田英一・山本鋼志・丸山一平・刈茅孝一・中山 雅・櫻井彰孝・佐藤稔紀
    • 学会等名
      応用地質学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 球状コンクリーションの理解と応用2021

    • 著者名/発表者名
      吉田英一
    • 学会等名
      地質学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 球状コンクリーションに学ぶ

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 構造材、構造物、構造物の建造方法、シール用組成物、及イオン供給材2020

    • 発明者名
      吉田英一
    • 権利者名
      吉田英一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 構造材、構造物、構造物の建造方法、シール用組成物、及イオン供給材2020

    • 発明者名
      吉田英一
    • 権利者名
      吉田英一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] コンクリーション化剤2018

    • 発明者名
      吉田英一・丸山一平
    • 権利者名
      吉田英一・丸山一平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 構造材、構造物、構造物の建造方法、シール用組成物、およびイオン供給材2018

    • 発明者名
      吉田英一
    • 権利者名
      吉田英一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-156019
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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