| 研究課題/領域番号 |
19K05346
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
今野 義浩 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80739558)
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| 研究分担者 |
神 裕介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (30462857)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | ハイドレート / X線 / CT / 堆積物 / モホロジー / セミクラスレート / ガスハイドレート / メタンハイドレート / 浸透率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
永久凍土下や大陸縁辺部の海底下に存在するメタンハイドレートは、地球の炭素循環において重要な役割を担っており、また、次世代の天然ガス資源としても期待されている。本研究では、多孔質媒体中のハイドレートの存在形態とその決定因子を実験的に明らかにするとともに、モデル化を通じて、ハイドレートの存在形態が水理特性などの地層特性に及ぼす影響を定量的に評価することを目的とする。これにより、地球の炭素循環を担うメタンハイドレートの集積過程の理解と、資源化に向けた効率的なガス回収技術の開発に貢献することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
ハイドレートの存在形態が水理特性などの地層特性に及ぼす影響を定量的に評価するためのモデル化に資することを目指して、多孔質媒体中のハイドレートの存在形態を再現し観察するための実験的手法を構築した。セミクラスレートハイドレート(準水和物)を使用することで、高圧ガス設備を必要としない、水リッチ環境下でのハイドレート生成法を確立するとともに、模擬堆積物およびハイドレートのX線CT装置による観察に向けて、X線の透過性が高く、かつ、構造強度の高い素材を探索し、観察用セルの開発を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ハイドレートの集積・分解メカニズムの解明には、実験室内で自然界のハイドレートを模擬した試料を作成し分析することが有効であるが、従来手法は膨大なハイドレート生成時間を要し、また、高圧ガス設備を必要とするなど、実験上の制約が大きいという課題があった。本研究では、水リッチ環境下でのハイドレート生成手法としてセミクラスレートハイドレートを利用し、ガラス状炭素素材を取り入れたX線CT観察用セルを開発することによって、ハイドレートのモホロジーデータの取得に対して一定の成果が得られた。今後、自然界のハイドレートの生成メカニズムや、メタンハイドレート層からのガス生産挙動の解明に貢献することが期待できる。
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