高解像度X線CTを用いたCO2地中貯留プロセスの三次元マルチスケール解析

• 研究課題/領域番号: 22760144
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 植村 豪 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70515163)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 二酸化炭素 / 地中隔離 / 多孔質 / 二相流

研究概要

CO_2地中貯留においては,帯水層の砂岩多孔質中おける水-CO_2の二相流の理解・予測が必要不可欠である.このため本研究ではマイクロフォーカスX線CTが幅広い大きさのサンプル内部を三次元で観察できる特徴を利用して,スケールの異なる二種類の多孔質サンプルを用いたCO_2のミクロ・マクロ挙動の双方をマルチスケールで観察し,その流動メカニズムについて調べた.さらに得られたCO_2流動メカニズムの知見を元に,ナノスケールCO_2液滴による安定性を能動的に向上させた地中貯留手法を開発した.

研究成果

• [雑誌論文] マイクロフォーカスX線CTを用いた多孔質内CO2浸透挙動の可視化解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 植村豪, 深堀大地, 津島将司, 平井秀一郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 巻: Vol.78, No.785 ページ: 74-82
  • NAID: 130002050647
  • 査読あり
• [学会発表] LBM of Supercritical-CO2/Water Two Phase Flow in Geological Storage (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsuto Noda, Suguru Uemura, Shohji Tsushima, Shuichiro Hirai
  • 学会等名: The Fourth International Forum on Multidisplinary Education and Research for Energy Science
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2011-12-18
• [学会発表] 地中隔離における多孔質内超臨界CO2/水二相流動LBM解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田豊人, 植村豪, 津島将司, 平井秀一郎
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2011
  • 発表場所: 静岡大学(静岡)
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] 地中隔離における多孔質内浮力駆動流体のX線CT可視化解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植村豪, 片岡亮人, 鈴木雄大, 津島将司, 平井秀一郎
  • 学会等名: 平成23年度石油技術協会春季講演会
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] CO2地中隔離における浮力駆動多孔質内流動のX線CT計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植村豪, 片岡亮人, 鈴木雄大, 津島将司, 平井秀一郎
  • 学会等名: 第48回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター(岡山)
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] LBM of Supercritical-CO2/Water Two Phase Flow in Geological Storage (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsuto Noda, Suguru Uemura, Shohji Tsushima, Shuichiro Hirai
  • 学会等名: The Fourth International Forum Multidisplinary Education and Research for E(on) nergy Science(The Fourth International Forum on Multidisplinary Education and Research for Energy Science)
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Energy-GCOE, Hawaii
• [学会発表] 地中隔離における多孔質内超臨界CO2/水二相流動LBM解析,熱工学コンファレンス講演論文集(熱工学コンファレンス2011) (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田豊人,植村豪,津島将司,平井秀一郎
  • 学会等名: 日本機械学会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] 地中隔離における多孔質内浮力駆動流体のX線CT可視化解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植村豪,片岡亮人,鈴木雄大,津島将司,平井秀一郎
  • 学会等名: 平成23年度石油技術協会春季講演会特別講演・シンポジウム・個人講演要旨集(平成23年度石油技術協会春季講演会)
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] CO2地中隔離における浮力駆動多孔質内流動のX線CT計測,第48回日本伝熱シンポジウム講演論文集(第48回日本伝熱シンポジウム) (2011)
  • 著者名/発表者名: 植村豪,片岡亮人,鈴木雄大,津島将司,平井秀一郎
  • 学会等名: 社団法人日本伝熱学会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] 原油増進回収における油/超臨界CO2混和形成過程の観察とラマン分光計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤礼, 植村豪, 津島将司, 原田亮, 平井秀一郎
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2010
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] X線CT計測を用いた水飽和多孔質中における浮力の影響に関するCCSの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡亮人, 植村豪, 津島将司, 平井秀一郎
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2010
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] Experiment on laaiquid and supercritical CO2 distribution using micro-focusX-ray CT for estimation of geological storage (2010)
  • 著者名/発表者名: Suguru Uemura, Ryoto Kataoka, Daichi Fukabori, Shohji Tsushima, Shuichiro hirai
  • 学会等名: 10th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies
  • 発表場所: Amsterdam
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Experiment on liquid and supercritical CO2 distribution using micro-focus X-ray CT for estimation of geological storage (2010)
  • 著者名/発表者名: Suguru Uemura, Ryoto Kataoka, Daichi Fukabori, Shohji Tsushima, Shuichiro Hirai
  • 学会等名: 10th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] X-RAY COMPUTED TOMOGRAPHY OF CO2 BEHAVIOR IN WATER SATURATED SANDSTONE FOR GEOLOGICAL STORAGE (2010)
  • 著者名/発表者名: Suguru Uemura, Ryoto Kataoka, Shohji Tsushima, Shuichiro Hirai
  • 学会等名: International Heat Transfer Conference (IHTC14)
  • 発表場所: Washington D.C., USA
  • 年月日: 2010-08-12
• [学会発表] 地中隔離における砂岩内CO2の高空間分解能X線CT計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 植村豪, 片岡亮人, 深堀大地, 津島将司, 平井秀一郎
  • 学会等名: 第15回動力・エネルギー技術シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] 地中隔離における砂岩内CO2の高空間分解能X線CT計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 植村豪,片岡亮人,深堀大地,津島将司,平井修一郎
  • 学会等名: 第15回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(第15回動力・エネルギー技術シンポジウム)
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] CO2地中隔離における高空間分解能X線CT計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深堀大地,植村豪,津島将司,平井秀一郎
  • 学会等名: 第47回伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 超臨界・液体CO2の高圧砂岩内X線CT計測-地中隔離におけるCO2挙動の可視化解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 植村豪,片岡亮人,津島将司,平井秀一郎
  • 学会等名: 第47回伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 札幌