高濃度CO2,高圧海水での石灰岩溶解実験(CO2中和隔離のための基礎実験)

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17201002
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 茅根 創 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (60192548)
• 研究分担者: 嘉藤 徹 産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (90356791) ; 渡邉 敦 名古屋大学, 大学院環境学研究科21世紀COEプログラム, 研究員 (00378001)
• キーワード: 石灰岩 / 炭酸カルシウム / 溶解実験 / CO2隔離 / 飽和度 / 溶解速度 / アルカリ度 / 全炭酸

研究概要

平成18年度は高圧条件下での溶解実験を行うための事前実験として、常圧条件下で海水のCO2濃度を様々に変え、石灰岩の溶解速度を測定した。石灰岩は元素組成、鉱物組成を測定し、アラレイシ型と方解石型に分けて測定した。方解石型についてはそのマグネシウム/カルシウム比にも着目した。溶解速度の測定結果は、2007年2月に米国ニューメキシコ州サンタフェで行われたAmerican Society of Limnology and Oceanographyの会合において発表した。
また、これまでに得られたフィールドにおける測定結果を見直して、夜間の高CO2環境下で、石灰質堆積物の溶解が起こっていることを確認した。飽和度は十分なので、溶解を促す何らかの要因を考えないとならない。
高圧実験は、圧力容器、恒温槽、加圧用ポンプ、恒温槽を用いた実験システムの構築を行い、水深100-1,000m(圧力10-100気圧)まで一定温度下で段階的に圧力を変化できる事を確認した。またこの圧力容器内に海水と液化CO2を連続的に定量ポンプで圧入し、圧力容器に付属している圧力制御弁から一定圧になるように内部液をリークできるようにした。この圧力容器内に石灰岩試料を設置し、海水と液化CO2を連続的に圧入し、リークした内部液のアルカリ度を測定する事で、高圧、高濃度CO2条件下での石灰岩の溶解速度を測定する事が可能である。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of air-water CO_2 transfer at four coastal sites using a chamber method. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tokoro, T., Watanabe A., Kayanne, H., Nadaoka, K., Tamura, H., Nozaki, K., Kato, K., Negishi,A
  • 雑誌名: J.Marine Systems ページ: doi:10.1016/j.jmarsys.2006.04.010
• [雑誌論文] Analysis of the seawater-CO_2 system in the barrier reef-lagoon system of Palau using total alkalinity-dissolved inorganic carbon diagrams. (2006)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, A., Kayanne, H., Hata, H., Kudo, S., Nozaki, K., Kato, K., Negishi, A., Ikeda, Y., Yamono,H
  • 雑誌名: Limnol,Oceanogr 51(4), ページ: 1614-1628
• [雑誌論文] Impacts of Ocean Acidification on Coral Reefs and Other Marine Calcifiers : A Guide for Future Research (2006)
  • 著者名/発表者名: Kleypas, J.A.et al.eds
  • 雑誌名: NSF,NOAA and USGS ページ: 88