| 研究概要 |
大気中の二酸化炭素濃度の増加に伴う地球温暖化現象の解決策の一つとして,二酸化炭素を高圧の臨界条件化で液化して地下深部または深海底に埋設処分する方法が世界的に検討され始めている。本研究は,日本国内における二酸化炭素埋設処理技術を開発するための基礎的データを得る事を目的とし,本年度は以下の研究を実施した。
昨年度の予備試験に引き続き,液化二酸化炭素と海水の高圧反応実験を行った。Barnes型熱水反応装置の反応容器中に液化二酸化炭素及び岩石(花崗閃緑岩)と淡水(地下水)を封入し,約100気圧下で150℃に加熱して反応させ,高圧バルブにより高圧下で経時的にサンプリングを行い組成変化を分析した。さらに,反応前後の岩石構造および鉱物組成の変化をX線電子顕微鏡EPMA等で分析した。これらの実験結果から二酸化炭素が海水組成に及ぼす影響を検討した結果,花崗閃緑岩の溶出と炭酸カルシウムの形成過程が解明された。また,二酸化炭素の溶存が海水組成に及ぼす影響を実験的に解析する目的で,熱水反応装置を用いて低温〜高温の海水が溶存炭酸イオンと反応する過程及び海水から析出する沈殿物の分析を行った結果,海水中の炭酸イオン濃度の増加とともに,比較的炭酸イオン濃度の低い状態ではdolomiteが,Caイオンが消失するような高濃度の条件下ではMg-rich dolomiteやmagnesiteが析出するなど海水組成への影響が明らかとなった。さらに,実験データの解析結果をフィールドにおける二酸化炭素深地層注入実験の結果と総合して比較した結果,フィールド実験の結果を理論的に解析することができた。また,これらの結果から高温岩体における二酸化炭素埋設処理方法の具体的方策が検討された。
これらの研究結果は深海底や海底下の水-岩石相互作用に密接に関連しており,二酸化炭素の微生物活動への影響等を含めて,これまでの研究成果を今後総合的にまとめる予定である。
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