| 研究概要 |
本研究では,CO2を海底下砂状堆積層中にハイドレート状態で固定することで,従来提案されている帯水層貯留よりも漏洩リスクが少なく,より大量のCO2を隔離することのできる手法を提案している。海底下堆積層中に注入されたCO2ガスは,堆積層内をガスフロントを形成して進行するが,これがハイドレートの生成フロントに追いつかれると閉塞し,この時の注入CO2量が-サイトにおける隔離量となる。そこでハイドレート生成フロントの移動速度を遅延させるため,本研究では,ハイドレート化のインヒビターであるN2をCO2にあらかじめ混入させることを考え,圧力容器を用いた室内実験によりCO2/N2混合ガスの砂層中でのハイドレート化の条件を明らかにし,また堆積層中の気液二相浸透流モデルおよび伝熱モデルを作成し,これに実験データを元にしたハイドレート生成モデルを組み込むことで,ある代表的な海底下砂状堆積層における注入総量を推算し,提案する手法の経済性予測を行う。
本年度は,実験装置の修理時間の関係で,次年度に予定されていた研究項目を先に実施した。CO2ハイドレートの分解,生成速度モデルを構築するため,直径1cmの球状のハイドレート塊を圧力容器内に固定し,水を流して分解させ,容器の前後における水中のCO2濃度の時間変化を測定した。同時に,ハイドレートボールの分解による体積変化を観察した。この観察画像を解析し,ハイドレート形状を,当研究室既存のハイドレート分解モデルを導入したCFD法に入力し,ハイドレートの分解計算を行い,実験値との比較からCO2ハイドレートの分解速度係数を算出した。
この分解速度係数は,最終年度に開発する実際の貯留サイトに適応する気液二相多孔質内流動モデルに実装することとなる。
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