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2012 年度 実績報告書

天然ガスハイドレートの結晶構造安定性に及ぼす多成分系ガスの影響

研究課題

研究課題/領域番号 22540485
研究機関北見工業大学

研究代表者

八久保 晶弘  北見工業大学, 工学部, 准教授 (50312450)

研究分担者 竹谷 敏  独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (40357421)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードガスハイドレート / メタン / バイカル湖 / サハリン島 / 硫化水素 / ブタン
研究概要

ロシア・バイカル湖(2012年7月)およびサハリン島南東沖・南西沖(2012年8月)にて、湖底・海底堆積物中のガスハイドレート(GH)結晶を採取した。バイカル湖では、前年度に引き続き中央湖盆~南湖盆にかけて湖底堆積物の採取を実施し、新たに5ヶ所の新地点でGHが採取された。中央湖盆南側のKukuy K-3泥火山およびKukuyポックマーク、南湖盆西側のPosolBankでは、結晶構造II型のGHが発見され、エタンリッチな構造II型GHの産出域はこれで計6ヶ所となった。北湖盆の温泉地帯では安定同位体比の極端に異なる非生物起源メタンが採取された。2002年からの10年以上にわたるバイカル湖GH調査では、微生物起源・熱分解起源ガスの端成分が明らかとなり、これらの混合系として多様なガス成分がGHを形成していることが分かった。サハリン島南東沖テルペニヤリッジおよび南西沖タタールトラフでは、表層型GHが初めて採取され、いずれも結晶構造I型であった。ガス分析結果からは、前者がこれまでにサハリン島北東沖で見つかっているタイプと類似している一方、後者の試料は熱分解起源メタンを包接し、エタン・プロパン等の成分が少ないために結晶構造I型が生成したと推察される。このガス組成等の条件は日本海上越沖の表層型GHと酷似しており、熱分解起源メタンからどのようにエタン・プロパン等が除去されたのか、などの疑問点の解明が今後の課題となる。一方、実験室ではメタン・硫化水素系混合GHを人工的に生成し、解離熱測定が行なわれた。純粋な硫化水素GHの解離熱は相図から求められた推定値(文献値)と一致し、混合系では結晶構造の変化はみられず、混合GHの解離熱はメタン・硫化水素それぞれの純粋なGH解離熱のおおむね中間にあることがわかった。メタン・ブタン系混合GHではブタン分子が大ケージの中心付近に等方的に分布することが分かった。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Methane clathrate hydrates formed within hydrophilic and hydrophobic media: kinetics of dissociation and distortion of host structure2013

    • 著者名/発表者名
      Takeya, S., H. Fujihisa, Y. Gotoh, V. Istomin, E. Chuvilin, H. Sakagami, A. Hachikubo
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 ページ: 7081-7085

    • DOI

      doi:10.1021/jp312297h

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A physicochemical model for the formation of gas hydrates of different structural types in K-2 mud volcano (Kukui Canyon, Lake Baikal)2013

    • 著者名/発表者名
      Manakov, A. Yu., O. M. Khlystov, A. Hachikubo, A. G. Ogienko
    • 雑誌名

      Russian Geology and Geophysics

      巻: 54 ページ: 475-482

    • DOI

      doi:10.1016/j.rgg.2013.03.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas hydrate of Lake Baikal: Discovery and varieties2013

    • 著者名/発表者名
      Khlystov, O., M. De Batist, H. Shoji, A. Hachikubo, S. Nishio, L. Naudts, J. Poort, A. Khabuev, O. Belousov, A. Manakov, G. Kalmychkov
    • 雑誌名

      Journal of Asian Earth Sciences

      巻: 62 ページ: 162-166

    • DOI

      doi:10.1016/j.jseaes.2012.03.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 天然ガスハイドレート結晶構造に及ぼすガスの組成とその起源 ―ロシア・バイカル湖の結晶構造II型ハイドレートの例―2013

    • 著者名/発表者名
      八久保 晶弘
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 71 ページ: 141-151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman spectroscopic and calorimetric observations on natural gas hydrates obtained from southern and central Lake Baikal2012

    • 著者名/発表者名
      Hachikubo, A., O. Khlystov, M. Kida, H. Sakagami, H. Minami, S. Yamashita, N. Takahashi, H. Shoji, G. Kalmychkov, J. Poort
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: 32(5-6) ページ: 419-426

    • DOI

      doi:10.1007/s00367-012-0285-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low thermal anomalies associated with double structure gas hydrates in K-2 mud volcano, Lake Baikal2012

    • 著者名/発表者名
      Poort, J., O. M. Khlystov, L. Naudts, A. D. Duchkov, H. Shoji, S. Nishio, M. De Batist, A. Hachikubo, M. Kida, H. Minami, A. Y. Manakov, M. V. Kulikova, A. A. Krylov
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: 32(5-6) ページ: 407-417

    • DOI

      doi:10.1007/s00367-012-0292-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本海東縁ガスハイドレート調査(MD179)で得られた海底表層堆積物中の間隙水溶存ガス分析2012

    • 著者名/発表者名
      八久保 晶弘, 柳川 勝紀, 戸丸 仁, 松本 良
    • 雑誌名

      石油技術協会誌

      巻: 77(4) ページ: 268-273

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and isotopic composition of hydrate-bound gases and sediment gases by an improved headspace gas method at the southern basin of Lake Baikal2012

    • 著者名/発表者名
      Sakagami, H., N. Takahashi, A. Hachikubo, H. Minami, S. Yamashita, H. Shoji, O. Khlystov, G. Kalmychkov, M. Grachev, M. De Batist
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: 32(5-6) ページ: 465-472

    • DOI

      10.1007/s00367-012-0294-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible variation in methane flux caused by gas hydrate formation off Sakhalin Island, Russia2012

    • 著者名/発表者名
      Minami, H., K. Tatsumi, A. Hachikubo, S. Yamashita, H. Sakagami, N. Takahashi, H. Shoji, Y. K. Jin, A. Obzhilov, N. Nikolaeva, A. Derkachev
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: 32(5-6) ページ: 525-534

    • DOI

      10.1007/s00367-012-0287-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表層型ガスハイドレート賦存海底・湖底地盤から採取した堆積土の土質特性-間隙水溶存ガスの気化に伴う堆積土の試料乱れ評価-2012

    • 著者名/発表者名
      山下 聡, 出羽 寛信, 八久保 晶弘, 南 尚嗣, 片岡 沙都紀, 川口 貴之, 坂上 寛敏, 高橋 信夫, 庄子 仁
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 7(4) ページ: 503-516

    • DOI

      10.3208/jgs.7.503

    • 査読あり
  • [学会発表] ブタン+メタン混合ガスハイドレートにおけるゲスト分子の占有性2012

    • 著者名/発表者名
      竹谷 敏, 八久保 晶弘, 坂上 寛敏, 藤久 裕司, 後藤 義人
    • 学会等名
      第53回高圧討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20121107-20121109
  • [学会発表] Characteristics of hydrate-bound gas and dissolved gas in pore water off Sakhalin Island, Sea of Okhotsk2012

    • 著者名/発表者名
      Hachikubo A., H. Sakagami, H. Minami, S. Yamashita, N. Takahashi, H. Shoji, Y. K. Jin, O. Vereshchagina, A. Obzhirov
    • 学会等名
      11th International Conference on Gas in Marine Sediments
    • 発表場所
      Nice
    • 年月日
      20120904-20120907
  • [学会発表] Molecular and isotopic composition of hydrate-bound and dissolved gases in the central basin of Lake Baikal2012

    • 著者名/発表者名
      Sakagami, H., N. Takahashi, A. Hachikubo, H. Minami, S. Yamashita, H. Shoji, O. Khlystov, G. Kalmychkov, M. Grachev, M. De Batist
    • 学会等名
      11th International Conference on Gas in Marine Sediments
    • 発表場所
      Nice
    • 年月日
      20120904-20120907
  • [学会発表] Structure of methane clathrate hydrate formed within different size of pore spaces2012

    • 著者名/発表者名
      Takeya, S., A. Hachikubo, E. Chuvilin, V. Istomin
    • 学会等名
      2012 Fiery Ice, 8th International Workshop on Methane Hydrate Research & Development
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      20120528-20120601
  • [学会発表] ラマン分光分析および熱分析によるオホーツク海サハリン島沖ガスハイドレートの結晶学的評価

    • 著者名/発表者名
      八久保 晶弘, 坂上 寛敏, 南 尚嗣, 山下 聡, 高橋 信夫, 庄子 仁, Y. K. Jin, O. Vereshchagina, A. Obzhirov
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張
  • [学会発表] オホーツク海網走沖海底堆積物中の間隙水溶存ガス組成および同位体比

    • 著者名/発表者名
      八久保 晶弘, 戸丸 仁, 弘松 峰男, 松本 良, 奥田 義久, 南 尚嗣, 山下 聡, 庄子 仁, 高橋 信夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張
  • [学会発表] オホーツク海網走沖でのガスハイドレートを対象とした海洋調査

    • 著者名/発表者名
      山下 聡, 松本 良, 南 尚嗣, 八久保 晶弘, 弘松 峰男, 戸丸 仁, 奥田 義久, 庄子 仁, 高橋 信夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張
  • [学会発表] 細孔中におけるメタンハイドレートの分解機構

    • 著者名/発表者名
      竹谷 敏, 八久保 晶弘, E. Chuvilin, V. Istomin
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張
  • [学会発表] ガスハイドレートのゲストガス同位体分別

    • 著者名/発表者名
      八久保 晶弘
    • 学会等名
      低温科学研究所萌芽研究 研究集会「H2Oを科学する・2012」
    • 発表場所
      札幌
  • [学会発表] メタン・硫化水素系混合ガスハイドレートの解離熱およびラマンスペクトル

    • 著者名/発表者名
      八久保 晶弘, 竹谷 敏, 坂上 寛敏, 庄子 仁
    • 学会等名
      第4回メタンハイドレート総合シンポジウム(CSMH-4)
    • 発表場所
      東京
  • [備考] 北見工業大学環境・エネルギー研究推進センターホームページ

    • URL

      http://www-ner.office.kitami-it.ac.jp/

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公開日: 2014-07-24  

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