地域特化型CCSシステム構築モジュール

研究概要

本研究では、小規模スケールのCCSシステムの実証を通じ、地域特化型CCSシステムのモデルを実証する。本研究は、①CO₂吸収・分離・貯留メカニズムの解明、貯留CO₂の長期安定性評価のためのモニタリング手法の開発、自治体規模でのCCSの社会・経済的評価、から構成される。日本のCO₂排出量の動向を踏まえ、包括的なCO₂マネジメントの開発が重要である。本研究のフィールドは、地下1,000 m以上の海底下大規模CO₂貯留とは異なり、地下数百メートルの地層を貯留対象としている。居住地域下の浅部を想定するため、貯留メカニズムとモニタリング手法が特に重要である。また、経済性や地域住民の理解も不可欠である。本研究により、浅部へのCO₂貯留メカニズムや貯留手法に関する新規知見が得られ、長期安定性への信頼性やパブリックアセスメントを取得することで、低炭素社会への包括的システム提案が可能となる。

菅井_概要図(日)

研究の背景

化石燃料由来エネルギーに依存する限りCO₂排出は避けられず、CCSの導入が重要である。大規模貯留サイトの選定は進むが、日本の年間排出量は10億トン超で現行規模では不十分である。世界的にも貯留ポテンシャル拡大が急務であり、本研究は石炭採掘跡地や地熱フィールドなど地域特性を活かした浅部貯留を対象に、化学的トラップによる長期安定性評価と社会的受容性の向上を目指す。

研究のオリジナリティー

本研究では、残存する石炭層および地熱フィールドに着目し、深部海底下でのCCSとは異なる、地域に根ざした浅部地層でのCO₂貯留を対象とする。選定フィールドは地域固有の地質特性を有し、長期安定性の観点から化学的トラップの促進を目指して化学反応特性を評価する。また、経済性・安全性・社会的受容性の評価も行い、地域社会に適したCCS技術パッケージの確立を目指す。

モジュールのメンバー

菅井 裕一

大学院工学研究院
教授

役割:モニタリング試験

島田 英樹

大学院工学研究院
教授

役割:岩石サンプルの採取・物理特性評価

笹岡 孝司

大学院工学研究院
准教授

役割:経済性・パブリックアクセプタンス設計

池田 達紀

大学院工学研究院
准教授

役割:岩石サンプルの採取・物理特性評価

江川 浩輔

大学院工学研究院
准教授

役割:岩石サンプルの採取・物理特性評価

濵中 晃弘

大学院工学研究院
准教授

役割:CO₂固定速度評価

江﨑 丈裕

大学院工学研究院
助教

役割:CO₂固定速度評価

TAMBARIA Theodora Noely

大学院工学研究院
助教

役割:モニタリング試験

CHAPMAN Andrew

カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所
准教授

役割:モニタリング試験経済性・パブリックアクセプタンス設計

期待される成果・アウトカム

本研究では、地域特化型CCSの導入可能性を評価し、社会実装に向けた包括的手法を確立する。企業や自治体との連携を通じ、実証フィールドでの応用や国際展開も視野に入れる。かつて資源開発で発展したものの、閉山後は厳しい経済状況に置かれ跡地のみが残る地域は国内外に多数存在する。小規模CCSの実現により、地域経済の再生と脱炭素社会への貢献が期待される。さらに、本手法は海外フィールドにも適用可能で、海外展開も見込まれる。

代表的な論文

Examination of the Factors Inhibiting CO2 Adsorption on Coal

Theodra Noely Tambaria, Yuichi Sugai, and Ferian Anggara.
A Case Study from Shallow-Depth Low-Rank Coal Seams, ACS Omega (ACS Publications), 8 (45) ,42329 – 42339, October 2023
DOI:10.1021/acsomega.3c04615

Experimental Measurements of CO2 Adsorption on Indonesian Low-rank Coals under Various Conditions

Theodra Noely Tambaria, Yuichi Sugai, and Ferian Anggara.
Journal of Petroleum Exploration and Production Technology (Springer), 13, 813 - 826, September 2022
DOI:10.1007/s13202-022-01569-z

推進技術の海外展開に向けた技術的検討-東南アジア諸国への展開における酸性土壌の影響およびその対策について

笹岡孝司、島田英樹、濵中晃弘.
月間推進技術, Vol.38 ( No.1 ) , 78 – 84, 2024年1月

東柏崎ガス田におけるCCUS貯留層モデルの最適化に向けた火山岩貯留岩の岩相解析

上野健太、江川浩輔、小島啓太郎、松井良一.
石油技術協会誌, 90 ( 3 ), 127 – 141, 2025年5月

AMP/DEGDEE/H2Oを用いた相分離型吸収液の二酸化炭素分離特性

江﨑丈裕、菅井裕一、町田洋.
Journal of MMIJ, 140 ( 8 ), 127 – 133, 2024年8月
10.2473/journalofmmij.MMIJ-2023-024

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