連携講座Collaborative Divisions

環境リスク評価学分野（産業技術総合研究所） Environmental Risk Assessment「安全・安心」な地熱エネルギー・地殻の利用を目指して
Studies in the utilization of safe and secure geothermal energy and the earth crust郡山市）および地質調査総合センター・地圏資源環境研究部門（茨城県つくば市）所属の研究者が兼務し、教育・研究活動を行っている。
現在、本講座では先進社会環境学専攻および先端環境創成学専攻の教員・学生と連携し研究教育活動を行うとともに、経済産業省、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）、エネルギー・金属鉱物資源機構（JOGMEC）等からの委託を受け研究を実施している。
The Environmental Risk Assessment (AIST Collaborative Laboratory) team members carried out studies to enhance the safe and secure utilizationof geothermal resources in collaboration with researchers in GSJ, AIST, and GSES at Tohoku University. Major research activities in 2023 included(a) modeling and potential evaluation of subduction-origin “supercritical geothermal systems” based on a geophysical and geological survey;(b) simulation, microseismic monitoring, and rock mechanical studies for monitoring and managing enhanced geothermal systems (EGS);(c) developing an AI system for stable steam production and reservoir management; and (d) risk management of soil and groundwater contamination.
Furthermore, we developed technology to simulate industries in areas of Japan stricken by the 2011 earthquake.

客員教授 坂本靖英

Professor

Professor

Hiroshi Asanuma

Yasuhide Sakamoto

土壌・地下水汚染のリスク管理に関する研究
エネルギー資源学講座・エネルギー資源リスク評価学分野（渡邉研究室）との連携の下で、土壌・地下水汚染のリスク管理を目的として、揮発性化学物質により汚染された不飽和土壌からの揮発フラックスの予測モデルの構築および不法投棄現場における帯水層汚染の長期挙動予測を実施している。

被災地企業の技術支援復興予算を使用して、被災地企業が有する地熱関連技術シーズの実用化支援を実施している。

超臨界地熱発電に関する研究
本講座設立以来、国内外の研究者と連携して、沈み込み帯に起源を有する超臨界地熱システムを利用した発電の可能性を探ってきた。
2021年度から NEDO からの委託を受け、3 年間の計画で国内有望地点での詳細事前評価および調査井の仕様策定等を行い、2020年代後半における調査井掘削・試験等を通じて超臨界地熱資源の存在実証を目指す。その後、2040 年以降に国内総容量数 10 GW以上の商用発電を実現し、2050 脱炭素社会の実現やエネルギーセキュリティの向上に寄与する。

微小地震や自然電磁波による地熱貯留層の高度モニタリング技術開発
本講座では 2015 年以 来、福島県 柳津西山地熱フィールドで、貯留層への涵養注水時の微小地震を連続実施し、これにより、貯留層への注水の効果をモニタリングし、貯留層内部の高透水性ゾーンの検出等を実現してきた。これらに加え、2023 年度には地熱貯留層のジオメカニカルモデリングを実施している。また、地熱地帯における自然電磁波を用いた貯留層評価に関する研究も実施している。

Fig. 1 Distribution of hypocenter of natural microseismic events arounda supercritical geothermal system at a Japanese geothermal site

38 Coexistence Activity Report 2023

Research on supercritical geothermal
power generation

国際貢献、社会貢献、他研究機関との連携等

Members of this laboratory have been investigating the feasibility of
establishing several tens of gigawatts of power generation in total using
supercritical geothermal resources, which originate in the subduction
layers of oceanic plates, in cooperation with scientists and engineers
worldwide. We are leading a three-year, NEDO-funded project for
detailed modeling and potential evaluation of supercritical geothermal
systems in the most promising area and are formulating drilling andtesting plans. Members of the laboratory aim to contribute directly to acarbon-free society by 2050 through realizing supercritical geothermal
power generation.

ドイツ、米国、イタリア、アイスランド、ニュージーランド等の国立

Microseismic and magneto-telluric
monitoring of geothermal reservoirs
We have carried out microseismic/microearthquake (MEQ) monitoringof geothermal reservoirs associated with treatment injection at theYanaizu-Nishiyama Geothermal Site in Fukushima since 2015 todetermine the reservoir’s response to water injection. We also began
geomechanical modeling of reservoirs to deepen our understanding ofreservoir behavior. Reservoir characterization using naturally existing
electromagnetic waves has also been carried out in the lab.

Fig. 2 BHS for geothermal wells

Fig. 3 Tremor survey of shallow geothermal systems

Research on the risk management of soil
and groundwater contamination
Under the collaboration with Laboratory for Resources and Energy
Security (Watanabe lab.), for the purpose of risk management of soil andgroundwater contamination, we have carried out the development of aprediction model for volatilization flux from unsaturated soil contaminatedby volatile chemical substances and the long-term prediction ofcontamination behavior of aquifer in the illegal dumping sites.

Technological support of local industries
We provided technological support for startups in local industries inareas damaged by the 2011 earthquake and tsunami. Geothermal-related
technologies have been commercialized under this scheme.

● 国際貢献Contributions to international society
and collaboration with other organizations

研究所、大学、民間企業との国際共同研究等を実施中。国際陸上● International contributions

科学掘削プログラム（ICDP）への国際共同提案・WS 開催等。

● 社会貢献・社会連携

浅沼：環境省委員、福島県温泉部会員、J-DESC 陸上掘削部会執行部委員、JOGMEC 委員、日本地熱学会評議員、同総務委員等● 他研究機関との連携

GFZ、LBNL、LLNL、BNL、SNL、USGS、BRGM、ベルリン自由大学、チューリッヒ工科大学、MIT、PSU、ITB、ISOR 等● 自治体、NPO 等との連携

福島県、宮城県、山形県、郡山市、雲仙市等International contributions have been made with partners in Germany,
the US, Italy, New Zealand, and Iceland, mainly in the area of ultrahigh-temperature geothermal development.

● Social contributions
Prof. Asanuma has been a board member of international and domestic
scientific drilling projects. He has also served as an evaluation/advisorycommittee member for governmental agencies and local communities.

● Collaboration with other organizations
The laboratory collaborates with domestic and foreign laboratories,
universities, and industries. Mutual visits, web communication, andjoint publication are actively done.

● Collaboration with local communities● 小中学校等との連携

浅沼：中学校でのエネルギー環境教育カリキュラム・教材作成支援

Fig. 4 Fiber-optic flowmeter for
geothermal wellDepartment of Environmental Studies for Advanced Society

当講座には国立研究開発法人産業技術総合研究所・福島再生可能エネルギー研究所（FREA）
・再生可能エネルギー研究センター（福島県

客員教授 浅沼 宏

先進社会環境学専攻(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST))

Fig. 5 Laboratory test of a fiber optic
downhole flowmeter

We have collaborated with local communities, mainly in northeast Japan(Tohoku), in the area of education of children.

Fig. 6 Heatmap of fundamental parameters ofsteam production data
Coexistence Activity Report 2023

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