エネルギー資源学講座

Energy Resources

国際エネルギー資源学分野

研究員

International Energy Resources

エネルギー戦略および新しい低炭素技術の普及に向けた舵取り
Governing energy strategies and the diffusionof new low-carbon technologies

・バヤンホルドマンシール・ゲリ アグロリ

教授 土屋 範芳

准教授 窪田 ひろみ 助教 王 佳 婕

助教 末吉 和公

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Noriyoshi Tsuchiya

減など、自然科学的および社会科学的手法を融合させて、持続的社会のための総合的かつ体系的なエネルギー資源学の研究を進めている。
As tackling the ever-increasing energy and resources crises becomes a critical and urgent call, our group strives to run various research projects thatcombine natural and social sciences to study geothermal and hydrogen energy, resource recycling, and carbon emission reduction. We expect these
meaningful research projects and essential developments to serve a carbon-neutral society for long-term sustainability.

Jiajie Wang

Kazumasa Sueyoshi

助教 ミンダリョワ
ディアナ
Assistant Professor

Mindaleva Diana

幅広い地質学的テーマについて、野外観察、室内実験、数値解析などで研究を行っている。また、当研究室はビッグデータ分析を活用した津波堆積物の特定に基づく津波浸水域の推定などの災害科学研究も行っている。さらに、金属資源の安全保障のために、金属鉱石や原材料のトレーサビリティに関する研究を進めている。

CCUS と水素生成新技術の開発
地熱エネルギーと社会

Geothermal energy and society

地熱エネルギーは、再生可能かつクリーンであることから世界的に有望なエネルギー資源である。地下深く高温な環境で形成される超臨界地熱貯留層（SGR：Supercritical Geothermal Reservoir）を利用することは未来技術として期待が寄せられている。当研究室
では、SGR を再現するモデルとして花崗岩 - 斑岩システムに着目し、熱水角礫岩の形成からマグマ - 熱水システムの流体進化を解明する研究を行っており、流体と誘発地震との関係解明に資する新たな知見が得られると期待されている。豊富な地熱資源を有する日本では、地熱開発が有望視される一方で温泉への影響を懸念する関係者の反対などもあり、地熱開発をはじめとする取り組みが停滞している。そこで、Agent Based Modeling を活用し、社会的ネットワークにおけるエージェント（人）の行動をモデル化することで、地熱エネルギーの社会受容性の熟成プロセスを分析している。

流体に関する地質学的プロセスと災害科学研究
流体移動は沈み込み帯における様々な地質学的プロセスにおいて重要な要素であり、火山活動をはじめとする地殻の変動現象、鉱床形成過程、地熱エネルギー推定、誘発地震発生に大きく影響する。
そこで、地殻内部における流体の実態を理解することが重要であると考え、地震への流体の寄与、熱水破砕とそれに伴う角礫発生機構、地殻における流体フラック推定方法確立、岩石学的観点による地震活動の理解、温泉水に含まれる希土類元素の沈殿挙動の解明など

Fig.1 Field survey in El Salvador (SATREPS)

24 Coexistence Activity Report 2022

As a renewable energy source, geothermal energy has enormous potential
to power our world in a sustainable, reliable, and environmentallyfriendly way. Supercritical geothermal reservoirs (SGRs), formed deep
underground at high temperatures, are a promising technology for future
power generation. We study granite porphyry systems as the naturalanalogs for SGRs and investigate the fluid evolution of the magmatichydrothermal system, which helps explore the potential for more energy
and contributes to clarifying the relationship between fluids and inducedearthquakes. Given Japan has abundant geothermal resources but
development continues to stagnate due to social issues such as opposition
from relevant stakeholders, we use agent-based modelling (ABM) to
simulate real-world social network behaviors and analyze social
acceptance (i.e., social license to operate [SLO]).

Fluid-related geological processes
and disaster science
Fluid movement is essential in various geological processes in subduction
zones, such as crustal deformation, ore formation, and energy transfer ingeothermal systems and earthquakes.
We are researching a wide range of geological topics, including thecontribution of fluids to earthquakes, hydrothermal fracturing andbrecciation mechanisms, fluid flux estimations from rock samples,
discovery of seismic activity evidence, and rare-earth mineralizationfrom hot spring water. We combine field observations, laboratory
experiments, and numerical analyses to examine the above topics. Ourlaboratory also conducts disaster science research, such as tsunami

Fig.2 Hand-made equipment of Thermoluminescenceinstalled at the University of El Salvador

Fig.3 Field survey in Lake District, Western Mongolia

カーボンニュートラルの目標を達成するためには、再生可能エネルギー生産や CO2 の回収・利用・貯留（CCUS）に関する新技術の開発が不可欠である。当研究室では、酸性温泉やアルミニウム廃棄物と地熱を利用した地域規模の水素エネルギー製造の応用（秋田県仙北市玉川温泉）と本プロセスのライフサイクルアセスメント ( LCA)を展開している。また、キレート材を活用して 100℃未満で産業副産物から Ca を選択的かつ効率的に溶出し、価値のある高純度炭酸塩を生成するな CCUS プロセスを開発し、電力会社、ガス会社、製錬会社等での応用を進めている。さらに、天然のキレート剤を用いて岩石の溶解を促進に関する研究も行っている。

助教 バニー ノビタ
アルビア—ニAssistant Professor

Alviani Vani Novita助手 山岸 裕幸
Research Associate

Hiroyuki Yamagishi

sediment identification based on big data analysis to estimate tsunami
inundation zones. Furthermore, we are investigating the traceability ofmetal ores and raw materials to ensure the security of metal resources.

Towards a carbon-neutral society:Hydrogen energy and CO2 capture, utilization,and storage
To achieve the goal of carbon neutrality by 2050, the development of newtechnologies for renewable energy production and CO2 capture,utilization, and storage (CCUS) is urgent and essential. Our group is
currently engaged in the application of local-scale green hydrogenproduction projects using acidic hot springs and aluminum waste (e.g.,Tamagawa Hot Springs, Semboku City, Akita Prefecture). We have also
developed a new CCUS process that uses recyclable chelating agents topromote Ca leaching from industrial byproducts at <100 °C and produces
valuable high-purity carbonates. This process is expected to contributesignificantly to CO2 reduction, and we are promoting its application inelectric power, gas, and smelting companies. In addition, we are also
investigating the use of natural chelating agents to accelerate thedissolution of rocks.

Research Topics in 2022

2022 年 研究テーマ

・天然のキレート剤を用いて加速岩石溶解に関する研究

・Hydrogen production using aluminum waste and hot springs
・Analysis of social acceptance of geothermal energy
・AI for identification of historical tsunami deposits
・Geothermal energy system in the subduction zone and supercritical
geothermal energy
・Construction of seismic activity model by flux analysis of rock–fluid
reaction zone
・CCUS using industrial wastes and recyclable chelating agents・Natural chelating agents for the dissolution of rocks

野外調査

Field Survey

・温泉水と廃アルミニウムによる水素製造

・地熱エネルギー利用の社会受容性解析

・歴史津波堆積物の識別のための AI 開発

・沈み込み帯での地熱資源の形成プロセスと超臨界地熱資源・岩石 - 流体反応帯のフラックス解析による地震活動のモデルの構築
・キレート剤を用いた加速 CO2 鉱物化プロセス

・地熱地帯の探査（エルサルバドル、宇奈月温泉等）
・太平洋沿岸の歴史津波堆積物調査（災害研究）

・温泉地域での温泉利用と S LO 調査

・高圧変成岩地帯の地質調査（モンゴル湖水地方）

Fig.4 Field survey in Unazuki Hot Spring

Department of Environmental Studies for Advanced Society

国際社会が抱えるエネルギー問題、資源問題を複眼的にとらえ、地熱や水素エネルギー、評価技術開発、資源循環、二酸化炭素の迅速削Hiromi Kubota

Assistant Professor

先進社会環境学専攻

・アスティンヌルディアナ・Volcanic area survey (El Salvador, Unazuki Hot Spring)・Historical tsunami deposits (coastline of Pacific Ocean)・Geothermal area survey for utilization and SLO analysis
・Geological survey in high pressure metamorphic terrane(Lake District, Mongolia)

Fig.5 Aragonite production fromindustrial by-products

Fig.6 The tectonic model for the subduction of the Zavkhan
Terrane and the collision
Coexistence Activity Report 202225