研究活動概説

CO2 貯留研究グループ

CO2 貯留研究グループ
実適用を目指す CO2 貯留技術の開発
CO2 地中貯留プロジェクト

貯蔵タンク

CO2 地中貯留技術は、温室効果ガスである CO2 を大気に放95ｔ-CO2気化器（ヒータ）出することなく地下に安全に閉じ込めようとするものであり、油ポンプ層に CO2 を圧入して石油の増進回収を行う EOR、枯渇ガス田

制御室 圧送ライン

輸送ローリーへの隔離、炭層に CO2 を圧入してメタンを回収する ECBM、孔隙率の大きい多孔質砂岩で地層水を含んだ帯水層に貯留する方法などがある。

圧入井

このうち、RITE が取り組んでいる帯水層貯留は、貯留層である帯水層上部にガスや液体を透さないシール性の高い層がCO2 地中貯留岩野原実証試験サイト存在することにより、CO2 を長期に安定して貯留することが可

これまでの取り組みによって、我が国における地中貯留実能である。天然ガスの地下貯蔵等の貯留技術を応用できるの現の科学的可能性が明らかになってきた。一方、CO2 地中貯で、最も即効的で実用化が近いとされている。

留の技術開発・実証は世界各国で着実に進展し、CO2 排出削減策として実適用に近づきつつある。
このため、CO2 地中貯輸送

分離・回収留の有効性を明らかにし、実適用に向けた課題を明らかにし、圧入社会システムの整備等が求められている。

海上施設
より圧入
地上施設
より圧入

パイプライン
輸送

RITE では、地中貯留の有効性評価の研究、技術実証・実分離・回収
パイプライン輸送

適用ロードマップの作成、想定モデル地点に関する調査、全国大規模排出源貯留層賦存量の調査、国内外における政策や技術動向等の不透水層不透水層周辺関連調査、情報発信機能の整備、安全性に関する調査等

CO2陸域地中帯水層CO2を実施し総合的評価を進めた。
また、安全性評価手法の確立

海域地中帯水層を目指して、岩野原圧入 CO2 のモニタリング、地中貯留メカニ

帯水層地中貯留技術の概念図

ズムの基礎的研究、地中挙動予測手法の高精度化研究等を実施した。

「CO2 地中貯留技術研究開発」のプロジェクトは、地中貯留の地球温暖化対策への有効性に着目し、我が国の地下帯水

今 後 の 研 究 開 発 に お い て は、CCS（Carbon dioxide層への貯留の可能性を科学的に検証するために、平成 12 年

Capture & Storage : CO2 分離・回収・貯留）推進に当たってにスタートした。特に、新潟県長岡市の岩野原基地で実施したの課題を明らかにするとともに、その実現に必要な技術開発、

CO2 圧入実証試験においては、1 万 400 トンの CO2 を平成CO2 貯留ポテンシャルの調査、及び、国が目指す年間 10 万ト15 年 7 月〜平成 17 年 1 月に地下 1,100m の帯水層に圧入し、ンレベルのより大規模な実証試験の実施へ向けての基礎的地下における挙動を弾性波トモグラフィーや物理検層などで研究等を行なう予定である。
なお、平成 19 年 2 月には関西学把握するとともに、観測結果をもとに挙動予測シミュレータを研都市・けいはんなプラザにおいて、「CCS ワークショップ開発した。
なお、実証試験中に岩野原から約 20km 離れた場

2007〜CO2 分離回収貯留技術の最前線〜」
を、平成 19 年 11所で発生した新潟県中越地震においても、地下に圧入された月には「CCS ワークショップ Tokyo2007〜CO2 排出抑制対策

CO2 や帯水層、坑井などに異常は一切認められず、安全性がの柱として〜」を開催した。
これらの国際ワークショップでは、確認されている。平成 19 年も、地下に圧入された CO2 のモニ長岡プロジェクトに関わる研究成果と今後の研究計画についタリングを行なって、予測手法の精度向上を図っている。ても紹介された。詳細は、本誌トピックス（ｐ.18）
を参照。

09

RITE Today 2008

研究活動概説

CO2 貯留研究グループ

CO2 海洋隔離プロジェクト

会の特別シンポジウム「CO2 海洋隔離：適切な環境影響評価のあり方について」などにおいて発表し、主に科学者を対象に海洋は大量の CO2 を溶かし込んでおり、大気中に急増してした理解促進活動を行った。

いる CO2 を海洋の中深層に十分溶かし込む能力があるので、平成 19 年度には開発項目を見直して、以下の活動を実施

CO2 大規模排出源から CO2 を回収して、海洋表層を通さず直接深海に CO2 を注入しようとする海洋隔離技術が提案されてしている。

いる。RITE では、環境影響を最小限に抑えるため、図１に示す（１）CO2 海洋隔離技術の動向調査

ような航走船舶（Moving Ship）を用いる溶解希釈型の中層①理解促進基盤の整備放流方式の技術開発を進めている。

②国際ネットワーク等の構築（２）CO2 海洋隔離に伴う生物影響評価

CO2 回収プラント①生物影響評価手法の開発

CO2運搬
液化
液化CO
0m×1100k②実海域生物影響データの収集③深海生物の CO2 影響研究

0km（３）CO2 挙動技術の開発

CO2 放流船
1500～2500m①CO2 挙動の観測・予測技術の開発②海洋隔離の可能性評価

水層厚1000m

液体#/放出放出速度KGSEC、船速MSEC、幅M

今後、これまで開発してきた環境影響評価技術や CO2 希釈

CO2放流パイプ技術等の成果を活かし、海洋中深層の生態系モデルを開発し

図 1 航走船舶方式による海洋隔離のイメージて長期影響予測技術を開発するとともに、より高精度な CO22005 年の IPCC 特別報告書「Carbon Dioxide Capture

挙動予測技術を開発し、実適用へ向けた海洋隔離技術の開and Storage」（第６章）
では、海洋隔離は気候変動対策として発を進める計画である。
しかし、海洋隔離技術を実用化するた有用な技術であると評価されている。
この技術を実用化するにめには、実海域における実験を行うことによって開発した技術あたっての課題は海洋へ注入される CO2 の生物への影響をの実証を行う必要があり、最終的には数 100km 規模での抑えることであり、そのための環境影響予測技術の開発が当CO2 挙動を追跡し、生物への影響を調査する必要がある。
また、海洋は人類の共有財産であることから、海洋隔離実験面の課題になっている。
本プロジェクトは平成 9〜13 年度に実施されたフェーズ１を実施するためには国際的な合意形成が必要である。
したにおいて、我が国近海における CO2 のマクロな CO2 挙動把がって、科学者に対する海洋隔離についての理解促進や、国握、CO2 放出ノズル後方の CO2 挙動解析、生物影響予測調査際条約等の場における海洋隔離実験実施に対する合意を獲等を行った。
これに引き続くフェーズ２（平成 14〜23 年度）に得するための国際ネットワーク構築等にも注力する計画であ

おいては、「CO2 海洋隔離に伴う環境影響予測技術の開発」をる。

目標に、技術開発や技術評価等を進めている。
FutureGen（フューチャージェン）
プロジェクト

その結果、航走船舶方式の CO2 放流では CO2 濃度は数時間で自然変動幅以下になり、生物に対する急性影響は無視で化石燃料は世界のエネルギー源の約 80% を占めており、きるレベルになることがシミュレーションによって予測できた。

今後も石炭を長期的に利用することが期待されている。
とくにまた、海洋隔離の実適用時のイメージを明確にするため、日クリーンな石炭火力発電への期待は大きく、そのためには、地本近海において年間約 5,000 万トンの CO2 を海洋隔離する

球温暖化対策上、石炭ガス化発電技術と排出される CO2 を分ケーススタディを行なって、CO2 濃度を生物影響への予測無影離回収し地中貯留する CCS 技術とを組み合わせることが必要響濃度以下にできるとの結果を得た。
これらの成果を、海洋学である。
この期待に応えるべく米国がゼロエミッションのクリー

10

RITE Today 2008

研究活動概説

CO2 貯留研究グループ

ン エ ネ ル ギ ー 発 電 として 実 用 化 を 目 指して い る の が（３）総合戦略策定調査事業

FutureGen 計画である。

（４）FutureGen 国内産業連携推進協議会（仮称）の運営（５）CCS 技術に関する情報提供および普及・啓発事業

FutureGen は、石炭を純酸素を用いてガス化し、得られた等を計画している。

水素ガスで発電するとともに、同時に出て来る CO2 を分離回

FutureGen プロジェクトの情報収集や開発状況の調査で収して地中貯留するシステムである（図２参照）。

図 2 FutureGen のシステム概要

一方、我が国は、すでに石炭ガス化技術では世界的な水準

は、FutureGen Alliance（FG 産業連盟）が実施しているサイトにあり、CCS 技術においても分離回収技術の開発や CO2 地中選定方法に関する調査や、FutureGen プロセスにおいて候補貯留技術の開発では世界的な成果を挙げている。
しかし、今に上がっている石炭ガス化発電及び CO2 分離回収技術に関後、これらの技術を統合して FutureGen 計画と同様のゼロエする最新動向調査等を行なっている。
また、普及啓発ではミッションクリーンエネルギー発電を視野に入れた技術開発

FutureGen 普及啓発の WEB サイト開設を準備中であり、プが必要な段階にある。

ロジェクトのスケジュール、プラントイメージ図、産業連盟の紹こうした構想の実証には広範囲な技術集約と多額の資金が介等を邦訳して掲載の予定である。
さらに、「FutureGen ワー必要であり、米国が主導する国際連携の枠組みに参加するこクショップ 2008」
を平成 20 年 2 月に開催した。とで、革新的ゼロエミッション石炭ガス化発電技術の技術情

今後の事業では、米国・欧州・豪州等の石炭ガス化および報を入手するとともに、我が国の実用化総合戦略を検討し、国CCS 関連の現地調査を含め、入手情報に基づいた国内にお内への普及啓発を図ることには大きな意義がある。

ける調査研究等も行なう予定である。
これらの事業を通じて、以上の背景をもとに、平成 19 年度、RITE では「石炭ガス化

FutureGen プロジェクトの成果が我が国における温暖化対策技術等実証普及事業」を提案し、FutureGen プロジェクトを立技術の開発に効果を挙げ、また産業界において新規事業を創ち上げたところである。主な事業としては、出されることにより国益に資することを目指す。事業成果は、（１）FutureGen プロジェクトに関する情報収集・整理

ホームページ、パンフレット、報告会等を通じて広く配信、PR（２）FutureGen 開発状況の評価する予定である。

11

RITE Today 2008