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

れた CO2 のモニタリングを行って、予測手法の精度向上

CO2 地中貯留技術は、温室効果ガスである CO2 を大気を図った。に放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、油層に CO2 を圧入して石油の増進回収を行う
EOR、枯渇ガス田への隔離、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。
このうち、RITE が取り組んでいる帯水層貯留（図 1）は、貯留層である帯水層上部にガスや液体を通さないシール性の高い層が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で、最も即効的で実用化が近いとされて

図２ CO2 地中貯留岩野原実証試験サイト

いる。

これらの 8 年にわたる実証試験により岩野原におけるCO2 圧入性の確認、CO2 挙動の確認、シミュレーションによる予測等成果を挙げ、我が国における帯水層の基礎的知見を習得し、地中貯留実現の可能性を提示することができた。
CO2 地中貯留の技術開発・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 地中貯留の有効性や実適用に向けた課題を明ら

図１ 帯水層地中貯留技術の概念図

かにし、社会システムの整備等が求められている。
「CO2 地中貯留技術研究開発」のプロジェクトは、地中RITE では、平成 20 年には、安全性評価手法を中心とし貯留の地球温暖化対策への有効性に着目し、我が国の地た調査研究開発を開始し、貯留層及びシール層評価に関す下帯水層への地中貯留の可能性を科学的な検証をするためる基礎的研究、地中貯留の地震への影響評価、海底下漏洩に、平成 12 年にスタートした。特に、新潟県長岡市岩野監視手法の高度化を実施した。また貯留層賦存量調査では原基地で実施した CO2 圧入実証試験（図 2）においては、排出源近傍の貯留可能性評価、弾性波探査手法の適用性の地下 1,100m の帯水層に 1 万 400 トンの CO2 を圧入し（平検証を、関連技術調査ではリスクアセスメント動向調査、

成 15 年 7 月〜平成 17 年 1 月）、地下における CO2 の挙

国内外 CCS 動向調査を実施した。

動を弾性波トモグラフィーや物理検層などで把握するとと今 後 の 研 究 開 発 に お い て は、CCS(Carbon dioxide

もに、観測結果をもとに CO2 地中貯留挙動予測シミュレー

Capture & Storage: CO2 分離・回収・貯留 ) 推進に当たっ

タを開発した。なお、実証試験中に岩野原から約 20kmての課題として安全評価基準の策定を含めた安全評価手法

離れた場所で発生した新潟県中越地震においても、地下にを開発し、国が目指す年間 10 万トンレベルのより大規模圧入された CO2 や帯水層、坑井などに異常は認められず、な実証事業の実施へ向けての基礎的研究を行う予定であ安全性が確認されている。平成 19 年には、地下に圧入さる。

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研究活動概説CO2 海洋隔離プロジェクト

物影響への予測無影響濃度以下にできるとの結果を得た。

海洋隔離技術は、大量の CO2 を溶かし込んでいる海洋

これらの成果を、平成 17 年度海洋学会秋季大会の特別シの中深層に CO2 を十分溶かし込む能力がありこれを利用

ンポジウム「CO2 海洋隔離：適切な環境影響評価のあり方して、CO2 大規模排出源から CO2 を回収して、海洋表層について」や、平成 19 年度海洋理工学会のシンポジウムを通さず直接深海に CO2 を注入しようとする技術である。

「CO2 海洋隔離技術の進展 - ケーススタディから見える有RITE では、環境影響を最小限に抑えるため、航走船舶効性と課題 -」などにおいて発表し、主に科学者を対象に（Moving Ship）を用いる溶解希釈型の中層放流方式の技した理解促進活動を行った。平成 19 年度の METI 産業構術開発を進めている（図 3）。

造審議会中間評価では、概ね順調に進捗しているとの評価を受けた。この中間評価における「今後の提言」を受け、海水中の CO2 挙動を予測するためのモデルの信頼性向上などを進める。
平成 20 年度は平成 19 年度に引き続き、以下の活動を実施している。
（１）CO2 海洋隔離技術の動向調査①理解促進基盤の整備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①生物影響評価手法の開発②実海域生物影響データの収集

図 3 航走船舶方式による海洋隔離のイメージ③深海生物の CO2 影響研究
（３）CO2 挙動技術の開発

2005 年 の IPCC 特 別 報 告 書「Carbon Dioxide Captureand Storage」（第６章）では、海洋隔離は気候変動対策と① CO2 挙動の観測・予測技術の開発して有用な技術であると評価されている。この技術を実用②海洋隔離の可能性評価

化するにあたっての課題は、海洋へ注入される CO2 の生
今後、これまで開発してきた環境影響評価技術や CO2物への影響を抑えることであり、そのための環境影響予測技術の開発が当面の課題になっている。

希釈技術等の成果を活かし、海洋中深層の生態系モデルを本プロジェクトは平成 9 〜 13 年度に実施されたフェー開発して長期影響予測技術を開発するとともに、より高精

ズ１において、我が国近海における CO2 のマクロな CO2度な CO2 挙動予測技術を開発し、実適用へ向けた海洋隔挙動把握、CO2 放出ノズル後方の CO2 挙動解析、生物影離技術の開発を進める計画である。しかし、海洋隔離技術

響予測調査等を行った。これに引き続くフェーズ２（平成を実用化するためには、実海域における実験を行うことに14 〜 23 年度）においては、「CO2 海洋隔離に伴う環境影よって開発した技術の実証を行う必要があり、最終的には響予測技術の開発」を目標に、技術開発や技術評価等を進数 100km 規模での CO2 挙動を追跡し、生物への影響を調めている。

査する必要がある。

その結果、航走船舶方式の CO2 放流では CO2 濃度は数

また、海洋は人類の共有財産であることから、海洋隔離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実験を実施するためには国際的な合意の形成が必要であ視できるレベルになることがシミュレーションによって予る。したがって、科学者に対する海洋隔離についての理解測できた。また、海洋隔離の実適用時のイメージを明確促進や、国際条約等の場における海洋隔離実験実施に対すにするため、日本近海において年間約 5,000 万トンの CO2る合意を獲得するための国際ネットワーク構築等にも注力を海洋隔離するケーススタディを行なって、CO2 濃度を生する計画である。

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研究活動概説IZEC（International Zero Emission Coal）プロジェクト

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

化石燃料は世界のエネルギー源の約 80% を占めており、が必要であり、世界で進められているゼロエミッション石今後も石炭を長期的に利用することが期待されている。と炭火力発電プロジェクトの技術／マネージメント動向を調くにクリーンな石炭火力発電への期待は大きく、そのため査し国内への普及啓発を図ることは、我が国の実用化総合には、地球温暖化対策上、石炭火力発電技術と排出される戦略を検討する上で大きな意義がある。

CO2 を分離回収し地中貯留する CCS 技術とを組み合わせ

以 上 の 背 景 を も と に、RITE で は IZEC（InternationalZero Emission Coal）プロジェクトとして以下の事業に取ることが必要である。

り組んでいる。

その組み合わせとしては図 4 に示すとおり、燃焼後回収・純酸素燃焼・燃焼前回収の３種類のプロセスがあり、現（１）FutureGen をはじめとする世界のゼロエミッショ

在、世界中で米国の FutureGen をはじめとしてゼロエミッン石炭火力発電／ CCS プロジェクトに関する情報ション型の石炭火力発電プロジェクトが計画されている。

収集・整理

我が国においても、NEDO による「革新的ゼロエミッショ（２）世界各国および国際ゼロエミッション／ CCS イニン石炭ガス化発電プロジェクト」等、実用化に向けた取りシアティブに関する情報収集・整理組みが始まっている。

（３）IZEC フォーラムの運営および IZEC ワークショップの開催等による普及啓発事業
平成 19 年度は主として米国の FutureGen に関する調査を実施した。平成 20 年度は、欧米、豪州を中心として 40以上のデモンストレーションプロジェクトおよびパイロットプロジェクトの最新動向調査を実施している。また、イニシアティブについては EU・英国・ノルウェー・オランダ・ドイツ・米国・カナダ・豪州等の方針・戦略について調査を実施している。
普及啓発では IZEC 普及啓発の WEB サイト開設を準備中
であり、プロジェクトのスケジュール、資金、採用技術等ならびに各国インセンティブの概要を掲載の予定である。
さらに、プロジェクト・インセンティブ調査内容を国内産業関係者に周知する「IZEC フォーラム」を運営し、海外のプロジェクト・インセンティブ担当者を招聘する「IZECワークショップ」を開催している。
これらの事業を通じて、我が国のゼロエミッション石炭火力発電実用化総合戦略の検討に資するものである。

図 4 燃焼後回収 ・ 純酸素燃焼 ・ 燃焼前回収プロセス

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