プロジェクト課題

C O2貯留技術
背景・目的
電力の安定供給のためには、世界的に資源量が豊富な石炭の活用が今後も必要である。
一方、地球温暖化対策として、火力発電所などから出る CO 2 の大気への排出量の削減が求められているため、CO 2 を回収して地下に貯留する CCS（CO 2 Capture and Storage）の適用が検討されつつある。
本課題では、国内外の CCS に関する最新の動向を把握するとともに、CO 2 の排出が多い火力発電所などが多く存在する我が国の沿岸域周辺の地質構造の特徴を踏まえて、CO 2の地下貯留に関する基礎的な現象の把握や要素技術を開発する。

主な成果
1．CO2 の回収・貯留に関する海外動向調査
わが国での CCS-Ready（CCSR）＊ 1 導入の議論に役立てるため、GCCSI（GlobalCCS Institute）による提言を参考に CCSR に必要な要件や政策的な含意についてまとめた（表 1）［V 1 0 0 1 2］。また、CCS プロジェクトの中止事例（オランダ）を分析した結果、社会的受容性、政策、貯留の安全性などに関する不確実性が一つの中止要因であることがわかった［V 1 0 0 1 1］。
2．国内の CO2 貯留候補地のサイト評価
海外の CO 2 地中貯留プロジェクトの貯留候補地（2 6 地点）と国内の CO 2 貯留可能量評価地域（1 9 地点）における地質条件や貯留層・遮蔽層の性状などを比較した。その結果、貯留層の孔隙率、有効層厚などに大きな相違はないが、貯留層の浸透率が海外に比べ一桁程度小さい傾向が見られ、CO 2 の注入時の圧力が高くなる可能性がある。
3．地下における CO2 の挙動評価
ZeroGen（豪州の CCS プロジェクトの実施主体）との共同研究により、ZeroGen の貯留候補地の地震探査結果や、当研究所で実施した岩石試験結果に基づき、水理地質構造モデルを構築した。このモデルを用いて CO 2 を圧入した場合の CO 2 の分布域を数値シミュレーションにより予測した。また、この CO 2 の分布による重力値と電気比抵抗値の変化を予測した結果、地上での物理探査で計測が可能な程度の変化になることがわかり、これらの探査法が CO 2 のモニタリングとして有効であることが示された。
4．CO2 船舶輸送の実施可能性評価
圧入設備を搭載した船舶による CO 2 シャトル輸送システムの技術的およびコスト的な実施可能性について検討した。また、本システムにより貯留地点選定に関する自由度が拡大できることを示した（図 1）。（東京大学との共同研究）
5．CO2 鉱物固定技術の開発
秋田県雄勝地点における深さ 1 , 0 0 0 m、坑底温度約 2 0 0℃の坑井への CO 2 溶解水注入実験により、地下高温環境下に注入した CO 2 が比較的短時間で鉱物化するとともに、その周辺岩盤の透水性が低下し、安定化させて貯留できる可能性が示された［N10051］。
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電力安定供給技術

電力安定供給技術表表
1 1CCS-Ready
CCS-Ready（CCSR）プラントが満たすべき主な要件(CCSR)プラントが満たすべき主な要件
GCCSI
ではCCSRを下記のように定義することを提言している。我が国においても、この提言を参考とGCCSI では CCSR を下記のように定義することを提言している。我が国においても、この提言を参考として CCSR の導入の議論が進められるものと思われる。
して CCSR の導入の議論が進められるものと思われる。
CCSRプラントは、Capture
CCSRプラントは、Capture Readyプラント、Transport
Readyプラント、Transport Readyプラント、Storage
Readyプラント、Storage Readyプラントが統合されたプラント
Readyプラントが統合されたプラント
CaptureCapture Ready
Ready プラント
プラント
回収されたCO回収されたCO22の全量が、技術的に輸送可能で貯留可能な場所に立地することの全量が、技術的に輸送可能で貯留可能な場所に立地すること経済的に許容可能な幾つかの技術を用いてCO
経済的に許容可能な幾つかの技術を用いてCO22回収機能の追設が技術的に可能であること
回収機能の追設が技術的に可能であること
将来的なCO回収に関連した設備の追加、機能追設工事、CO22パイプラインあるいは輸送システムへのアクセス等
パイプラインあるいは輸送システムへのアクセス、将来的なCO22回収に関連した設備の追加、機能追設工事、COが可能なスペースが確保されていることが可能なスペースが確保されていること
CO
CO22回収機能の追設に際して環境、安全、その他の必要な許認可事項が特定されていること回収機能の追設に際して環境、安全、その他の必要な許認可事項が特定されていること
将来的に追設される回収設備に関する一般への普及啓発やエンゲージメントが実施されていること
将来的に追設される回収設備に関する一般への普及啓発やエンゲージメントが実施されていること
Transport
Transport Readyプラント
Readyプラント想定される輸送手段が許容可能な経済コストで回収CO想定される輸送手段が許容可能な経済コストで回収CO22を貯留サイトに輸送することが技術的に可能であることを貯留サイトに輸送することが技術的に可能であること
輸送ルートの設定が現実的であることと、輸送ルートに係る権利が取得できること、地表および地表面下の利用輸送ルートの設定が現実的であることと、輸送ルートに係る権利が取得できること、地表および地表面下の利用に関する競合に関して特定されているか、あるいは調停済みであることに関する競合に関して特定されているか、あるいは調停済みであること
輸送に関する環境、安全、その他の必要な許認可事項が特定されていること
輸送に関する環境、安全、その他の必要な許認可事項が特定されていること
将来的な輸送行為の運用に関する一般への普及啓発やエンゲージメントが実施されていること
将来的な輸送行為の運用に関する一般への普及啓発やエンゲージメントが実施されていること
Storage
Storage Readyプラント
Readyプラント
１箇所あるいは複数の貯留候補サイトが明確にされ、そこへは回収CO１箇所あるいは複数の貯留候補サイトが明確にされ、そこへは回収CO22の全量が許容可能な経済コストにおいての全量が許容可能な経済コストにおいて技術的に貯留可能であり、またそこへのアクセスが商業的に可能であること
技術的に貯留可能であり、またそこへのアクセスが商業的に可能であること
貯留候補地の適切な貯留容量、圧入性、貯留堅固性が示されること
貯留候補地の適切な貯留容量、圧入性、貯留堅固性が示されること貯留サイトにおける地表および地表面下の利用に関する競合が特定されているか、あるいは調停済みであること
貯留サイトにおける地表および地表面下の利用に関する競合が特定されているか、あるいは調停済みであること
貯留に関する環境、安全、その他の必要な許認可事項が特定されていること
貯留に関する環境、安全、その他の必要な許認可事項が特定されていること
将来的に貯留行為の運用に関する一般への普及啓発やエンゲージメントが実施されていること
将来的に貯留行為の運用に関する一般への普及啓発やエンゲージメントが実施されていること

CO2 排出源CO2 排出源CO2 貯留基地
CO2 排出源CO2 輸送ﾀﾝｶｰ

排出源で回収されたCOCO
排出源で回収された2 をタンカー2 をタンカにより貯留基地へ輸送し、海底下のーにより貯留基地へ輸送し、海底下地中へ貯留する。現在、世界の CO2の地中へ貯留する。現在、世界のの大規模実証プロジェクトで実施さCO2 の大規模実証プロジェクトでれている年間 1 0 0 万トン規模の CO2実施されている年間 100 万トン規の輸送では、国内をほぼカバーできCO2以内の距離であれば、4の輸送では、国内をほぼる 模の1,0 0 0kmカバーできる
1,000km 以内の距離
隻の3,0 0 0 トン級タンカーでの対応が可能と評価した。
であれば、4 隻の 3,000 トン級タンCO2 貯留層カーでの対応が可能と評価した。

図
図11 COCO2 船舶輸送の概念
2 船舶輸送の概念
国内では輸送のためのパイプライン設置には敷地の確保など課題が多いと考えられ、船舶に国内では CO
CO22輸送のためのパイプライン設置には敷地の確保など課題が多いと考えられ、船舶による輸送もオプションとして有効であると評価した。
よる輸送もオプションとして有効であると評価した。

* CCSR：CCS 実施の法規的あるいは経済的な促進策が導入された場合、CCS 機能（表 1 参照）を追設できるようなプラントのこと＊ 1：CCS 実施の法規的あるいは経済的な促進策が導入された場合、CCS 機能（表 1 参照）を追設できるようなプラントのこと

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