図表 III-5．サブ課題 C（海洋ロボティクス調査技術開発）の年度展開②広域モニタリングシステム

最終目標

深海底でのAUV光通信・高速音響通信による大量データ転送
・海中ドッキング充電・環境調査技術実証およびAUV社会実装
2023

2024

2025

AUV搭載高速光通信技術開発、深海ターミ
ナル試作、ホバリング型AUV(H-AUV)ドッキングおよび通信装置改造、江戸っ子光通信装置搭載検討、高速音響通信方法検討、航行型AUV（C-AUV）
ドッキングシミュレー
ション、廉価AUV設
計 試作

高速光通信技術シス
テム開発、深海ター
ミナル改良（高速音響通信装置搭載等含）、H-AUVドッキ
ングおよび通信装置改良、江戸っ子光通信装置搭載工事、CAUVドッキングター
ミナル試作、廉価
AUV試作、屋内水槽試験

広域モニタリングシ
ステム全般改良、100m以浅海域実証試験、C-AUVドッキ
ングターミナル改
良・水槽試験、廉価
AUV実海域全体シス
テム検証、6000m級AUVの性能向上のための技術改良

1000m以深海域広域モニタリングシス
テム実証、技術課題
抽出・改良、CAUVドッキングター
ミナル改良・100m
以浅海域実海域試験、廉価AUV民間活用改良

屋内水槽

水深100m

水深100～2,000m

ほばりん

ほばりん２
ドッキング対応
光通信開発

C-AUVターミナル
改良（屋内水槽）

江戸っ子
光通信装置搭載
廉価AUV設計・試作

深海ターミナル試作

ドッキング・通信改良

2027

広域モニタリングシステムの社会実装試
験実施、廉価AUV
民間活用のための改良

廉価AUV
システム検証

廉価AUV試作

C-AUVターミナル試作

2026

ドッキング
光通信
充電

C-AUVターミナル
改良・浅瀬試験
音響灯台
定線調査
光通信

ドッキング
光通信データ転送
充電

廉価AUV民間活用・改良
音響灯台データ収集
長期定線調査光通信データ転送

高速通信装置データ転送

深海ターミナル改良

図表 III-6．サブ課題 C（海洋ロボティクス調査技術開発）の年度展開
44水平方向AUV間通信測位技術（協調群制御）を用いた新たな海底面調査・海底下地層探査技術、将来的にはレアアース泥、CCS適地調査等での利用
海洋構造物保守点検等、対応可能な廉価で平易に活用可能なAUV開発

曳航式音源

江戸っ子、複数AUV、深海ターミナル連携による長期運用・大量データ回収可能な広域モニタリングシステム

図表 III-7. サブ課題 C（海洋ロボティクス調査技術開発）の将来展開

45

(４) 海洋玄武岩層を活用した大規模 CO2 貯留・固定化技術に関する基礎調査研究① 研究開発目標
我が国 EEZ における海洋玄武岩層を活用した大規模 CO2 貯留・鉱物固定化技術に係る基礎調査研究を実施する。
具体的には、南鳥島 EEZ に存在する巨大平頂海山（頂上が平面の形をした海底火山）である
拓洋第 5 海山を対象として、
1. 海洋玄武岩 CCS を想定した拓洋第 5 海山の地質構造に係る基礎調査研究
2. 海洋玄武岩 CCS の CO2 挙動・圧入最適化に関する基礎実験研究
3. 海洋玄武岩 CCS の CO2 輸送・洋上圧入等を含む概念設計と国際共同研究を展開する。
第 3 期 SIP 最終年度までの研究開発目標は次の通りである。
① 拓洋第 5 海山の地質構造の物理化学的・水理学的・地化学的特性を解明する。
② 海洋玄武岩 CCS の圧入最適化に係る基幹技術を開発する。
③ 拓洋第 5 海山の CO2 貯留・鉱物固定化ポテンシャルを提示する。

④ 海洋玄武岩 CCS の CO2 輸送・洋上圧入等を含む概念設計を提示する。
以下に具体的な研究開発目標を示す。
サブ課題 D（海洋玄武岩 CCS 基礎調査研究）の研究開発目標及び実施内容
5 つの視点
技術開発

目標

実施内容

達成基準

拓洋第 5 海山の地質構造に係る基礎調査研究

拓洋第 5 海山の地質構造の物理化学的・水理学的・地化学的特性を解明する。

社会的受容性

社会的理解の促進

拓洋第 5 海山における 2 次元弾性波探査の実施
拓洋第 5 海山における掘削調査の実施（経済産業省・資源エネルギー庁とも連携し実施の在り方について協議中）
玄武岩海山の地質学的研究（CO2 挙動評価）
玄武岩海山の水理－力学特性評価（CO2 挙動評価／最適圧入技術）
玄武岩海山の鉱物化促進技術開発（CO2 挙動評価）
操業上の課題対策や経済性評価等（シミュレーション）
海洋玄武岩 CCS に係る法令・ガイドライン等の情報収集と概念設計
国内外での情報発信

人材

必要人材の確保・教育

必要人材の要件整理

海洋玄武岩 CCS の CO2 挙動・圧入最適化に関する基礎実験研究

事業
制度

海洋玄武岩 CCS に適用可能な鉱物化技術を確立
海洋玄武岩 CCS の CO2 輸送・洋上圧入等を含む概念設計を提示
法令・ガイドライン調査及び要件
整理

46

拓洋第 5 海山の CO2 貯留・鉱物固定化ポテンシャルを提示する。

海洋玄武岩 CCS に適用可能な鉱物化技術が確立される。
大規模 CCS に向けた経済性評価が可能となる。
海洋玄武岩 CCS に係る法令・ガイドライン等が検討されることになる。
国際会議等での発信、セミナー開催等が予定される。
関係府省と連携し人材育成プログラム等が検討されている。

② 実施内容1)

海洋玄武岩 CCS を想定した拓洋第 5 海山の地質構造に係る基礎調査研究

拓洋第 5 海山における弾性波探査の実施
2023 年度に、拓洋第 5 海山における大規模 CCS の対象深度となる地質構造（平頂面から深度約 3,000m）の把握を目的に、2 次元弾性波探査を実施する。

2024 年度以降に、最先端のノイズ抑制処理、イメージング処理、波形インバージョン解析を行い、海山の地質構造を評価する。



拓洋第 5 海山における調査井の掘削調査の実施（経済産業省・資源エネルギー庁と連携し、実施の在り方について協議中）
2023 年度の 2 次元弾性波探査による地質構造の分析結果を踏まえ、経済産業省・資源エネルギー庁と 2026-27 年度を目安に調査井の掘削調査の実施について協議中である。

調査井では、分析評価用の岩石コア試料を採取するとともに、ワイヤーライン検層による現場のバルク構造の把握、海水圧入テストによる圧入性評価、温度センサーを付した坑内観測アレイの整備等を提案している。

2)

海洋玄武岩 CCS の CO2 挙動・圧入最適化に関する基礎実験研究



玄武岩海山の地質学的研究（CO2 挙動評価）
拓洋第 5 海山の地質学的・物理化学的特性の評価を行い、拓洋第 5 海山の地質モデルを構築する。



CO2 貯留及び鉱物化ポテンシャルを最大化する観点から、岩石コア試料等を用いた水理特性評価や地化学反応実験等を実施し、最適な CO2 圧入方法に関するシミュレーシ
ョン精度の向上を図る。



玄武岩海山の水理・力学特性評価（CO2 挙動評価／圧入最適化技術）


室内実験により、CO2 圧入に伴う玄武岩の変形が浸透率や力学物性の変化に及ぼす影響を調べ、物理的・化学的な空壁率の増加法や CO2 鉱物固定化促進に係る技術開発を行う。最終的には、水理・力学連成シミュレーションにより、CO2 の物性変化と流動・変形現象の関係を明らかにする。



玄武岩海山の遮蔽性能評価（CO2 挙動評価技術）
拓洋第 5 海山における海洋玄武岩 CCS を想定した上位層岩石・玄武岩・水・CO2 系での反応実験を実施し、長期的な地化学プロセスが遮蔽性能に及ぼす影響を評価する。
最終的には、地化学シミュレーションの結果を踏まえ、CO2 濃度、注入位置、注入期間等について最適条件のシミュレーションを行う。

3)

海洋玄武岩 CCS の CO2 輸送・洋上圧入等を含む概念設計と国際共同研究

国際的な海洋玄武岩 CCS 関連技術や政策等に関する情報を収集し、国際共同研究を推進
47

する。
拓洋第 5 海山への大規模 CO2 海上輸送や洋上圧入システム等に係るビジネスモデルを検討し、海洋玄武岩 CCS の概念設計を提示する。

図表 III-8. 本サブ課題が目指す将来的な海洋玄武岩 CCS の社会実装ビジョン③ 実施体制本サブ課題は、国立研究開発法人等に所属する研究実施者を中心に、大学や民間調査会社などの協力により遂行する。
2023 年度に 2 次元弾性波探査を実施する。その分析結果を踏まえ、掘削調査に向けての検討チームを組織する。
また、海洋玄武岩 CCS に係る国際的・学術的な情報収集を実施し、海洋玄武岩 CCS の概念設計につなげる。

研究開発責任者

国立研究開発法人海洋研究開発機構

研 究 推 進 法 人 が 本サブ課題においては、南鳥島 EEZ にある拓洋第 5 海山を対象とした研究開発責任者で 弾性波探査や掘削調査、各種実験・分析等の結果に基づく海洋玄武岩ある理由

CCS の新しい概念設計の構築を目指している。本計画の遂行にあたっては、当該海域の深海調査で蓄積された科学的知見・データ等の利活用に加え、地球深部探査船「ちきゅう」を用いた海洋科学掘削プロジェク
トの企画・運航・試料管理等に係る実施体制及び専門の異なる国内外の科学者との国際共同研究の経験・実績を有する海洋研究開発機構の役割が不可欠である。

48