報告書番号

N06013

タイトル（和文）

CO2/水エマルジョンを用いたCO2ハイドレートの生成熱による海洋堆積層の加温に関する室内実験と解析による評価

タイトル（英文）

Estimation for thermal stimulation of oceanic sedimentary layers using exothermic heat of CO2 hydrate formation by laboratory experiment and its analysis using CO2/water emulsion

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

新たな天然ガス資源として海洋堆積層や永久凍土のメタンハイドレート(MH)の開発が期待されている．MHは安定な固体で流動性がないため，海洋堆積層を加温してMHを水とCH4ガスに分解する方法が提案されている．本報告ではCO2ハイドレートの生成が発熱反応であることに着目し，CO2ハイドレートの生成熱で堆積層が加温できるか次の検討を行った．1)耐圧容器を用いたCO2ハイドレートの生成実験における温度計測．2) CO2ハイドレートの生成による温度上昇モデルの提案．3)非定常熱拡散解析を用いた実験結果の再現による温度上昇モデルの評価．4)評価した温度上昇モデルを用いて海洋堆積層を想定した熱伝導が生じない境界条件を考慮した解析．以上より，CO2ハイドレートの生成熱で堆積層を約9℃加温できることから，CO2が海洋堆積層の加温剤として利用できる可能性を示した．

概要 （英文）

Exploitation of methane hydrate (MH) is expected as a new resource of natural gases. However MH is solid and it doesn't flow, thus dissociation methods of MH into water and CH4 gas in oceanic sedimentary layers are proposed. Here we focused on the exothermic reaction of CO2 hydrate formation for thermal stimulation of the layers. The possibility for raising temperature of the sedimentary layers by the exothermic heat of CO2 hydrate is considered by following items. 1) A laboratory experiment to measure temperature through CO2 hydrate formation in a pressure cell. 2) Proposing a temperature-raising model by CO2 hydrate formation. 3) An estimation of the temperature raising model using unsteady heat diffusion analysis by simulating the results of the laboratory experiment. 4) An analysis considering the boundary condition of sedimentary layers and the estimated model. As a result, the temperature of the layers can be raised by about 9 degrees centigrade using CO2 hydrate formation. Then this shows a possibility to use CO2 as a warming material for oceanic sedimentary layers.

報告者

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