clathrate hydrate

CO2クラスレート・ハイドレートに関する研究

  • 背景


近年、地球温暖化が問題となっている。
その問題の原因となっているいる温室効果ガスには、
CO2(二酸化炭素)、SOX(硫化酸化物)、O3(オゾン)、CH4(メタン)
等があるが、それらの中でも、CO2は大気中の濃度が際立って高く、最も温暖化に与える影響が大きいと考えられている。

地球温暖化を抑制するためには、温室効果ガスの人的放出の削減、そして固定化しかないと考えられている。
ここで、処理するCO2の量が膨大であることから、海洋への固定化が注目されている。

  • 海洋を利用した固定化について


    • 火力発電所などのCO2大量排出施設の排ガス中からCO2を回収・液化して、
    自然に行われている大気から海洋への炭素循環を人工的に促進するというものである。
    それにはCO2を海洋へ溶解拡散させる「溶解法」、海底に貯留する「深海貯留法」がある。

    海洋を利用した固定化の概念図
    溶解法とは・・・
    深海500m付近に液体または気体のCO2を噴出し、海洋へ溶解、拡散させる方法である。


    深海貯留法とは・・・
    深海3500m以深の海底の窪地に液体CO2を貯留する方法である。
    海水と液体CO2との界面にクラスレート・ハイドレートという物質が形成され、膜状に液体CO2を覆うように存在する。
    この膜は液体CO2の海洋への溶解を抑制するため、安定的に液体CO2を覆うように存在するのであれば、海洋への長期貯留を期待するできる。



  • CO2クラスレート・ハイドレート


    • ハイドレートの概念図 CO2分子の周りに幾つかのH2O分子が集まり、
    籠型の多面体を形成した包接水和物のことである。

    これは、温度10℃以下、圧力4.5MPa以上の条件下において、
    水との界面に形成される。

    (注意！)
    左概念図のハイドレート・クラスターは正12面体のキャビティの場合であり、また物質と色は無関係である。


  • 研究の目的


    • ハイドレートは、地上の温度・圧力条件下では存在しない物質のため、
    その物性は現在も解明されていない部分が多い。

  • 共同研究機関


    • 独立行政法人　海上技術安全研究所　(National Maritime Research Institute)

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