メタンハイドレートの採掘システムに関する調査研究

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近年、石油に替わる新たなエネルギー資源として各所でメタンハイドレートの商業採掘に関するコンセプト案が提案されている。しかし、現実海面の気象状況の中でのメタンの貯蔵、採掘については殆ど研究がなされていない。メタンハイドレートの商業生産では、海中の中間貯蔵タンク、掘削リグやライザーの位置保持機能、掘削器近辺のモニタリング、ハイドレート腑存状況のモニタリングなどの技術は現実の風波の中での作業性と深く関連し、海洋工学の立場からのアプローチが必要である。本格的な商業生産の前には上記の技術課題を検討できる生産シミュレータが構築されると思われるが、本研究ではそのシミュレータに用いられる要素技術が現在どのレベルにあるのかを調査検討し、今後の重要研究課題を見出すことを主目的として文献調査及び生産シミュレータのテストバージョンの構築を行った。文献調査としては国内主要大学や研究所やインターネットを通して、メタンハイドレート分解の物性値データ、メタンハイドレート分解シミュレーションの手法とコマーシャルコード、メタンハイドレート輸送手法、メタンからメタノールや水素への改質法、天然ガス採掘ライザーとその設置法、掘削リグの位置保持法、CO2ハイドレートの生成法などの文献調査・収集を行なった。特に、平成15年9月に行われた、Hydroelasticity in Marine Technology 2003では採掘ライザーの流力弾性挙動や剥離渦に関する情報を、また、OCEANS 03では音響探査法、水中画像データ転送法、水中モニタリングシステムの情報を海外研究者たちから得ることができた。生産シミュレーションのテストバージョンとしては計算速度の高速化を狙って、東大などで開発されている3次元の複雑な生産シミュレータと同等な機能を持つ2次元軸対称計算法について検討した。また、このテストシミュレータを用いて海象が生産性に与える影響についても検討した。