深海相当超高圧下におけるクラスレート水和物を界面に伴う液体CO2の動的挙動の解明

阐明相当于深海的超高压下液态CO2与笼形水合物界面的动态行为

• 批准号: 07750224
• 负责人: 平井 秀一郎
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750224/
• 关键词: 地球温暖化; 海洋貯留; レーザ計測

地球温暖化の主要な原因の1つである大気中のCO2濃度の増加を抑制するために,火力発電所や製鉄所の大量発生源から分離回収した液体CO2を深海底に貯留する方法は,3000m以深の深海底では液体CO2は海水より密度が大きくなるため深海底の凹地を利用して液体CO2を貯留することが可能になることと,深海底の温度・圧力条件下で液体CO2と海水の反応によりCO2クラスレート水和物(以下,CO2クラスレート)と呼ばれる固体が界面に形成され,CO2の海洋への拡散の抑制に寄与するため,CO2による地球温暖化対策の有望なものの1つとして考えられている.本研究は,レーザ応用画像計測法を深海相当超高圧下をシミュレートするためにプローブ等の挿入が困難な超高圧下のCO2の実験に適用した.CO2のプールからの深層流による拡散挙動について,CO2クラスレートの溶解に伴うpHの変化をレーザシート内の2次元の誘起蛍光強度分布を受光することにより明らかにし,CO2クラスレートの物理化学挙動を含めたCO2の動的挙動を解明を行った。液体CO2または水にDye(色素)を混入し,Yagレーザ光の吸収により放射されるレーザ誘起蛍光の瞬時2次元分布を高感度CCDカメラにより受光した.CO2の拡散は,周囲の水に対してpHの変化を誘起し,Dye(色素)としてフルオレセインを用いると,2次元瞬時のpH分布の計測を行った。これにより、CO2の溶解速度を算出し、液体CO2噴出により得られた液体CO2のプールの上を深層流が流れ,これによりCO2が液体CO2を深海底に貯留することがどの程度のタイムスケールで行えるかを明らかにした。1GWの火力発電所から排出されるCO2の10年分が完全に溶解するまで240年程度要することを明らかにした

The earth warming の な main reason の 1 つ で あ る large 気 の CO2 concentration の raised を requirement by inhibiting す る た め に, fire 発 electricity is made by iron objects a lot の や 発 students か ら separate the 収 し た liquid CO2 を abyssal に retention す は る method, 3000 m deep の abyssal で は liquid CO2 は seawater よ り density が big き く な る た め abyssal の concave を land With し て を liquid CO2 retention す る こ と が may に な る こ と と, abyssal の で liquid CO2 under the condition of temperature, pressure の と seawater reverse 応 に よ り CO2 ク ラ ス レ ー ト and water content (the following, CO2 ク ラ ス レ ー ト) と shout ば れ る solid が interface に さ れ, CO2 の Marine へ の company, scattered の inhibit に send す る た め, CO2 に よ The countermeasures against る global warming る are expected to be tested in な な <s:1> て て 1 と <s:1> て えられて えられて る る. This study は レ ー ザ 応 を quite deep by portrait measuring method under ultra-high 圧 を シ ミ ュ レ ー ト す る た め に プ ロ ー ブ etc. の scions into が difficult な の CO2 under ultra-high 圧 の be 験 に applicable し た. CO2 の プ ー ル か ら の deep flow に よ る company, scattered 挙 dynamic に つ い て, CO2 ク ラ ス レ ー ト に の dissolved with う pH の variations change を レ ー ザ シ ー ト の within 2 Dimensional の induced 蛍 を light intensity distribution by light す る こ と に よ り Ming ら か に し, CO2 ク ラ ス レ ー ト の physical chemistry 挙 dynamic を containing め た CO2 の 挙 of move を interpret を line っ た. Liquid CO2 ま た は water に Dye (pigment) were mixed with を し, Yag レ ー ザ light の 収 に よ り radiation さ れ る レ ー ザ induced 蛍 の instantaneous light 2 dimensional distribution を Gao Gan degree of CCD カ メ ラ に よ り by light し た. CO2 の company は, weeks 囲 の water に し seaborne て pH の variations change を induced し, Dye (pigment) と し て フ ル オ レ セ イ ン を with い る Youdaoplaceholder0, two-dimensional instantaneous <s:1> pH distribution <e:1> meter を row った. こ れ に よ り, CO2 の dissolution rate を calculate し, liquid CO2 jet に よ り have ら れ た liquid CO2 の プ ー ル の を deep flow が flow れ, こ れ に よ が り CO2 liquid CO2 を abyssal に retention す る こ と が ど の degree の タ イ ム ス ケ ー ル で line え る か を Ming ら か に し た. 1 gw の 発 electric fire by か ら discharge さ れ る 10 years が に completely dissolved CO2 の す る ま で 240 degree to す る こ と を Ming ら か に し た

项目成果

Hirai,S: "MEASUREMENT OF CO2 DIFFUSION COEFFICIENT AND APPLICATION OF LIF IN PRESSURIZED WATER" Energy International Journal(B). (to be published). (1996)

Hirai,S：“CO2 扩散系数的测量和 LIF 在加压水中的应用”能源国际杂志（B）。

Hirai,S: "DISSOLUTION RATE OF LIQUID CO2 IN PRESSURIZED WATER FLOW AND EFFECT OF CLATHRATE FILM" Energy International Journal(B). (to be published). (1996)

Hirai,S：“液态二氧化碳在加压水中的溶解速率和笼形膜的影响”能源国际杂志（B）。