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[P005A [発表前半]]Experimental Study of CO2 Injection-Based Underground Coal Gasification (CO2-UCG)
○Yusuke Takenouchi1, Rika Iriguchi1, Akihiro Hamanaka1, Keni-chi Itakura2, Gota Deguchi4, Jun-ichi Kodama3, Kazuhiro Takahashi2, Takashi Sasaoka1, Hideki Shimada1 (1. Kyushu University, 2. Muroran Institute of Technology, 3. Hokkaido University, 4. Underground Resources Innovation Network)
Keywords:
Underground Coal Gasification,CO2-UCG,Hydrogen production,Boudouard reaction,Untapped coal seams
石炭地下ガス化（Underground Coal Gasification: UCG）は，石炭層に注入孔および生産孔のボーリングを掘削し，地下の石炭層を原位置で直接ガス化させることで，水素や一酸化炭素などの可燃性ガスを回収する技術である。本報告では，ペール缶を用いた模型実験，および露天掘り炭鉱の採掘縁辺部における現場実証実験の両面から，CO₂を注入剤として利用する石炭地下ガス化（CO₂-UCG）の有効性について検討を行った。模型実験では，吸熱反応であるブドワール反応を伴うCO₂注入下においても，ガス化に寄与する中心部で1,000℃を超える高温を維持できることを明らかにした。現場実証実験では，炭層傾斜に沿って掘削した同軸孔を用いた，CO₂ガスと酸素の混合ガスの注入により，安定したガス化反応領域が形成されることを確認した。両実験に共通して，注入剤としてCO₂ガスと酸素の混合ガスを用いるCO₂-UCGでは，生成ガス中のN₂濃度が著しく低下するとともに，CO濃度が大幅に増加した。以上の結果より，CO₂-UCGは安定したガス化反応を維持しながら生成ガス中のCO濃度を向上させることが可能であり，CO₂の有効利用と高品位な生成ガス製造を両立する技術として有望であることが示された。