資源・素材学会 年次大会

二酸化炭素の地下貯留において，残留ガストラップの状態から二酸化炭素が周囲の地下水に溶け出す溶解トラップへの移行は，漏洩の危険性の観点から安定的な貯留をする上で重要となる．本研究では，X線マイクロトモグラフィーを用いて異なる粒子径によって構成された多孔質内にトラップされた窒素ガスの溶解現象を観測し，貯留層の構造が物質輸送に与える影響について実験的な検討を行った．多孔質モデルを196，390，655 μmのサイズのプラスチック粒子によって再現した．今回の実験では，総括物質輸送係数の構成要素である窒素ガスの比表面積・物質輸送係数を個別に求めることに成功した．物質輸送係数はガス飽和率の減少に従いわずかに増加したが，粒子径に因らず類似した値を示した．また，ガス比表面積は小さい粒子径であるほど大きくなり，ガス飽和率の現象に伴い線形的に減少した．従って，異なる粒子径によって構成される多孔質では，物質輸送係数は粒子径に関わらず類似した値であるため，貯留層の構造による影響を受けない．そのため，比表面積が溶解における主要なパラメータとなると考えられる．