講演情報
[3511]玄武岩CCSを対象としたCO2鉱物固定化反応の定量評価
○糸山 翔太1[修士課程]、菅井 裕一1、江崎 丈裕1、タンバリア セオドア1 (1. 九州大学)
司会： 任傑（秋田大学）
キーワード：
CCS、玄武岩、漏洩リスク、反応速度式
近年、地球温暖化対策としてCCS（Carbon Capture and Storage）が注目されており、中でもCO2を炭酸塩鉱物として固定化できる玄武岩層CCSは、長期的な漏洩リスクが低い貯留技術として期待されている。本研究では、玄武岩層におけるCO2の鉱物固定化挙動を定量的に評価するため、CO2鉱物固定化モデルの構築を目的とした。CO2圧入後の一連の過程を、①CO2の溶解に伴う地層水のpH変化、②酸性化した地層水による玄武岩からのCa2+溶解、③溶出したCa2+と溶存CO2によるCaCO3生成の3段階に分け、それぞれについて室内実験を実施した。pH変化については、混合pH指示薬を用いた吸光度測定によりCO2圧力とpHの関係を評価した。Ca2+溶解実験では、異なるpH条件に加え、50、70、90℃の温度条件下で玄武岩粉末からのCa2+溶出挙動を測定し、飽和溶解濃度および反応速度定数を導出した。また、CaCO3生成実験では、高圧セル内にCO2を圧入し、Ca2+濃度の経時変化から飽和生成濃度および生成反応速度定数を算出した。得られた各反応速度式を組み合わせて鉱物固定化シミュレーションを実施した結果、Ca2+溶解およびCaCO3生成の計算値は実測値を良好に再現し、構築した数式の妥当性が確認された。