CO 隔離技術と水素エネルギー - 水素エネルギー協会 HESS

水素エネルギーシステム Vol.32, No.1 (2007)
第 120 回定例研究会資料
CO2隔離技術と水素エネルギー
平井　秀一郎
東京工業大学　炭素循環エネルギー研究センター　CO2削減が他の環境問題と異なる面：２
CO2問題ー
大量に放出されることに対応した技術である必要性
火力発電所　約 200kg/s
18,000 ton/day
日本で排出される
CO２の内訳
今までの公害問題と異なる。
燃料電池
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第 120 回定例研究会資料
How to sequestrate CO2
N2
Natural gas
Power plant
CO2+N2 CO2 capture
CO2
Coal
Steel plant
CO2
ocean
sequestration
CO2
underground
sequestration
in jectio n w ell
ＣＯ２隔離に関する国際的動向
２．ＩＰＣＣ特別報告書(2005年出版）
●ＣＯ２隔離の技術評価に留まらず、
隔離の有効性の科学的評価、環境
影響、国際法的正当性まで包含し
て現状をまとめる。
O cean
m eth an e reco v ery
CO2
CO 2
CO 2
co al b ed
CO2
Special Report on Carbon Dioxide
Capture and Storage
CO 2
o il field
E n h anced oil R eco v ery
aq u ifer
Special Report
of
the Intergovernmental Panel on Climate Change
http://www.ipcc.ch/pub/reports.htm
From IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage (2006)
Location of sites where activities relevant to CO2 storage are planned or under way.
Sleipner Project - aquifer
Statoil – Norway
1MtCO2/year　1997～
From IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage (2006)　From IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage (2006)　http://arch.rivm.nl/env/int/ipcc/pages_media/SRCCS-final/SRCCS_Chapter5.pdf
http://arch.rivm.nl/env/int/ipcc/pages_media/SRCCS-final/SRCCS_Chapter5.pdf
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Seismic monitoring of stored CO2
From IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage (2006)　http://arch.rivm.nl/env/int/ipcc/pages_media/SRCCS-final/SRCCS_Chapter5.pdf
From IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage
From(2006)　IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage (2006)
http://arch.rivm.nl/env/int/ipcc/pages_media/SRCCS-final/SRCCS_Chapter5.pdf
Weyburn Project – Canada
CO2 EOR (Enhanced Oil Recovery)
CO2 EOR (Enhanced Oil Recovery) with CO2 storage.
From IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage (2006)　http://arch.rivm.nl/env/int/ipcc/pages_media/SRCCS-final/SRCCS_Chapter5.pdf
From IPCC special report, Carbon Dioxide Capture and Storage (2006)　http://arch.rivm.nl/env/int/ipcc/pages_media/SRCCS-final/SRCCS_Chapter5.pdf
1000mから3000mの間で、許容濃度の上昇を2%を許容できると仮定
84Gトン-Cは、大気中CO2濃度の年間の増加量3.3Gトン-Cと比較して、相当大きな隔離量
ＲＩＴＥ　ＨＰより
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第 120 回定例研究会資料
CO2 希釈溶解法ーわが国のプロジェクト
ＲＩＴＥ　ＨＰより
ＲＩＴＥ　ＨＰより
mass transport phenomena in CO2 ocean sequestration
100
Liquid CO2
Intermediate
and deep
ocean
H2O
ｐ[MPa]
Hydrate
film
Hydrate
｜
Liquid CO2
｜
H 2O
Liquid CO2
No massive
hydrate
formation
Stainless wall
Polycarbonate
wall
low-polarsurface free
energy
Liquid CO2
｜
H2O
CO2 mo lecu le
5
CO2 gas
｜
H 2O
Hydrate
｜
CO2 gas
｜
H 2O
1
massive hydrate
formation
CO2 hydrate
50
10
H2O
275
Stainless wall
P=400[kgf/cm2] , T=7.2[℃]
280
285
Polycarbonate
wall
290
T [K]
Lar g e cag e
Small cag e
Phase diagram of H2O- CO2 - hydrate
初期CO2直径20mm 2000m放出
Volume
pCO2 (atm)
1
0.1
4500
LC90
LC50
4000
3500
3000
LC10
500atm
(Biologically
safety level)
0.01
2500
2000
1500
0.001
1000
0.0001
0.1
500
1
10
100
Exposure Time (h)
―60―
1000
10000
0
[m3]
high-polarsurface free
energy
use of low-polar surface free energy
material for pipe wall would prevent
massive hydrate growth to plug
liquid CO2 discharge

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