九州大学、名古屋大学、東京大学の研究グループは、小型連続震源装置、光ファイバー型地震計を活用した新システムを開発し、大量のCO2を削減できるCO2地中貯留で連続的なモニタリングを可能にすることに成功した。

 「CO2地中貯留」は天然ガスや石油などが分布している地層にCO2を貯留する。短期間で大量のCO2が削減できるため、地球温暖化対策として注目されている。国際エネルギー機関(IEA)によれば、地球の気温上昇を1.5度以内に抑えるためにCO2回収・貯留(CCS)で約15%のCO2削減を要する。実現には世界中の約6000箇所で大規模なCO2貯留が必要だが、広域に分布するCO2貯留サイトをモニタリングしてCO2の漏洩や地震を防止し、安全を担保する必要がある。

 一般的なモニタリング手法(時間差地震探査)では、調査1回に1億円単位のコストがかかる。そのためモニタリングを繰り返して貯留CO2の挙動を連続的に捉えることは困難で、急なCO2の漏洩などに対応できない恐れがあった。

 研究グループは、新開発の小型連続震源装置と、光ファイバー自体を地震計として用いる技術(DAS)により、高精度(0.01%以下の変化を検出)で、連続的にCO2貯留層をモニタリングするシステムを構築。小型連続震源装置からのモニタリング信号が約80km離れた観測点(地震計)へ到達することを実証した。また、長大な海底光ファイバーケーブル自体を地震計として扱い、小型連続震源装置からの信号の検出にも成功した。

 既存の海底光ファイバー利用は低コスト化につながり、連続的モニタリングにより急なCO2の漏洩にも対応できる。新システムは地熱開発の貯留層のモニタリングにも成功しており、システムの普及によりCO2削減の早期実現が期待されるとしている。

論文情報:【Scientific Reports】Continuous monitoring system for safe managements of CO2 storage and geothermal reservoirs

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