メタンハイドレート賦存域での海底湧出ガス採取方法の確立

建立在存在甲烷水合物的区域收集海底气体的方法

• 批准号: 21K18739
• 负责人: 山下 聡
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18739/
• 关键词: メタンハイドレート; 湧出ガス; 海洋探査; 海洋資源; 海洋調査

表層型メタンハイドレートが存在している場所では，海底から湧出するガス（メタンガス）が観測される場合が多い。メタンは二酸化炭素の20倍もの温室効果のあるガスでもあり，湧出ガスの分布や湧出量を把握することは，地球規模の環境変動の解明にもつながる。また，湧出規模によっては資源としての可能性も持っている。そこで，北海道周辺海域で行ったこれまでの調査結果から，湧出ガスの分布状況の把握と網走沖におけるガス湧出量の概算を行った。さらに，湧出ガスの採取方法の検討を行った。湧出ガスの分布状況については，北海道周辺海域での調査範囲内におけるガス湧出地点数と調査面積から，各海域でのガス湧出地点密度を求めた。その結果，1平方kmあたりの湧出地点数は，稚内西方沖（0.064），枝幸沖（0.060），網走沖（0.125），十勝沖（0.057），日高沖（0.004）となり，網走沖のガス湧出密度が最も高いことがわかった。また，網走沖の過去の調査範囲1600km2での湧出ガス量は，1年間で数十トン程度と見積もられた。採取方法の検討では，湧出ガスを採取する方法として回収膜（網）を用いることを検討した。網構造を用いることの利点として，安価に回収装置が製作できる，網構造のため潮流による抵抗が少なく海底への設置が容易となる，過剰なガスは網を透過し外部へ漏出させることができる，ことがあげられる。このような，回収装置を考案するために，ガス流量，網角度，網目寸法を変化させた条件で，湧出ガスの透過率を室内実験によって調べた。その結果，流量が大きくなるほど，網角度が低いほど，通過率は高くなったことから，網構造を用いることによって過剰なガスを外部に漏出させることが可能であることなどが確認された。また，直径3m，高さ3m程度の大型タンクに，試作した回収装置の一部を設置し，ガスの採取が可能であることを確認した。

在存在地面甲烷水合物的地方，经常观察到来自海底的气体（甲烷气）。甲烷也是一种气体，具有二氧化碳的温室作用的20倍，并且抓住弹簧气体的分布，弹簧的数量导致了全球环境波动的阐明。此外，根据规模，它具有潜力作为资源。因此，从在北海道周围的水域进行的调查结果，抓住了弹簧气的分布状态，估计气体弹簧的产量在Abashiri海岸估计。此外，我们研究了如何收集弹簧气体。关于弹簧气体的分布状态，计算了北海道周围水域的调查区域内的气弹簧郊游点和调查区域，以计算每个区域中燃气弹簧的密度。结果，每平方公里的弹簧景点在Wakkanai（0.064），Oshiro（0.060），Abashiri（0.125）（0.125），Tokachi（0.057）（0.057）和希达卡海岸（0.004）（0.004）（0.004）（0.004 ）事实证明，密度最高。此外，过去的Abashiri海岸范围内的春季气体估计在一年内被估计为几十吨。考虑到收集方法，检查了使用收集膜（NET）作为收集弹簧气的方法。作为使用净结构的优势，可以以低廉的价格生产恢复装置，并且由于净结构，由于潮汐而易于安装在海床上的阻力较小，可以在外面传播和泄漏多余的气体。为了设计这种恢复装置，在改变气体流速，净角度和网格尺寸的条件下，通过室内实验检查了弹簧气体的透射率。结果，已经证实，流速越大，净角度越低，越传递速率越高，因此使用净结构可以将多余的气体泄漏出外部。此外，将一部分原型收集装置安装在一个大型水箱中，直径约为3m，高度约为3m，并收集了该气体。

项目成果

北見工業大学 地域循環共生研究推進センター

北见工业大学区域循环共生研究振兴中心

北海道周辺海域における海底湧出メタンガスの分布と採取方法の検討

北海道周边海域海底甲烷气体分布及采集方法研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Hachikubo;A.;H. Minami;H. Sakagami;S. Yamashita;A. Krylov;G. Kalmychkov;J. Poort;M. De Batist;A. Manakov;O. Khlystov;山下聡，井口靖隆
• 通讯作者: 山下聡，井口靖隆

バイカル湖における天然ガスハイドレートのメタン安定同位体分別

贝加尔湖天然气水合物甲烷稳定同位素分馏

• 发表时间: 2021
• 作者: Hachikubo;A.;H. Minami;H. Sakagami;S. Yamashita;A. Krylov;G. Kalmychkov;J. Poort;M. De Batist;A. Manakov;O. Khlystov;山下聡，井口靖隆;山下聡，八久保晶弘，坂上寛敏，小西正朗，木田真人，南尚嗣;坂上寛敏，岡崎文保，山下聡，八久保晶弘，小西正朗，舘山一孝，木田真人，南尚嗣;岡崎文保，坂上寛敏，山下聡，八久保晶弘，小西正朗，舘山一孝，木田真人，南尚嗣;木村宏海，八久保晶弘，Oleg Khlystov，Gennadiy Kalmychkov，Marc De Batist，坂上寛敏，南尚嗣，山下聡
• 通讯作者: 木村宏海，八久保晶弘，Oleg Khlystov，Gennadiy Kalmychkov，Marc De Batist，坂上寛敏，南尚嗣，山下聡

十勝沖で採取した表層型メタンハイドレートからの水素生成

从十胜海岸收集的地表甲烷水合物生产氢气

• 发表时间: 2021
• 作者: Hachikubo;A.;H. Minami;H. Sakagami;S. Yamashita;A. Krylov;G. Kalmychkov;J. Poort;M. De Batist;A. Manakov;O. Khlystov;山下聡，井口靖隆;山下聡，八久保晶弘，坂上寛敏，小西正朗，木田真人，南尚嗣;坂上寛敏，岡崎文保，山下聡，八久保晶弘，小西正朗，舘山一孝，木田真人，南尚嗣
• 通讯作者: 坂上寛敏，岡崎文保，山下聡，八久保晶弘，小西正朗，舘山一孝，木田真人，南尚嗣

表層型メタンハイドレートからの水素生成

地表甲烷水合物制氢

• 发表时间: 2021
• 作者: Hachikubo;A.;H. Minami;H. Sakagami;S. Yamashita;A. Krylov;G. Kalmychkov;J. Poort;M. De Batist;A. Manakov;O. Khlystov;山下聡，井口靖隆;山下聡，八久保晶弘，坂上寛敏，小西正朗，木田真人，南尚嗣;坂上寛敏，岡崎文保，山下聡，八久保晶弘，小西正朗，舘山一孝，木田真人，南尚嗣;岡崎文保，坂上寛敏，山下聡，八久保晶弘，小西正朗，舘山一孝，木田真人，南尚嗣
• 通讯作者: 岡崎文保，坂上寛敏，山下聡，八久保晶弘，小西正朗，舘山一孝，木田真人，南尚嗣