Development of extraction of low-grade coal resource and CO2 storage system for Hydrogen supply chain

低品位煤炭资源开采和氢气供应链二氧化碳储存系统的开发

基本信息

批准号：
22K05005
负责人：
笹岡孝司
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和４年度は、CO2ガスモルタル充填材の開発およびその評価を行うための装置の設計・準備ならびに現場試験による採掘跡へのCO2ガスモルタルの注入およびCO2貯留の可能性についても検討した。まず、充填CO2ナノバブル発生装置を作製し、次年度以降実施予定のCO2ガスモルタル充填材の流動特性や強度特性、長期安定性検討にむけて準備を整えた。次に、採掘により形成された地下空間（採掘跡）にCO2ガスセメントモルタルを強制的に圧入して半永久的に貯留処分するシステムを開発するために必要な情報およびその可能性について検討するため、CO2貯留・固定化を目的として、北海道三笠市において実施されたCO2マイクロバブル水および高炉スラグスラリーの坑内炭鉱の払跡への注入実験に参画し、データを収集した。石炭の採掘跡は石炭採掘の影響でき裂が多数存在し，全体として空隙率の大きな領域が形成されている。そのような払跡は，CO2地下貯留ポテンシャルが大きく，高炉スラグを同時に注入することで，CO2の鉱物化によるCO2の地下固定化のみならず，高炉スラグの硬化に伴う払跡の安定化への寄与も期待される。本実験では，地下400 m程度の払跡を対象としてボーリングを掘削し，払跡にCO2マイクロバブル水および高炉スラグスラリーの注入するとともに、注入前後にインジェクションテストを実施し，払跡の透水性を評価した。その結果，実験終了後、払跡の透水係数は大きく低下しており，高炉スラグスラリーの充填による払跡の充填の効果が確認された。本注入実験結果から、本研究の目標とする採掘により発生した採掘跡へのCO2貯留についてその可能性が示唆されたとともに、長壁式採掘法等の現在の採掘方法においても十分適用可能であることが明らかとなった。また、低品位石炭資源採掘システムとして、既存の採掘法に加え、厚層および急傾斜採炭法の適用について検討を行った。

在Ordin的第四年，我们还研究了用于开发和评估CO2 Gasmortar填充剂的设备的设计和制备，以及在现场测试中注入CO2 Gasmortar和CO2的可能性，并存储了CO2。首先，制备了填充二氧化碳纳米泡发生器，并为二氧化碳燃气圆角的流量特性，强度特性和长期稳定性做准备，该煤气圆角将在下一个会计年度实施。接下来，为了检查开发一种强制将CO2气体水泥砂浆压入地下空间（采矿场）的系统所需的信息和可能性。在北海道市Mikasa City实施的CO2微泡水和爆炸炉集会的付费地点进行实验，并收集了数据。煤矿有大量的裂缝，例如煤矿开采，并且整体上的间隙率很高。这样的遗骸具有较大的二氧化碳地下存储电位，并且通过同时注入爆炸炉炉渣，不仅是通过二氧化碳的矿化来对二氧化碳的地下固定，而且还由于爆炸的固化而稳定了标记的稳定。炉渣也可以贡献。在此实验中，在注射之前和之后进行了大约400米的钻孔，并在注射之前和之后进行注射测试，并且在注射之前和之后进行了遗体的渗透性。结果，在实验结束后，剩余的透明系数显着降低，并确认了填充爆炸炉slagus lally撞击的效果。该注射实验的结果表明，该研究目标产生的二氧化碳可能性可能会完全应用于当前的采矿方法，例如长期壁式挖掘方法。此外，作为低水平的煤炭资源挖掘系统，除现有采矿方法外，厚层和陡峭倾斜的煤炭还原方法的应用。