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ビジョン
本事業の技術により、掘削時に随時排出されるコアカッティングスにから、試料回収後2–3日程度で坑井温度を即時に評価できるようになると、地熱貯留層の資源量を逐次評価しながら、坑井掘削の意思決定に反映することができます。また、過去の温度構造、すなわち熱履歴に関する情報を得ることができると、熱源に関する制約ができ、将来に渡る熱抽出計画を立てることができます。すなわち、本事業は掘削時の迅速な貯留槽温度の把握、さらには坑井開発に関する迅速な意思決定を可能とし、超臨界地熱発電をはじめとした地熱貯留層開発を強力に後押します。
最終用途例
APPLICATION
掘削時に随時排出されるコアカッティングスを分析することにより、試料回収後2–3日程度で坑井温度を即時に評価します。
強み
本研究開発では、日本の超臨界地熱貯留層で期待される酸性火成岩をもちいて、高温高圧下で直接水熱実験を行うため、日本の超臨界地熱資源貯留槽に特化した、高精度の地質温度圧力計を開発できます。また、日本には世界でも稀な高温地熱貯留層の掘削試料があるため、開発した温度計を天然岩石から検証することが可能です。
テクノロジー
私達の研究グループによる水熱反応実験とその生成鉱物の解析については、米国科学アカデミー紀要(PNAS)に掲載されるなど国際的に高く評価されています(Uno et al., 2022 PNAS)．また、天然岩石の熱力学的な解析については、高温変成岩から高圧変成岩まで様々な岩石について温度・圧力・流体圧などの解析実績があります(例えばUno et al., 2015 CMP; Mindaleva, Uno et al., 2020 Lithos, 他多数)．2022年9月には「日本地質学会柵山雅則賞」を受賞するなど研究姿勢と技術、その実績が評価されています。
共同研究仮説
高温地熱貯留層を有している地熱開発会社様より、坑井の岩石サンプルの提供、検層温度・流体包有物温度など、試料や温度情報の提供を受け、大学側では鉱物化学組成の深度分布を測定し、開発温度計の検証をおこないます。
高温高圧下での試験機を開発する技術を有する企業様と共同し、高温の超臨界地熱貯留層の温度とその熱履歴の解析のために必要な50–200 MPa, 450–750℃の水熱反応容器を開発します。
イベント動画
研究者
地球内部の様々な岩石と水の反応について，野外地質調査，室内化学分析，水熱反応実験，数値シミュレーション，統計・機械学習を駆使して研究しています．地殻深部の地震発生や火山生成の直接的な証拠を，地下深部の情報を記録している変成岩の中から見出し，その反応ー流体流れー破壊プロセスを明らかにしてゆきます．
近年は，上記の技術を駆使して，超臨界地熱資源の温度評価もおこなっており，本研究課題にもなっています．
■受賞
日本地質学会柵山雅則賞（2022年9月）
■代表論文
Uno et al. (2022) Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(3) e2110776118.
■個人web page
https://geo.kankyo.tohoku.ac.jp/gmel2/index.php/member/assistant-professor/
■Research map
https://researchmap.jp/7000009998