QICSプロジェクトqics project
QICSプロジェクトHP和訳抜粋1. QICSプロジェクト概要
1-1. QICSプロジェクトとは
1-2. プロジェクト概要
1-3. プロジェクトの目的と最終目標
2. 科学的概要
2-1. CO2の貯留層から海底または地表への移動(ワークパッケージ1)
2-2. CO2漏出の影響予測及びモデリング(ワークパッケージ2)
2-3. CO2漏出による海洋地球化学サイクルへの影響(ワークパッケージ3)
2-4. CO2による海洋生態系に対する影響(ワークパッケージ4)
2-5. CO2漏出のモニタリング(ワークパッケージ5)
2-6. 海底のCO2流動の予測・緩和(ワークパッケージ6)
3. CO2漏出実験
4. 国際共同研究
2-5. CO2漏出のモニタリング(ワークパッケージ5)
全体的な目的
このワークパッケージの目的は、CO2地中貯留サイトのモニタリングのための技術と実施計画を評価することです。 これまでにも、既存及び計画中の海底下貯留サイトにおいて、重要な研究とモニタリングの経験をすることが可能となっていました。今後は、貯留のモニタリングを拡大し、その方法を改善する必要があります。 同様に、CO2の海洋環境への漏出のモデリングは、比較的多くのCO2による大規模な放出に大きく集中していました。しかし、より長くゆっくりとした漏出がどのように海洋環境に影響するのかを見ることも必要です。初期の研究では、大規模な放出と同じくらい重要であることが示されています。 最終的な目標は、漏出の兆候を検知する、又は漏出が起こっていない事を国民に保証するための、費用対効果が高く、かつ効果的なモニタリングの実施計画を開発することです。
タスク5.1 地下及び海底下モニタリング(英国国立海洋学センター、ヘリオット・ワット大学)
反射法地震探査は石油ガス開発において一般的に使用される、洗練された技術です。既存のCO2貯留サイトにおいても、圧入されたCO2を正確にイメージングするのに使用された実績があります。しかし、この技術は深度が浅く、CO2濃度の高い堆積物に適用された前例がまだありません。そのためこのタスクは、地震探査によるイメージング技術を、放出している流量が分かっている(比較的少ない)状態で、深度が浅くCO2濃度の高い堆積物におけるフィールド試験をモニタリングする手法として評価する非常に良い機会となります。CO2が充填された堆積物の地球物理学的反応、及び未固結堆積物内でCO2が上昇する通り道となる微小破壊の進行を明らかにするために、高分解能CHIRPイメージングが使用されています。国際共同研究者も、海底下の流体を地球物理学的にイメージングするため、人工信号源を用いた電磁気アレイを使用しています。 同様に、pH、溶存酸素、溶存CO2、温度を含む様々なパラメータが、堆積物コア内での変化を、CO2放出後の感受性及び反応の時間差の観点から評価するために利用されています。海底では、放出サイトにおける海底からのCO2流出の過程を記録するために、ハイドロフォンによる音響観測(図1)、海底写真撮影、化学センサー(図2)を含む、様々な海底機器が展開されています。
図1：気泡の放出を追跡する能動的音響モニタリングシステムの概略図
図2：海底に展開するセンサー装置
タスク5.2 海水モニタリング(英国国立海洋学センター、スコットランド海洋科学協会)
計画中及び操業中のCO2貯留サイトの海水モニタリング技術と海水調査のテクニック(図3)は、定期的なベースラインモニタリングと(漏出がもし生じた場合には)判明した漏出サイトの個別モニタリングの両立という課題に取り組まなければなりません。 課題の解決には、規模の異なる、それぞれ違った調査手法が必要となります。QICSサイトのようなサイト個別のモニタリングには、(化学分析のための)センサーを海水中に導入し、サンプルを採取し、通常の潮汐周期における放出CO2の拡散を計測するための機器を展開します。放出サイト周辺に設置した、それぞれ異なるセンサーの感受性と反応の時間差についても評価します。 QICS研究海域及びCO2放出による影響を受けない距離にある近隣サイトの海水のサンプリングは、ほとんど終了しました。海水のサンプリングには、流速計などの海底に固定した機器と採水ボトルを使って採取した個別の海水サンプル、バッテリー電源式の小型潜水艇に搭載したセンサーとの組み合わせを使用しました。これまでに、溶存酸素、栄養塩(硝酸塩、亜硝酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、アンモニア)、溶存メタン、溶存二酸化炭素、微量金属類、溶存無機炭素、全アルカリ度の分析のために、120を超えるサンプルを採取しました。サンプルは6回のサンプル活動の間に採取し、対象海域の3カ所以上の場所で5つの異なる水深のものを含んでいます。また、サンプルの採取と分析に加えて、アードマックニッシュ湾の入口と放出海域内に2つの流速計をそれぞれ水温、酸素、電気伝導率の一連のセンサーと共に展開しました。現在、全てのデータの分析が進行中で、結果は今後公表します。
図3：設置前の海底マルチパラメータランダ―
タスク5.3 生物指標(プリマス海洋研究所、サウサンプトン大学)
プロジェクトの3年目にはワークショップを開催し、生態系に対する影響の評価のための生物学的データ(ワークパッケージ4)と組み合わせ、生物の反応によりCCSサイトからの漏出を検出しモニタリングできる可能性を評価します。 将来的なCCSモニタリングプログラムにおける、生物指標の利用の推奨を含む報告書を作成する予定です。