【JSTnews6月号掲載】NEWS&TOPICS 研究成果/創発的研究支援事業(FOREST) 研究課題「圧力・温度自動応答スマート流体による資源開発革命」
新たな岩石の破砕法で地下資源開発のコスト低減の可能性
2025年06月10日 12時00分更新
新しい資源として注目されているシェールガスの掘削や、地球温暖化対策の1つである二酸化炭素の地下貯留などでは、地下の流体を流れやすくすることが効率の良い手法につながります。地面に掘った縦穴を通して数キロメートルの地下に高圧の流体を流し込み、その圧力で岩石を破砕して人工的に割れ目を作る水圧破砕は、カギとなる技術です。しかし、従来の水圧破砕の手法では、割れ目の方向は地下の状態により一方向に決められ、それ以外の方向に作ることはできませんでした。
東北大学流体科学研究所の椋平祐輔准教授らの研究チームは、粘性が速度によって劇的に変化する「せん断増粘流体」と呼ばれる機能性流体を用いて、花こう岩から作った岩石試験片を破砕する実験を実施。試験片に空けた縦穴から多方向に割れ目を作ることに成功しました。せん断増粘流体は、微細な粒子が溶媒中に分散し、外からの力に対して集合体を作っており、それによる抵抗で粘性が増します。地下の環境では、流速が速くなると一時的に固化します。同チームは、流体が固化する際に大きな圧力が生じ、多方向に割れ目ができたと考えています。
同チームが開発した手法によって、今までアクセスできなかった地下資源を回収できるようになるほか、地熱開発のように資源の貯留部が不均質に分布している状況でも貯留部に到達しやすくなり、掘削コストを下げられる可能性があります。さらに、近年ますます掘削深度が深くなっている鉱山開発での安全対策など、さまざまな分野への応用も待たれます。
本記事はアフィリエイトプログラムによる収益を得ている場合があります

この連載の記事
-
第114回
TECH
パンや酒、チョコづくりにも関わる微生物「酵母」の進化を追求 -
第113回
TECH
希少糖が高血糖を改善、2型糖尿病の予防・治療につながる仕組みを解明 -
第112回
TECH
傷ついた植物が器官を再生させる仕組みを解明、バイオテクノロジーの発展へ期待 -
第111回
TECH
ナノ構造が生み出す微小な力を3次元的に精密計測するマイクロドローンを開発 -
第110回
TECH
高効率に発光&発電が可能な太陽電池発電を開発、発電できる有機ELディスプレイへの応用も -
第109回
TECH
油を溜め込むサプリメント酵母で、ウナギを手頃にもっと美味しく! -
第108回
TECH
数理モデルを駆使し、数学者が挑む「じんましん」発症のメカニズムの解明 -
第107回
TECH
18桁の精度で「秒」を刻む! 最先端の時間計測技術「光格子時計」とは -
第106回
TECH
ファンタジーの魔法使いのような人工知能に夢を見た。日本語のニュアンスを捉える自然言語処理を研究 -
第105回
TECH
次世代エレクトロニクスデバイスの性能向上のために重要な、有機薄膜の自己組織化メカニズムを解明 -
第104回
TECH
子宮内での胚の着床の分子機構を解明、不妊治療の発展に期待 - この連載の一覧へ








