貯留
二酸化炭素（CO2）の貯留
人為的活動によって生成されたCO2の地層貯留は、温室効果ガスを大気から除去することで、気候変動対策の一助となります。
これは新しい技術ではなく、現在すでにある技術です。実際、自然にCO2を包含し、数千年の間それを保存してきた数えきれない地層があります。また、石油やガス産業においては、石油増進回収（EOR）の為に何十年もCO2を使っています。
世界中に、数百年分の産業プロセスから回収されるCO2を貯留できる地層があると確認されています。ガスの地層貯留は自然に発生し、何十年間もの間、産業界で安全に使用されてきましたが、このプロセスを一般に説明することは難しいです。
ファクトシート：CO2の地中貯留
地層貯留
CO2の地層貯留の仕組みとはどういうものですか？
地層貯留とは、産業プロセスから回収されたCO2を地下深くの岩層に圧入することであり、それによって永久に大気からCO2を取り除きます。
地層貯留に適した貯留サイトは、以下の地質学的特徴があります。
- 岩層には、CO2を十分に貯留できる、多数のミリメートルサイズのボイドまたは細孔があります
- 岩石の細孔は、浸透率と呼ばれる機能により繋がり、圧入時の圧入率のままでCO2を受け入れ、CO2が自由に移動して地層内に広がるようにします
- 地層の上部にある大きなキャップロックまたはバリアでCO2を永久に封じ込めます
幸いにも、世界中の多くの場所に、これらの特徴を持つ地層はあります。ほとんどは堆積盆地と呼ばれる広大な地質にあります。ほぼすべての石油とガスの生産は堆積盆地に関連しており、石油とガス（および自然発生のCO2）をトラップする地層には、優れたCO2貯留層を作るものと同様の砂岩、石灰岩、ドロマイトが含まれます。
石油やガスが何百万年も閉じ込められていた安全な地層を、温室効果ガス削減の実行可能な手段として選択するのは、天然の地質学的特性を生かすことになります。多くの石炭鉱床は堆積盆地にも関連付けられているため、CO2排出の重要な発生源である石炭火力発電所は、貯留サイトの近くにあることがあります。他の産業では、貯留サイトはかなり離れている場合があります。
- 深層塩水層は、塩水を含む層を指します（水は、わずかに汽水域から海水の濃度の何倍にも及ぶ可能性がありますが、通常は飲料水ではありません）。塩水層はキャップロックで密封され、恒久的に保管されます。
- 炭層メタン。CO2が炭層に圧入され、CO2がメタンと交換されます。 CO2は石炭に結合し、永久に保存されます。現在、このタイプの貯留方法は調査段階にあり、運用プロジェクトはありません。
- 成熟油田などで石油生産増加目的のCO2の圧入を含むEOR。
- 石油またはガス生産にとってもはや経済的ではないが、トラッピングおよび貯留特性を確立した、枯渇した石油またはガス田。
地中貯留
CO2はどのようにして地下に圧入され、なぜそこに留まるのですか？
CO2は回収されると、水とほぼ同じ密度の流体に圧縮され、井戸を通して多孔質の地層に排出されます。地層の細孔は、最初は油、ガス、または塩水のいずれかの流体で満たされています。既存のCCSプロジェクトの大部分はEORに関連する貯留ですが、将来のCCSの展開では、石油およびガスの貯留層と比較して地理的分布が広く理論容量が大きい深部塩水帯水層での貯留がますます必要になります。
圧入されたCO2は、貯留層内に存在する塩水よりもわずかに浮力があるため、CO2の一部が地層の上部に移動し、シールとして機能する不透過性のキャップロックの下に構造的にトラップされます。ほとんどの自然のシステムでは、貯留層と地表の間に数多くの障壁があります。
閉じ込められたCO2の一部は、ゆっくりと塩水に溶け始め、無期限に閉じ込められます（溶液トラップと呼ばれます）。別の部分が小さな孔隙に閉じ込められる可能性があります（残留トラップと呼ばれます）。最終的なトラッピングプロセスでは、溶解したCO2が貯留層の岩石と反応して新しい鉱物を形成します。このプロセスは、ミネラルトラッピングと呼ばれ、比較的早くもしくは条件により非常に遅くなりますが、CO2を効果的に固体ミネラルに固定します。
CO2の地中貯留は安全ですか？
産業の大きさ、パイロット又は研究規模の貯留プロジェクトでは、年間数百万トンのCO2が深部塩水滞水層に注入され、注入が安全で効果的であることを示しています。 CO2貯留が偶発的に発生するEORプロジェクトは、何十年も安全に稼働しています。
これは、政府間および業界のパートナーシップ、研究プログラム、および利害関係者のネットワークの活動によって検証されています。 EOR業界には40年間の運用で優れた安全性の記録があるが、既存のCCSプロジェクトから重大な安全性、健康、および環境への影響は報告されていないません。
CO2の地層貯留が機能していることがどうやってわかるのですか？
石油および天然ガス業界は、40年間以上、約10億トンのCO2を地下貯留層に圧入して石油の増産を行ってきました。これはCO2-EORと呼ばれます。 CO2は通常、液相または濃厚相で圧力下で貯留層に注入されます。これにより、CO2は油と混合し、油がより流れやすくなり、最終的にはより多くの油が生成されます。 CO2とオイルの混合物は、CO2がオイルから分離する表面に運ばれ、再圧入のために再度回収されます。このリサイクルプロセスにより、使用されたすべてのCO2は、最終的には油田の寿命の終わり（「偶発的貯留））に無期限に貯留層に残ります。それによって安全に、安全に、そして非常に長期間に渡り大量のCO2を貯留することができます。
どれ位のCO2を地中貯留できますか
国連気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、世界の貯留ポテンシャルを2兆トンと推定していますが、「それよりもはるかに大きい」可能性があります（IPCC、2005、二酸化炭素の回収と貯留に関する特別報告書：政策立案者向けの要約）。
最近北米、ヨーロッパ、オーストラリア、およびその他の地域において、研究が行われ、多くの地域で、塩水滞水層や石油およびガスの貯留層に何世紀にもわたるCO2地層貯留の可能ができることが調べられています。 CO2排出源と適切な地層貯留サイトの近接性は、いくつかの要因によって異なります。多くの地域や排出源には、様々な好条件の貯留オプションがあるかと思うと、別の地域や排出源では、輸送システムに投資をする必要があるかもしれません。また一部の地域では、貯留オプションが限られているため、CCS導入の可能性が制限される場合があります。
個々の貯留サイトの選択と特性評価は、CCSプロジェクトの初期段階で最もコストのかかるもの1つですが、早期に検討する必要があります。貯留は、パブリックより最も綿密に精査されるもの一つであります
石油増進回収法（EOR）
EORにおけるCO2
成熟油田にCO2を圧入することは、約40年間石油を増産するために使われてきた方法です。
EORは、石油生産が減少している貯留層において、生産量を維持または改善することができる一連の技術を指します。 EORの対象となるほとんどの油田は、自然の貯留層圧力が油を地表にもたらす一次生産と、通常は貯留層圧力を回復するために水を注入することによる二次生産方法をすでに受けています。
EOR（CO2-EOR）にCO2を使用すると、多くの成熟油田での石油生産を活性化し、数十年単位で寿命を延ばすことに成功しました。生産の改善の程度は、サイト固有の貯留層特性と油組成に大きく依存し、すべての油田がCO2 EORに適している訳ではありません。
