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メタンガス分離の仕組み解明 岡山大チーム、効率採掘へ期待

メタンハイドレート(中央)からメタンガスが発生する様子を表す画像=岡山大提供 

田中秀樹教授

 「燃える氷」とも呼ばれ、次世代資源として注目される「メタンハイドレート」からメタンガスが分離する仕組みを、岡山大大学院自然科学研究科の田中秀樹教授(理論化学)らの研究チームがスーパーコンピューターによるシミュレーションで解明した。同大によると「世界初の成果」といい、メタンガスを効率的に採掘する技術の開発へ応用が期待される。

 メタンハイドレートは高温にしたり、圧力を下げたりすると分解し、元の体積の約170倍のメタンガスが発生するが、その詳しいメカニズムは分かっていなかった。

 研究チームは、1秒間に1京回(京は兆の1万倍)以上計算できる理化学研究所のスパコン「京」(神戸市)を使用。矢ケ崎琢磨特任助教がメタンハイドレートを高圧の海底から常圧の場所に取り出した際の変化をシミュレーションした。

 メタンと水の分子計10万個を対象に、分子間の引力や反発力を求め、1千万分の1秒の間に分子がどう動くか計算。その結果、始めはゆっくりだった分解速度が、メタン分子が約40個集まり極めて微小な気泡ができた瞬間から、急速に速まることが判明した。

 成果は目で見て分かるよう、松本正和准教授が動画を作り、インターネットの共有サイトに公開した。

 田中教授は「圧力や温度の条件を変えて、気泡の生成を抑制したり、逆に促すことで、メタンガスの発生を制御できる可能性が示された」としている。
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