ラマン分光法を用いた解離過程における メタンハイドレートのケージ占有率解析

摘要

水分子の水素結合により形成されるケージ（M-cage， S-cage）にメタン分子を内包した包接水和物であるメ タンハイドレート（MH）は，日本近海にも濃集帯が 確認されていることから，自国で獲得可能な天然エネ ルギー資源として注目されている．メタン回収に際し ては，減圧法によりMHからメタンを回収するととも に，洋上発電を行いその排熱を利用することでMHの 解離を促進させ（加熱法） ，さらには CO2を圧入する ことで温室効果ガスである CO2の地下貯留も実現しよ うするプロセスが提案されている1) ．本プロセスの実 現に向け，獲得すべきミクロ物性の1つが，各ケージ におけるメタンの占有率である．MH 解離モデルを構 築し，減圧·加熱によるMH解離挙動を追跡する際に も，推算ではなく実験的根拠に基づいたメタン占有率 を適用することが有用である． そこで本研究では，高圧条件下にてin-situでMHを 解析可能なラマン分光法に着目し，相平衡曲線よりも 低温高圧側であるMH安定領域内における各ケージの メタン占有率，ならびに同領域内における減圧にとも なう占有率の経時変化を解析した．