基本方針

重点研究項目

平成２４年度から概ね１０年間で実施する研究項目は、これまでに培ってきた基盤研究「堆積岩の特性と地質作用に関する研究」「地下の微生物環境と有効利用に関する研究」「地下水やガスの地中移行と広域地下水環境に関する研究」を継続進化させるとともに、以下の研究を実施する。

1. 褐炭層や珪質岩層等に含まれる未利用有機物を微生物の作用によりバイオメタンに変換する方法の開発。
2. CO₂を褐炭層に貯留し、さらに微生物の作用により有機物に変換する方法の開発。

平成２５年度からバイオメタン研究を重点課題とした。

研究計画の理念

1. これまでに得られた研究成果を活用
   ＪＡＥＡの地下施設等から得られた有用微生物や岩盤の力学的な特性、CO2マイクロバブルの溶解特性、地下水化学組成、広域地下水流動特性等の研究を更に進化させるとともに、重点研究項目の実現に向けて研究成果を最大限活用する。
2. 強みを生かす
   1. ＪＡＥＡ深地層研究センターの活用
      国内唯一の堆積岩を対象としたＪＡＥＡ深地層研究センターは、サンプルの収集や原位置試験を実施する上でも貴重な施設であり、これまで共同研究等で培ってきた信頼関係をベースに、引き続き活用を図る。
   2. 天北炭田（褐炭層）の分布
      天北地域の褐炭層は、北海道の推計によれば約２０億ｔ賦存している。これら低品位な褐炭を微生物によりバイオメタンに変換することで、採炭過程を経ずに資源を回収出来ることから採算性は高く、未利用資源の資源化に繋げることができる。
   3. 高濃度メタンガスを含む珪質岩層の分布
      幌延周辺の珪質岩層に存在する地下水には、溶存限度一杯のメタンガスが含まれている。地層内で微生物を使って生成したバイオメタンを元来含まれているメタンガスとともに回収することで、採算性を高めることができる。
3. 外部研究機関との連携
   ＪＡＥＡ深地層研究センターをはじめ、微生物研究で実績のある産業技術総合研究所北海道センター等の研究機関や北海道大学や広島大学等との連携により、柔軟で多角的な研究を行なう。
4. 地域や国等への貢献
   地層内の有機物を微生物によってバイオメタンに変換する技術を確立することで新たな国産エネルギーを創出することになるほか、メタンガスは環境負荷が少なくCO2の地層貯留技術と組合わせることで温室効果ガスの削減に寄与できる。
   また、産出したガスを地域において利活用することでエネルギーの地産地消が可能となり、地域振興にも繋がる。

期待される波及効果

1. 高いメタン生成機能、難分解性物質の分解機能、二酸化炭素の固定機能、有機物生産機能など工学的に有用な機能を有する地下微生物が探索され、それらの生態学的機能の解明が期待される。これらの新たな研究シーズは、未利用難処理資源の有効利用、地球炭素循環における地下環境の影響評価、温室効果ガスの抑制と脱炭素化技術など新たな科学技術展開への貢献が期待できる。さらに、我が国の遺伝子資源戦略への貢献も期待できる。
2. 道北地域の地下水モデル、泥炭の資源化技術、ヨウ素など水溶性資源の分布と成因など道北地域の地下環境とその特性の解明が期待される。これらの研究シーズは、地下水環境の工学的応用、未利用資源の有効利用、など新たな技術展開への貢献が期待できる。
3. バイオメタン生産の設計・施工・制御法が確立されると、道北地域に豊富に存在する褐炭などの未利用資源からバイオメタンが生産され、地域エネルギーとしての有効利用が期待される。さらに、バイオメタン生産技術の海外展開及び技術移転により、未利用資源の有効利用と環境負荷の低減に関する国際貢献が期待できる。