岩盤の熱－水理－力学－化学連成場を解く～地下深部の複雑現象の理解と予測～
概要
高レベル放射性廃棄物や二酸化炭素といったエネルギー生成後の副産物を長期にわたり深地層下の岩盤内に貯留するためには、岩盤内の温度、水の流れ、応力・損傷、化学反応等が絡み合う連成現象に伴う岩盤の力学・水理学特性変化の予測評価が必須です。この複雑な連成現象を精密に紐解く数理モデル・数値シミュレータを新たに開発し、これらを基軸とした汎用的現象予測プラットフォームを地下空間利用に関わる広範な実問題へと実装していきます。
マルチスケール解析による人工造成地熱貯留層の解像～持続可能な地熱開発に向けて～
概要
世界三位の地熱資源大国日本にとって地熱発電は魅力的な再生可能エネルギーであり、地熱発電を促進する技術群の確立・実用化が渇望されています。特に、地下の高温岩体中に流体の貯留層となる亀裂網を人工造成し、地熱エネルギーの継続的抽出を狙う貯留層造成型の地熱開発技術には大きな期待が寄せられています。本研究では、地熱貯留層の造成～状態・性能の長期変化まで、ミクロな亀裂内空間も含め正確に予測する数値解析技術を開発し、持続可能な地熱エネルギー抽出をもたらす貯留層のより確実な設計・造成を可能にします。これにより、貯留層造成型地熱開発技術の実用化をもたらし、膨大な地熱資源をフル活用可能な地熱大開発時代到来へ繋げます。
Research Members
PI
フューチャーイノベーションセンター
緒方 奨
前田 悠太朗
研究題目：亀裂性岩盤における熱－水理－力学－化学連成現象を予測するマルチスケール・マルチフィジックス数値シミュレータの開発
永瀬 みちる
研究題目：超高温地熱環境を想定した亜臨界・超臨界水透水試験による花崗岩亀裂の透水性経時評価
博士前期課程二回生
末武 航弥
研究題目：大深度堆積岩空洞における掘削損傷領域の時空間発展予測解析
博士前期課程二回生
谷澤 侑樹
研究題目：超臨界流体を用いた地熱貯留層造成に資する3次元並列数値シミュレータの開発
博士前期課程一回生
稲田 真大
研究題目：Pore Network Modelを組み込んだCO2水押破砕シミュレータの開発
博士前期課程一回生
山岡 清蓮
研究題目：花崗岩き裂に対する亜臨界・超臨界水透水試験の実施と透水性変化挙動を記述する反応輸送モデルの開発
学部四回生
北村 琢真
研究題目：力学ー水理連成解析による超臨界CO2注入時の火山岩亀裂せん断すべりメカニズムの検討
学部四回生
辻埜 大輔
研究題目：アスペリティの劣化を考慮したハイブリッドFEM-DEMに基づく岩石亀裂接触解析