苫小牧　日本CCS調査(株)視察報告記 　今回改めて勉強させて頂いたこと

あなたはCCS関連企画の 番目のお客様です。
ENEOSグローブ特約店経営者研修会のご縁で日本CCS調査株式会社
の北海道苫小牧CCS実証試験センターを視察させて頂きました。
私自身はCCSの知識は一応あると思っていましたがそれは間違いでした。
　1　何故苫小牧なのか。北海道には油田や天然ガス田があったので、
　　　その廃坑にCO2を多く含む廃ガスを入れていると思っていた
　2　排気ガスには色々な物質が含まれているが、それまで大気放出して
　　　いたのだから、分離コストを考えるとそのまま圧入している?
　3　圧入するのは、気体状の二酸化炭素他だろう?
　4　大深度の地下に埋めているとは思うが、陸上地下か海上地下かは
　　　全く重要なこととは思っていなかった。実は大違いでした
皆様は、即答出来ますか。というわけで、今月はCCS現場の初視察報告
です。尚、以下は私はこう理解したという報告で、日本CCS調査株式会社
様の公式見解ではありません。また一部内容には誤解が含まれている
可能性があります。そこをご了承頂いた上でご覧下さい。
　　　　　　　　　　　　　　　2023/7/21　初掲載　　更新　文責　垣見裕司

2008年より経済産業省の事業として開始。2008年から2011年まで
　プロジェクトの準備　候補地絞り込み作業
　全国115箇所が調査され2012年2月に苫小牧に決定
2012年から2015年まで
　地上設備の建設、圧入井戸の掘削
　安全性確保にかかる調査、検討、法規制対応
　事前モニタリングの実施
2016年〜2019年　(2018年よりNEDOの事業として継続)
　2016年より圧入開始、
　　年間約10万�d、地下1000mと2400mの異なる深さと異なる
　　井戸（貯留槽）への同時圧入制御及び安全システムの検証
　　CO2分離回収のエネルギー検証
　2019年11月。累計30万�dの圧入達成
2020年〜2023年以降も継続
　漏れは無いか圧力等のモニタリングの実施
　貯留槽でのCO2の挙動観測、自然地震や微少振動解析
　安全性確保の評価と法規制対応

本　社 千代田区丸の内一丁目7番12号 サピアタワー21F
苫小牧CCS実証試験センター　北海道苫小牧市真砂町12番地
会社設立日2008年5月26日
事業内容　　二酸化炭素（CO2）の分離・回収、利用、輸送及び
　　地中貯留技術の調査、研究開発、事業化調査、実証試験
資本金2億4,250万円 資本準備金2億4,250万円
株主　大手電力11社、石油元売等6社、大手商社4社、都市ガス2社
製鉄関係4社、プラント会社5社　他　合計33社
CCS事業の全体像が　youtube　で公開されておりました。

ＣＣＳに使用するガスは隣地にある出光苫小牧製油所の水素製造
装置の生成ガスからＰＳＡ（圧力スイング吸着装置）を通ったオフガス
をパイプラインでもらっていますが、その量は25000ｎｍ３/ｈ、その代表
成分はＣＯ2＝51.6％、Ｈ2＝38.8％、ＣＨ4＝6.6％、ＣＯ他だそうです。
恐らくは大気中に放出していたでしょうから、そのまま地下に埋めると
思っていたらCO2だけを分離回収しているそうです。
　本プロジェクトではアミン溶液を使い2段階吸収法で純度99％以上に
高めているそうです。　

二酸化炭素は冷やすと液体ではなく昇華して固体＝ドライアイスに
なりますが、31.1℃の臨界温度以下で、7.382ＭＰａ（74気圧）以上なら
液体となり、その体積は1/300になります。従って液体して、より狭い
場所に多くのCO2を封じ込めること。そして地下貯留層に少しでも
不純物質を埋めないことが目的だと理解しました。
またこの臨界圧力の液体の二酸化炭素は、気体の性質も持つので
圧入先の砂岩等に溶け込み易いのだそうです。

今回の驚き3は、過去に掘った油田や天然ガス田の跡ではなく、
液体の二酸化炭素を埋める井戸を新たに2本ゼロから掘っている
とのことでした。

今回は実証実験も兼ねているので2本。深さも1200ｍの萌別層と
深さ2800ｍの滝ノ上層という砂岩等で出来た貯留槽に掘ったそうです。
そこに大きな空洞を作るのだと思ったら大間違いです。砂岩の性質
を利用し、液体の二酸化炭素を、砂岩に染み込ませて、貯めていく
という表現が正しいようです。

そしてもう一つ重要なことは、染み込み易く貯め易い砂岩層の上に
液体やガス体を一切通さない主に泥岩などで校正される遮蔽層が
あるかということで、これが無いと圧入しても漏れだしてしまうのです。
全国100箇所以上から適地を選んだこともあり、苫小牧の地下には
下記のような理想的な地層が存在しているようです。

驚き4　陸地の直下ではなく水平掘削法を使って海底地下に埋めている

最後の驚きは、陸上の地下ではなく、水平掘削法を使って、わざわざ
海底の地下に埋めていることでした。海底の地下には「海洋汚染
防止法」があり、それを遵守すれば海底地下にCO2を埋めることは
可能のようですが、陸上の地下に埋めて良いという法律がないというか
そもそもＣＣＳを想定した法律がないそうです。水素スタンド建設の為の
法律がなく、ブラントの規模で規制されてしまう苦労を思い出しました。

現在モニタリングをしている

2019年11月22日に、累計圧入量30万�dを達成。現在は漏れ等が
ないか、圧力や振動等を監視しているそうです。遮蔽層を壊さない
ために封入圧力には上限値を設定しているそうです。
萌別層の封入圧力上限値は12.6ＭＰａ、深い滝ノ上層は38ＭＰａです。
実際はこれを大幅に下回る11ＭＰａと33.5ＭＰａで予定貯留量を達成。
この結果、萌別層だけでも572万�d程度までＣＯ2を吸収出来る計算に
なるそうですが、国の実験なので、30万�dを超えては圧入しないそうです。
尚、2018年9月6日には北海道胆振東部地震Ｍ6.7が発生しました。
震源地は、貯留地点より水平距離で約30ｋｍ。深度も37ｋｍなので
かなり離れていました。その時の同センターの震度は5弱。
地上設備は異常なし。本来は地震が発生すると圧入は自動停止するの
ですが、丁度停止していたので自動停止の検証は出来なかったそうです。

年間20万�dと100万�d実用化モデルの設備コストと運転コスト

今回の実証試験の全ての設備の建設費用は300億円。それで30万�dを
ＣＣＳしたとすればＣＯ2　1�d当たり初期費用は10万円/�dの計算で
あってますでしょうか。ただ今回の知見により、年間20万�dの実用化
モデルの設備コストと運転コストがありましたので、記載しておきます。
ガソリン1ｋｌで2.32�dのＣＯ２排出なので、25819円。1Ｌ当たり
25.8円なので、合成燃料よりはＣＣＳガソリンの方が安いようです

設備構成	設備コスト		運転コスト		20万�d合計			100万�d合計
コスト分類	円/ｔ	％	円/ｔ	％	円/ｔ	％		円/ｔ
分離回収	335	3.0	1860	16.7	2195	19.7		4669
ＣＯ2圧縮	385	3.4	2174	19.5	2559	22.9
共通設備	132	1.2	686	6.2	818	7.4
井戸貯留	922	8.3	4635	41.7	5557	50.0		1517
合　計	1774	15.9	9355	84.1	11129	100		6148