東北大学大学院環境科学研究科

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アクティビティ(2025年度)

2025/09/02 マントルを構成するかんらん岩体を利用した
新たなCO2固定技術を開発
―地球全域で大気中CO2の大幅な削減に期待―

プレスリリース

【発表のポイント】

  • 植物由来・生分解性キレート剤の適用による地下かんらん岩体を利用した新たな二酸化炭素(CO2)鉱物固定法を提案しました。
  • キレート剤水溶液を岩体に注入し、鉱物溶解(孔隙形成)により浸透性を改善しつつ、地上に回収して鉱物固定に利用することができます。
  • さらにその後、この岩体にCO2を溶け込ませたキレート剤含有海水を貯留することで、CO2を鉱物固定することができます。

CO2鉱物固定されたマントル岩石(白い部分が方解石 CaCO3、緑の部分が蛇紋岩)

【概要】

マントルを構成するかんらん岩は、マグネシウムや鉄などの2価の金属イオンを豊富に含んでおり、地殻変動により地表付近に移動してきたかんらん岩体を利用したCO2の炭酸塩鉱物化(CO2鉱物固定)が期待されています。 しかしCO2の貯留を阻害する岩石の緻密さ・浸透性の低さが課題となっています。 東北大学大学院環境科学研究科のLuis Salalá 特任助教、渡邉則昭教授、王佳婕助教、岡本敦教授は、鉱物の溶解を促進し、 金属イオンを捕捉する植物由来で生分解性のキレート剤を用いて、この課題を解決するとともに、上記金属イオンを地上での鉱物固定にも利用する新技術を提案しました。 本技術ではまず、キレート剤を含む水を地下に注入して、孔隙形成・浸透性改善を行いつつ、上記イオンを溶かしこんだ水を地上に回収して鉱物固定に利用します。 その後、CO2を溶かし込んだキレート剤含有海水を地下に貯留します。 このCO2は最終的に、キレート剤の生分解による金属イオンの放出にともなって鉱物に固定されます。 本研究では、キレート剤水溶液による鉱物溶解(孔隙形成)にともない浸透性が大きく改善されることを実証し、本技術の実現可能性を示しました。 地球上に豊富に存在するかんらん岩によるCO2の大規模削減が期待されます。 本研究成果は2025年8月21日付で科学誌 Communications Earth & Environment に掲載されました。

【論文・著者情報】

論文タイトル
Biobased biodegradable chelating agents enhance coupled ex situ and in situ carbon dioxide mineralization via peridotite dissolution and wormholing
著者
Luis Salalá*, Noriaki Watanabe*, Jiajie Wang*, Atsushi Okamoto*【*は責任著者】
掲載誌
Communications Earth & Environment
DOI
10.1038/s43247-025-02687-2
研究室HP
地球物質・エネルギー学分野 岡本研究室
エネルギー資源リスク評価学分野 渡邉研究室

【報道情報】