抄録
近年，大気中への莫大なCO2排出量を削減する技術として，地下帯水層にCO2を注入するCO2地中隔離の実用化に高い期待が寄せられている．CO2を注入した際の流動過程や，浮力によるCO2の上昇など，帯水層中でのCO2の挙動を予測する上で，CO2/水二相流を可視化し，その基礎メカニズムを明らかにすることが求められている．本研究ではマイクロフォーカスX線CTと高圧条件下で観察可能な圧力容器を用い，砂岩内部のCO2/水二相流をラボスケールにおいて高空間分解能で可視化し，CO2の分布を定量的に解析できることを示した．CO2は多孔質構造の局所的な不均質に強く影響を受け，毛管圧が小さくなる相対的に直径の大きな空隙を選択的に浸透し，不均一な分布を呈することが分かった．CT画像から算出される断面平均空隙率と断面平均CO2飽和度にも高い相関性が見られ，空隙構造に対するCO2浸透領域の関係についても明らかにした．
