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280ppm Preindustrial

Natural state

400ppm

160ppm Ice age

CCS-geoengineering CO2 emission reduction

Air capture Ignorant geoengineering Massive burning of fossil fuels

Harmful geoengineering Atmospheric CO2 concentration

The appropiate geoengineering with our current knowledge of the earth is only“the remediation geoengineering” that traces back the harmful ignorant geoengineering to the original natural state

Hitoshi Koide (2014) CCS-geoengineering: the only one reasonable climate geoengineering technology at present, Japan Geoscience Union Meeting 2014 (JpGU2014, Pacifico YOKOHAMA, Yokohama, Japan) Abstracts, Human Geosciences(H) / Resource and Engineering Geology(RE) Session H-RE31: Climate control and geosciences (CCS,CO2-EOR,CCUS,geoengineering), May 2,2014, Presentation HRE31-01

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Hitoshi Koide (2014) CCS-geoengineering: the only one reasonable climate geoengineering technology at present, Japan Geoscience Union Meeting 2014 (JpGU2014, Pacifico YOKOHAMA, Yokohama, Japan) Abstracts, Human Geosciences(H) / Resource and Engineering Geology(RE) Session H-RE31: Climate control and geosciences (CCS,CO2-EOR,CCUS,geoengineering), May 2,2014, Presentation HRE31-01 [小出 仁 (2014) CCSジオエンジニアリング：現時点で唯一妥当な温暖化防止ジオエンジニアリング技術, 日本地球惑星科学連合2014年大会（横浜市，パシフィコ横浜）予稿集, 地球人間圏科学(H) / 応用地質学・資源エネルギー利用(RE), セッションH-RE31: 地球温暖化防止と地学（CO2貯留・利用、CO2-EOR, 地球工学）, 2014年5月2日，発表HRE31-01]

ABSTRACT: • The climate geoengineering is already inevitable to avoid imminent global climate disasters. Even extremely cautious

approach is not enough for any grand-scale practices of climate geoengineering as we never understand the complex global climate system exactly. However, modern human beings have unintentionally done the global-scale climate geoengineering that increases the atmospheric CO2 level with the wide-spread massive burning of fossil fuels.

• The CCS-geoengineering in the broad sense includes the CO2 capture and sequestration, CO2 capture and CO2-EOR/EGR, air capture and sequestration, air capture and CO2-EOR/EGR and also underground microbial CO2 recycling. The CCS-geoengineering only reduces the artificial emission of CO2 into the atmosphere or suck the excessive CO2 from the atmosphere. The CCS-geoengineering is a naturally safe geoengineering technology as the CCS-geoengineering restore the atmosphere only toward the natural CO2 level minimizing untoward effects.

要旨： • 迫りつつある気候災害を軽減するためには，温暖化防止ジオエンジニアリングの実施は必須になっているとい

える。一方で複雑な地球の気候システムを充分に理解できていない現状では，温暖化ジオエンジニアリングの大規模な実施には慎重でなければならない。しかし，化石燃料の大量燃焼により，人間は大気のCO2濃度を上昇させて，意図せずに大規模な気候ジオエンジニアリングを既に実施してしまっている。

• 広義のCCSジオエンジニアリングは，CO2回収・貯留，CO2回収・利用，CO2-EOR/EGR，大気CO2吸収・貯留，大気CO2吸収・利用，CO2-EOR/EGR および地下微生物CO2リサイクリングを含む。CCSジオエンジニアリングは人為的なCO2排出を低減するか，大気中の余剰CO2を吸収する。CCSジオエンジニアリングは，自然なCO2濃度に向けて大気を保全しようとするだけで，余分な副作用を避けられるので，唯一の天然安全なジオエンジニアリング技術である。

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日本地球惑星科学連合2014年大会 Japan Geoscience Union Meeting 2014

28th April-2nd May 2014, Pacifico YOKOHAMA

地球人間圏科学(H) / 応用地質学・資源エネルギー利用(RE) 2014年5月2日(金) セッションH-RE31:

地球温暖化防止と地学（CO2貯留・利用， CO2 -EOR，地球工学） Climate control and geosciences (CCS, CO2 -EOR, CCUS, geoengineering)

H-RE31-01: CCSジオエンジニアリング：現時点で唯一妥当な温暖化防止

ジオエンジニアリング技術 CCS-geoengineering: the only one reasonable climate

geoengineering technology at present

小出 仁 Hitoshi Koide

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地球温暖化防止セッション （日本地球惑星科学連合大会 JpGU Meeting）

2002年大会より毎年連続13回目の開催です。

提案母体： 資源地質学会 東京地学協会

協力関係：

資源・素材学会地球環境工学部門委員会 CO2固定研究会

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地球温暖化防止セッション（日本地球惑星科学連合大会）開催小史： 13. 2014年大会 H-RE31「地球温暖化防止と地学（CO2貯留・利用，CO2-EOR，地球工学）」 12. 2013年大会 H-RE29「地球温暖化防止と地学（CO2地中・海洋貯留・利用、地球工学）」 11. 2012年大会 H-RE27「地球温暖化防止と地学（CO2貯留・利用、ジオエンジニアリング）」 10. 2011年大会 H-RE31「地球温暖化防止と地学（CO2固定、CCS、ジオエンジニアリング等）」 9. 2010年大会 M-AG021「地球温暖化防止と地学（CO2固定、CCS、地球工学等）」 8. 2009年大会 L215「地球温暖化防止のためのCO2貯留(CCS)等」 7. 2008年大会 L214「地球温暖化防止のためのCO2貯留等」 6. 2007年大会 L215「地球温暖化防止のための地球惑星科学」 5. 2006年大会 L215「地球温暖化防止のための地球惑星科学」 4. 2005年合同大会 L093「地球温暖化防止のためのCO2固定とカーボンサイクル」 3. 2004年合同大会 Z083「地球温暖化防止のためのCO2固定とカーボンサイクル」 2. 2003年合同大会 Z073「地球温暖化防止のためのCO2固定とカーボンサイクル」 1. 2002年合同大会 J056「地球温暖化防止のためのCO2固定とカーボンサイクル」

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2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

発表

件数

年

地球温暖化防止セッション(JpGU)発表件数の推移

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CO2回収・貯留(CCS)を持たない 火力発電は全廃する必要がある IPCC報告書 大気からCO2除去(removal)をするCO2回 収・貯留(CCS)付きバイオエネルギー (BECCS) に関心が集まっている。IPCC報告書 地球温暖化に対する抑止力を持つ強力な武器は，原発に代わりCCSのみ。 CO2回 収・貯留(CCS)の全面的実施を決断するのは今すぐでしょう！ 唯一の安全な温暖化防止ジオエンジニアリング技術ーCCSジオエンジニアリング

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修復ジオエンジニアリングとは，無自覚ジオエンジニアリングによる自然状態からの逸脱を，元に戻す方向のジオエンジニアリング。元に戻そうとしても，自然状態から別な方向に逸脱するようなジオエンジニアリングは新たな問題を生むおそれがあるので，注意が必要である。

自然状態に戻す方向のジオエンジニアリングが望ましい。

280ppm 自然状態

産業革命前

400ppm

160ppm 氷河時代

修復ジオエンジニアリング CO2排出削減

大気CO2吸収CCS

人為的地球温暖化 無自覚ジオエンジニアリング

無知ジオエンジニアリング 大気CO2濃度

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二酸化炭素（CO2）回収・貯留(CCS) の適地の一つと考えられる高温石油貯留層から採取した試料を用いて、油層の環境（55℃、5 MPa）を模擬する高温高圧培養実験を行った。その結果、CO2分圧の高低にかかわらず、メタン生成が確認され、CO2分圧が高い条件下では、メタン生成速度が加速されること，またメタン生成経路も劇的に替わることが分かった。CO2回収・貯留技術によっ

て、深部地下環境での微生物によるエネルギー資源の生成が増進される可能性を示唆しており、地球温暖化やエネルギー枯渇問題の緩和に貢献する基盤研究として期待される。

Carbon dioxide concentration dictates alternative methanogenic pathways in oil reservoirs 2013年6月13日 Nature Communications 4 : 1998 doi: 10.1038/ncomms2998 (2013) 眞弓 大介, Jan Dolfing, 坂田 将, 前田 治男, 宮川 喜洋, 五十嵐 雅之, 玉木 秀幸, 竹内 美緒, Cindy H. Nakatsu & 鎌形 洋一

2013年6月にネーチャー・コミュニケーション誌に産業技術総合研究所の研究者らによって発表された論文：

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CO2利用・貯留への微細化圧入技術の利用

地中貯留技術

原油増産 回収(EOR) ・WAG法の改良 ・微細液滴技術の 積極的利用

分散型 CO2貯留

大規模 CO2貯留

＜持続可能なリサイクル・モデル＞ ＜エネルギー回収モデル＞

天然ガス増産 回収(EOR)

水溶性ガス田 開発・有効利用

地下メタン ファーム構想

ガスシェール の開発 CO2微細気泡圧入技術

（数千～数万ｔ－ＣＯ２／年）

圧入後の微細化超臨界流体or 微細気

泡の積極的利用

超臨界圧入技術 （ ～数百万ｔ－ＣＯ２／年）

CO2微細液滴圧入技術 （ ～百万ｔ－ＣＯ２／年）

開発技術の利用

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地球温暖化対策は長期戦 世界全体の大気のCO2濃度を減らさなければならない。

ヤセガマンでは続かない！

楽しくCO2を減らそう。

極地・遠隔地・遠洋の 無駄に捨てられている自然エネルギーを使い

絶対安全な場所にCO2を貯留し、 将来のガス資源が育つのを楽しみに待とう。

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化石有機物

太陽エネルギー

火力発電 燃料転換

石炭 石油 天然ガス 化石燃料 (炭化水素資源)

電気 低炭素燃料 水素

光合成生物 シアノバクテリア等 植物

光合成カーボン・リサイクル 地表の広大な面積を専有

他の用途と競合

メタン生成菌 嫌気発酵 非光合成カーボン・リサイクル 未利用の地下の広大な空間を利用できる

バイオマス CO2

CO2 CH4 炭化水素

地熱・化石エネルギー

地上の太陽エネルギーを利用した光合成生物によるカーボン・リサイクルに対し、地下でもメタン生成菌などの化学合成微生物による非光合成カーボン・リサイクルが行われる。地下の非光合成カーボン・リサイクルは無視されているが、食料生産などとの競合がなく、地下の広大な未利用空間と豊富な炭化水素資源を利用できるので、CO2を削減しつつ新しいエネルギー源になる可能性がある。

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暗闇で生きる原始生命圏を利用

地下CO2リサイクル

グローバル地下ガス・ワイナリー構想：

極地や深海底下の帯水層に 大気からCO2に富むガスを注入し

微生物の作用によりメタン・ガスを“醸造”する。

地球温暖化防止とエネルギー資源再生を同時実現

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地上では炭素の多くが森林や藻類などの生命体やその残渣つまり有機物として保持されているが、有機物はいずれは酸素と結合して（つまり燃焼） CO2になり大気に放出され、ごく一部のみが地下に埋もれて大気か

ら長期隔離され、そのまたごく一部だけが化石燃料として利用されて大気に戻る（自然の光合成カーボンリサイクル）。 CO2は保冷剤や消火器や空調媒体や殺虫剤など様々な用途に利用が広がっているが、利用量はCO2排出量に比べて少なく、大気中に比較的短期に放出されるので、貯留時間が短い。 CO2で藻類などを栽培し、バイオ燃料として用い、排出されたCO2を藻類

栽培に再利用するリサイクルシステムが機能すれば、食料との競合もなく、化石燃料の使用を減らし、大気へのCO2放出を有効に抑制できる可能性がある（光合成カーボンリサイクル） 。 CO2を大気から大量かつ長期に貯留できるのは、地下か海洋深部である。

地下の堆積物中には、昔の生命の残渣である有機物・炭化水素・炭化物が大量にあるので、 CO2地下注入によりそれらの炭化水素資源を利用し、さらにCO2を地下微生物により炭化水素資源に変換すれば、大気から隔離された非光合成地下カーボン・リサイクルが実現できる。

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地下深部は無酸素状態なので、地上とは逆にCO2よりCH4の方が安定になる。メタン生成菌（古細菌）はCO2をCH4に変換してエネルギーを得ることができるので、地上と地下で非光合成カーボン・リサイクルが実現できる。