岩石の風化による二酸化炭素の吸収・固定速度

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概要

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二酸化炭素問題の対策技術の一つとして，資源量が豊富である岩石の風化反応に注目した．しかしながら，岩石を利用する対策技術では，その風化反応速度は遅く，その反応速度がネックになると予想される．本研究では，基礎的知見を得るために，様々な珪酸塩鉱物について，速度論的検討を行った．実験は，二酸化炭素飽和水を用意し，粉末状の鉱物を加え，恒温槽内（25°C）で撹拌を行いながら，二酸化炭素を流し続けた．そして，一定時間経過後，一定量採取し，手早くろ過し，ろ液からの再沈澱を防ぐために硝酸を加え，液中の主成分元素を定量した．溶解反応は，瞬間的な溶出過程・一次的な濃度増加過程・風化反応の平衡からなることがわかった．さらに，風化反応の律速段階は，鉱物表面上に存在することから，風化反応速度を表面積当りの溶解速度として求めた．速度は2.1×10−5–7.3×10−4 mol/（m2· h）の範囲であり，中でもCaを主成分とするCaSiO3，CaCO3の溶解速度が速いことがわかった．

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