日本產學研共同開發地震後地下岩盤龜裂快速密封技術,可望適用於放射性廢棄物隔離、碳封存等用途

 

刊登日期:2024/6/24
  • 字級

名古屋大學與東京大學、日本原子力研究開發機構(JAEA)、積水化學工業等組成的研究團隊開發了一項地震後地下岩盤龜裂快速閉塞密封(Sealing)之技術。研究團隊對於內部含有保存狀況良好的化石,且實際上在自然環境中經歷了數萬至數十萬年風化的球形結核(CaCO3)進行了重點研究,發現其形成速度很快,並在地下350公尺的地下實驗室中,利用新開發的結核化劑(Synthetic Concretion Material)進行了實證實驗。

結果發現,結核化劑的利用讓透水性降低了100分之1~1,000分之1。此外,實驗期間共發生了包括M5.4級共11次的淺源地震,雖然龜裂密封效果降低,但證實其很快重新密封並恢復。新開發的技術包括了液體型與微膠囊型(粒子)2種類的應用型態。液體型可直接注入岩盤裂隙中,微膠囊型則能與既有水泥漿一起注入岩盤內部的微小龜裂。

此項技術採用元素擴散與沈澱封堵的方法,故可密封微米級以下的微細岩盤空隙,不會有地下岩盤因高壓孔隙水壓造成的影響,也不會因高壓注入而對岩盤造成物理破壞或損傷。此外,即使在以結核化劑形成碳酸鈣結晶(礦物質)之後,由於與地下水中天然存在的碳酸氫根離子、鈣離子的反應,結晶持續成長,密封效果可長期保持,理論上可以半永久維持。

除了放射性廢棄物的地下隔離或處置、二氧化碳的地下儲存、石油廢棄孔洞封堵、隧道周圍岩盤的地下水抑制等用途之外,新技術亦可望透過抑制與地下水的反應,利用於地面附近各種基礎設施的裂縫修復。


資料來源: https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2024/05/-co.html
分享