(Special session) Resource exploration and data processing

[1K0301-05-02] [Student presentation: Master’s course] Modeling of substance formation that causes well clogging in ground source heat utilization system

○Yukiya Endo¹, Koki Kashiwaya¹, Masahiko Katsuragi², Mutsumi Yamaya², Naoki Hiroyoshi³, Mayumi Ito³, Katsuaki Koike¹ (1. Kyoto University, 2. Japan Groundwater Development Co., Ltd., 3. Hokkaido University)

司会：木崎彰久（秋田大学）

Keywords:ground source heat utilization, groundwater, clogging, geochemical modeling, PHREEQC

地中熱は再生可能エネルギーの一つであり、その利用は二酸化炭素排出量の低減やヒートアイランド現象の緩和に寄与できるので、世界的に注目を浴びている。例えば、代表的な地中熱利用法である地中熱ヒートポンプシステム（GSHP）には地下水を揚水して熱交換するオープンループ型と、熱媒を地下のチューブに循環させることで熱利用を行うクローズドループ型がある。オープンループ型はクローズドループ型より高効率と言われているが、地下水の揚水に際し、その水質や井戸の構造によっては地下水の流動経路に沈殿物が生じ、それがパイプを目詰まりさせ、地中熱利用を妨げる事例も報告されている。そこで本研究では、オープンループ型GSHPで目詰まりを引き起こす物質を研究対象に選び、その生成予測を可能とするモデルを構築することで、地中熱利用のさらなる促進を図ることを目的とした。沈殿生成のモデル化には、地球化学モデリングコードPHREEQCを用いた一次元反応輸送解析を適用し、そのケーススタディとして山形県山形市の帯水層蓄熱冷暖房システムでの沈殿物生成量を推定した。推定沈殿量と実際の沈殿量を比較することで、モデルの妥当性と精度を検証した。