最近、中国科学院大連化学物理研究所の耿旭輝氏と関亜鋒氏の研究チームが開発した水深6,000メートル級深海現場溶存CO₂センサーが、南シナ海の冷水湧出帯における海上試験に成功しました。センサーは最大水深4,377メートルに到達し、初めて輸入センサーとのデータ整合性検証を達成しました。この画期的な成果は、中国が深海炭素循環モニタリングの国際的最前線に躍り出たことを象徴し、世界の海洋炭素吸収源研究に重要な技術的支援を提供するものです。
技術革新：高耐圧性、高精度、リアルタイム校正
チームは、75MPaの高圧水ガス分離膜モジュール、長光路積分球プローブ、現場セルフゼロ調整技術といった主要な課題を克服し、深海という過酷な環境下でもセンサーが安定して動作し、冷湧水帯におけるCO₂異常を正確に捕捉することを可能にしました。従来の実験室での分析と比較して、この技術は現場でのリアルタイム連続モニタリングを実現し、データの適時性と精度を大幅に向上させます。
応用シナリオ：深海冷水湧出から地球規模の炭素会計まで
- 海洋炭素循環研究：このセンサーは、AUV（自律型潜水艇）、グライダー、その他のプラットフォームに搭載して深海のCO₂フラックスを長期監視し、海洋炭素吸収メカニズムの解明に役立ちます。
- 資源探査と生態系保護: 冷水湧出孔や熱水噴出孔などの特殊な生態系では、CO₂とメタンの組み合わせによるモニタリングにより、ガスハイドレートの開発と生態系評価のためのデータサポートが提供されます。
- 気候ガバナンスと国際協力: データは地球規模の炭素観測ネットワーク (例: NOAA の SOCAT データベース) に統合することができ、パリ協定の排出削減目標に対する科学的裏付けを提供します。
業界動向：市場の成長と技術統合
世界の溶存CO₂計測機器市場は、年平均成長率4.3%で成長し、2033年までに9億2,700万ドルに達すると予測されています。一方、AIアルゴリズムとIoTの統合により、次のようなセンサーインテリジェンスのアップグレードが推進されています。
- ハミルトン社の光学 CO₂ センサーは、メンテナンスコストを削減する電解質フリー設計を特徴としており、すでにバイオ医薬品のリアルタイムモニタリングに使用されています。
- 高精度のCO₂センシングを利用するDOC（直接海洋炭素回収）技術は、リアルタイムの海水炭素データを必要とするCaptura（年間1,000トンの炭素除去を目標）などのスタートアップ企業によって開発されています。
将来の展望
深海探査とカーボンニュートラル技術への需要が急増する中、中国が独自に開発したセンサーは、深海科学研究とブルーカーボン経済において重要な役割を果たすことが期待されています。次のステップは、センサーの小型化とコスト削減を図り、より幅広い商業用途に展開することです。
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投稿日時: 2025年7月8日