Updated on 2025/04/04

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SUGAI YUICHI
 
Organization
Faculty of Engineering Department of Earth Resources Engineering Professor
Abolition organization CO2 Storage (CS) Division(Concurrent)
Kyushu University Platform of Inter/Transdisciplinary Energy Research (Concurrent)
School of Engineering (Concurrent)
Graduate School of Engineering Department of Earth Resources Engineering(Concurrent)
Title
Professor
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0928023328
Profile
In education, I am in charge of lectures, experiments, and practical training mainly in the field of hydrocarbon resources development, such as oil and natural gas. In the "Petroleum Engineering" course for third-year undergraduate students, I teache a series of lectures on the petroleum development process from reservoir formation, exploration, drilling, logging, well testing, and production. The course uses a textbook developed by myself and slide presentations to explain microscopic dynamic phenomena in reservoirs, using animations to help students intuitively visualize and understand the phenomena that occur underground. Toward the end of the lecture, an exercise using an online question-and-answer system is conducted to grasp the students' level of understanding on the spot, and supplementary explanations are given according to the percentage of correct answers, so that students can improve their lack of understanding on the spot. In the graduate course "Resource Production Systems," lectures are given to deepen the knowledge of petroleum engineering mentioned above, focusing on the explanation of new technologies related to the development of unconventional hydrocarbon resources. In these lectures, debates are held to discuss the development of various hydrocarbon resources from both positive and negative perspectives. As an added benefit, the course also aims to strengthen logical thinking skills and comprehensive English language skills. In research, I try to work on research while maintaining close communication with students so that they can acquire the ability to independently carry out a series of research processes, from planning research to organizing results and presenting papers. In addition, we set research themes and provide guidance so that students can acquire the ability to conduct both experiments and numerical simulations. In resource development work, the target field is vast and the effects of various factors in nature must be taken into account. Therefore, it is necessary to expand the scale based on the results of small-scale experiments and conduct numerical simulations that take various environmental factors into account to design on-site production plans and so on. Considering such a background required for personnel in the field of resource development, we provide research guidance so that students can experience both experimental and numerical simulation research. In research, we are engaged in research related to the production of hydrocarbon resources and other resources with consideration for the environment and safety. Enhanced oil recovery using microorganisms is one of the research topics that we have been working on for many years because of its low environmental impact and economic efficiency. We have isolated microorganisms from oil and gas fields that produce polymers, surfactants, and low viscosity oil, and have conducted laboratory core scavenging experiments and numerical simulations using these microorganisms, and have published many papers demonstrating their effectiveness. This method has been attracting attention again in recent years, when oil prices have been fluctuating wildly, and the number of inquiries about study abroad and joint research related to this research theme as well as the number of citations of his papers have been increasing in recent years. In collaboration with researchers at the University of Alberta, Canada, he spent three months at the University of Alberta, Canada, where he clarified the relationship between the oil saturation rate in the reservoir and the swelling of oil due to the dissolution of CO2. and published it as an international co-authored paper. We are also developing a method for predicting changes in pH of subsurface brine due to CO2 dissolution under high-temperature and high-pressure conditions in reservoirs, a method for early prediction of CO2 leak locations using trace gas components such as H2 contained in separated and recovered CO2 as indicators, and research on CH4 conversion technology using underground microorganisms for geo-sequestered CO2. We are also conducting research on CH4 conversion technology using underground microorganisms for geo-sequestered CO2. In addition, as research related to resource development and production engineering in consideration of safety, we are conducting research on the prediction of hydrogen sulfide formation in oil and natural gas reservoirs and the development of methods to control hydrogen sulfide formation, and research on in-situ gold leaching using iodide-oxidizing microorganisms. The latter, in particular, is a technology to produce gold leached in-situ underground through a wellbore, and if realized, could be an extremely safe method for the development and production of mineral resources.
External link

Degree

  • Dr of Engineering

Research History

  • 東北大学(2001〜2003) 秋田大学(2003〜2005)   

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: Investigation of effective hydrogen sources for underground microbial methanation of CO2

    Keyword: CCS, Methanation, Methanogen, Hydrogen, Olivine

    Research period: 2022.4

  • Research theme: Study on mechanisms of enhancing oil recovery in EOR using nanoparticles

    Keyword: EOR, Nanoparticle, Wettability, Interfacial tension, Direct observation

    Research period: 2022.4

  • Research theme: Study on dispersibility of nanoparticles in supercritical CO2 for CCS

    Keyword: CCS, Nanoparticle, Dispersion, Surfactant, Ultrasonication

    Research period: 2022.4

  • Research theme: Development of underground in-situ hydrogenation technology for petroleum

    Keyword: Oil, Hydrogen, Steam reforming reaction, Combustion, In-situ

    Research period: 2021.4

  • Research theme: Study on soil CO2 flux for monitoring of stored CO2 leakage from subsurface

    Keyword: CO2, CCS, Flux, Monitoring, Leakage, Soil

    Research period: 2021.4

  • Research theme: Study on a chelating agent used for alkaline EOR with sodium carbonate

    Keyword: EOR, Alkali, Sodium carbonate, Calsium, Precipitation, Citric acid, Tri-sodium citrate

    Research period: 2021.4

  • Research theme: Study on ionic species influencing low salinity water flooding in carbonate reservoir

    Keyword: EOR, Low saline water flooding, Cations, Coontact angle, Wettability

    Research period: 2021.4

  • Research theme: Study on the dissolution of shale rock by chemicals

    Keyword: Shale gas, Enhanced Gas Recovery, Acid, Fracture, Permeability

    Research period: 2020.4

  • Research theme: Study on a EOR technique using foam generating microorganism

    Keyword: Enhanced Oil Recovery, Pseudomonas aeruginosa, Nanobubble, Foam, Protein

    Research period: 2020.4

  • Research theme: Observation of the behavior of oil recovery by low salinity water flooding using a porous micro-model

    Keyword: Low salinity water flooding, Micromodel, Bentonite, Swelling, Ion exchange

    Research period: 2020.4

  • Research theme: CO2 capture with sodium metasilicate and application of gel solution generated by the reaction between sodium metasilicate to EOR

    Keyword: CO2, Capture, Sodium metasilicate, Gel, Viscosity

    Research period: 2020.4

  • Research theme: Development of a method for monitoring methane leaking from subsurface of natural gas field

    Keyword: Methan, Adsorption, Activated carbon, Desorption, Natural gas field

    Research period: 2019.10 - 2021.3

  • Research theme: Screening of the chemicals effective for the reduction of CO2-Crude Oil Minimum Miscibility Pressure

    Keyword: Miscible, Enhanced oil recovery, Carbon dioxide, Ethanol, Surfactant

    Research period: 2019.4 - 2022.3

  • Research theme: Evaluation of the possibility of application of ultrafine bubble to enhanced oil recovery

    Keyword: Ultrafine bubble, Enhanced oil recovery, Core flooding, Interfacial tension, Wettability

    Research period: 2019.4 - 2022.3

  • Research theme: Development of a Technology for In-Situ Recovery of Gold Using Iodide-Oxidizing Bacteria

    Keyword: gold, Iodide-oxidizing bacteria, water-soluble natural gas, brine, iodide, iodine, triiodide, redox potential

    Research period: 2017.10

  • Research theme: Consideration of methane gas recovery method from shallow gas hydrate deposits

    Keyword: shallow gas hydrate deposits, hot water injection, subsidence, simulation, sand layer, directional well

    Research period: 2017.4 - 2020.3

  • Research theme: Construction of an experimental setup for estimating the spontaneous combustion coal

    Keyword: coal, spontaneous combustion, oxygen, oxidation, heat generation, heat flux

    Research period: 2016.4 - 2019.3

  • Research theme: Estimation of IFT Reduction by a Biomass Material and Potential of Its Utilization for EOR

    Keyword: Yeast, Cell wall, Interfacial tension, Enhanced oil recovery, Core flooding experiment

    Research period: 2016.4 - 2019.3

  • Research theme: Investigation of absorbing and desorbing behavior of CO2 and CH4 for enhanced coalbed methane recovery by CO2 injection

    Keyword: Coal, Coalbed methane, Enhanced recovery, Cabon dioxide, Absorption, Desorption, Pressure, Mixed gas

    Research period: 2015.4 - 2020.3

  • Research theme: Experimental and Numerical studies on the Enhanced Oil Recovery Using Surfactin

    Keyword: EOR, Core Flooding, Interfacial Tension, Sarfactin, Simulation

    Research period: 2015.4 - 2020.3

  • Research theme: Fundamental investigation of an in-situ realtime method for monitoring subsurface bacteria

    Keyword: Subsurface microorganism, Monitoring, In-situ, Real-time, Flow cytometry, Fluorescent, Scattered Light

    Research period: 2015.4 - 2020.3

  • Research theme: Consideration of an effect by dissolving gases on the interfacial tension between

    Keyword: Gas, Dissolution, Interfacial tension, High pressure, Visualization, Pendant drop

    Research period: 2015.4 - 2019.3

  • Research theme: Core Flooding Experiments for the Biostimulation Tyep Microbial Enhanced Oil Recovery Technbique

    Keyword: Microorganism, Oil, MEOR, Core, Indigenous microorganism, Sabstrates

    Research period: 2015.4 - 2018.3

  • Research theme: Investigation of Indigenous Bacteria in Water-dissolved Natural Gas Fields and Control Technique for Them

    Keyword: Water-dissolved natural gas, Microorganism, Brine, Well, Iodide Oxydizing Bacteria, Sulfate Resucing Bacteria, Methanogen

    Research period: 2015.4

  • Research theme: Reservoir souring caused by sulfate-reducing bacteria indigenous to oilfield

    Keyword: Sulfate reducing bacteria, Hydrogen sulfide, Specific growth rate, Simulation

    Research period: 2012.10 - 2015.3

  • Research theme: Development of new environment-purifying-material which consists of waste stone and effective microorganisms

    Keyword: Effective microorganism, environment-purifying-material, Waste stone, Carrier, pH, Mineral, Porous media, Adsorption, Compost, Deodorant

    Research period: 2012.4 - 2015.3

  • Research theme: Investigation of Indigenous Bacteria in Water-dissolved Natural Gas Fields for Preventing Microbial Clogging of Re-injection Wells

    Keyword: Microorganism, restoration well, water-dissolved natural gas, Iodine, Brackish water, Clogging, Sulfate, dissolved oxygen, Bio-film

    Research period: 2009.4 - 2013.3

  • Research theme: Basic Studies on the Microbial Conversion of CO2 into CH4 in Depleted Oil Reservoir by using Hydrogen-Producing Bacteria and Hydrogenotrophic Methanogens Inhabitting Oil Reservoir

    Keyword: CO2, CH4, H2, Microorganism, Methanogen, Hydrogen-producing bacteria, Oil-degrading bacteria, CCS, Deplited oilfield

    Research period: 2007.8 - 2013.3

  • Research theme: Studies on Enhanced Oil Recovery Method by Using Effective Microorganisms

    Keyword: MEOR, Microorganism, Oil, PCR, DGGE, Petrotoga sp., Oil degradation, Viscosity

    Research period: 2005.11 - 2014.3

Awards

  • Top 100 Scientific Reports microbiology papers in 2019

    2020.3   Nature Research   Our research article "Gold Dissolution from Ore with Iodide-Oxidising Bacteria" received 2,038 article downloads in 2019, placing it as one of the top 100 downloaded microbiology papers for Scientific Reports in 2019. Scientific Reports published more than 826 microbiology papers in 2019, and so a position in the top 100 most downloaded articles is an extraordinary achievement – our science is of real value to the research community.

  • 第36回論文賞

    2011.3   社団法人資源・素材学会   「枯渇油ガス田におけるCO2のメタン変換を目的とした地下微生物に関する基礎的検討」  CO2の地中貯留(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)において、単にCO2を地下に貯留するだけでなく、貯留したCO2を地下の微生物の作用によってメタンに変換させエネルギー資源として利用することを想定した、斬新なアイデアに基づく研究論文である。このプロセスに有益な微生物を複数種、実際の油田から得ることに成功し、それを用いた実験により、地下における微生物によるCO2のメタン変換の可能性を示した。さらに同微生物反応を促進させる因子に関して、微生物学的および化学的に詳細な考察がなされており、学術的に多くの有益な知見を提供している論文であるとともに、CCS研究がさかんに行なわれている現況において、さらにその先を見据えた本研究のような研究は希少であり,極めて重要な研究成果を示した論文である。

  • 第36回奨励賞

    2011.3   社団法人資源・素材学会   受賞者は有用微生物を用いた地下資源の有効利用に関する学術的基礎研究において先駆的かつ独創的研究を展開し,優れた業績を挙げている。受賞者は秋田県大館市で生産される緑色凝灰岩の製品廃石の新たな有効利用法として,有用微生物と廃石とを複合させた環境浄化微生物資材を着想し研究を進めてきた。受賞者は,緑色凝灰岩の多孔質構造が微生物の住処としてその増殖を活性化させることに加え,同岩中に含まれるカルシウムなどのミネラル分の溶出やそれに伴うpHの調整作用によって,同岩が微生物の増殖を活性化させる効果を有することを見出した。この成果は一編の論文として資源と素材に掲載されるとともに,特許も出願されており,同廃石の新たな有効利用法の確立し,学術的なメカニズムに立脚した確固たる効果を有する微生物資材の製品化への道筋をつけた研究として評価できる。また,受賞者は地中に貯留された二酸化炭素を,地下に棲息する微生物の作用を利用してメタンに変換し,再びエネルギー資源として利用するプロセスを目的とした研究を行なっている。このプロセスにおいては水素の供給がきわめて重要であり,受賞者は枯渇油田に残留する原油を分解して水素を生成する微生物に着目した研究を進め,複数種の原油分解水素生成菌の分離に成功した。今後,分離された原油分解水素生成菌を用いた研究を進めることによって上記変換プロセスの促進が期待され,二酸化炭素の地中貯留後の展開を見据えた先駆的な研究として評価できる。これらの業績を評価し,第36回奨励賞を授与することとした。

  • 平成22年度春季講演会優秀発表賞

    2010.6   石油技術協会   「高機能石油粘度低減微生物Petrotoga sp.のMicrobial EORへの適用性に関する検討」 本発表は,高機能石油粘度低減微生物Petrotoga sp.のMicrobial EORへの適用性に関する報告である。微生物による油の粘度低減における,油層温度,圧力およびSalinityの影響について実験により検証した。各パラメータの値が増加するとともに粘性も低減することが検証され,特定の油層に限らず幅広く適用可能であり今後のさらなる研究の進展が期待される。論理的に構築された発表内容であり,わかりやすい発表資料,表現力さらに聴衆からの質問に対して的確に回答したことが,高く評価された。

Papers

  • Experimental Study on Enhanced Methane Detection Using an MEMS-Pyroelectric Sensor Integrated with a Wavelet Algorithm Reviewed International journal

    #Wei Dong, @Yuichi Sugai, @Yongjun Wang, @Hemeng Zhang, @Xiaoming Zhang, @Kyuro Sasaki

    ACS Omega (ACS Publications)   2024.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    An optical sensing approach that balances portability with cost efficiency has been designed for the reliable monitoring of fugitive methane (CH4) emissions. Employing a LiTaO3-based pyroelectric detector integrated with micro-electro-mechanical systems and a broad infrared source, the developed gas sensor adeptly measured CH4 concentrations with a low limit of detection of about 5.6 ppmv and showed rapid response times with t90 consistently under 3 s. Notably, the novelty of our method lies in its precise control and reduction of CH4 levels, enhanced by wavelet denoising. This technique, optimized through meticulous grid search, effectively mitigated noise interference noticeable at CH4 levels below 10 ppmv. Postdenoising, nonlinear regression analyses based on the modified Beer–Lambert equation returned R2 values of 0.985 and 0.982 for the training and validation sets, respectively. In conclusion, this gas sensor has been shown to be able to meet the requirements for early warning of CH4 leakage on the surface in various carbon capture, utilization, and storage projects such as enhanced oil or gas recovery projects using CO2 injection.

    DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.3c09769

  • The Effectiveness of the Continuous and Cyclic Method on CO2-ECBM Reviewed International journal

    @Theodora Noely Tambaria, @Yuichi Sugai

    Natural Resources (Scientific Research)   15 ( 3 )   69 - 81   2024.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    This study examines the impact of different CO2 injection methods on coalbed methane recovery. Specifically, this study investigated the effectiveness of continuously injecting CO2 versus injecting CO2 that had been soaked for two weeks. The objective was to ascertain which approach was more successful in enhancing CO2 Enhanced coalbed Methane (CO2-ECBM). The experiment involved injecting 3 MPa of CH4 into dry coal samples, allowing it to adsorb until reaching equilibrium, and then injecting 5 MPa of CO2 to recover adsorbed CH4. The continuous method recovered CH4 without detectable effluent concentration for 5 hours, but desorption efficiency was only 26% due to fast flow. On the other hand, the desorption efficiency of the cyclic method was only 12%, indicating trapped CH4. A comparison of desorption efficiency per unit of time shows the continuous method is more effective than the cyclic method. The results of this study demonstrate the continuous method is more effective for the desorption of CH4, and its efficiency can be improved by briefly soaking CO2 on coal and then reinjecting it to maximize CH4 recovery. It is advisable to limit the soaking time to prevent excessive swelling of the coal matrix, which can hinder seam flow and harm long-term gas production.

    DOI: https://doi.org/10.4236/nr.2024.153006

  • Numerical Simulation Study on Enhanced Efficiency of Geological CO2 Storage with Nanoparticle International journal

    #Junpei Kumasaka, @Yuichi Sugai, #Futo Ishibashi

    Proc. of International Petroleum Technology Conference 2024   2024.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (international conference proceedings)  

    Carbon dioxide (CO2) geological storage has a large potential to achieve a net-zero target of CO2 emissions. CO2 injected into the storage formation typically becomes a super-critical state under the underground temperature and pressure conditions. The injected super-critical CO2 (scCO2) tends to migrate upwards within the reservoir due to its lower density compared to the formation brine even though the density of scCO2 is quite higher than that of gaseous phase CO2. Moreover, injected CO2 is affected by not only the gravity segregation but also the viscous fingering. These phenomena are expected to cause poor storage efficiency in carbon storage projects. In this study, we investigated the potential of adding common metal oxide nanoparticles to scCO2 to improve the storage efficiency utilizing the properties of scCO2 as a solvent under subsurface conditions.

    This paper presents the pseudo-fluid modeling of scCO2 containing nanoparticles and the results of numerical simulation considering the effects of nanoparticle types and concentrations on the CO2 storage efficiency. In particular, the effect of density alteration on CO2 storage efficiency was investigated in this study. Some pseudo-fluid models of scCO2 containing four types of nanoparticles, such as aluminum oxide, silicon dioxide, titanium oxide, and zinc oxide with different concentration were created, respectively. Furthermore, numerical simulations of scCO2 injection with and without nanoparticles were performed using a two-dimensional radially symmetric model. The results from this work showed the migration of CO2 to the upper part of the formation was suppressed and the storage of CO2 in the lower part of the formation was promoted when scCO2 was injected with nanoparticles. Furthermore, CO2 breakthrough time was delayed several months or years and total breakthrough quantities were also decreased as the density and concentration of nanoparticles in scCO2 became higher in the case of installing an imaginary production well for pressure control. These results suggest that the injection of nanoparticle-dispersed CO2 improves the storage efficiency of CO2 geological storage compared to the injection of CO2 alone. Furthermore, this study showed that the concept has possibility of improving the safety of CO2 geological storage, which may play an important role when considering the long-term CO2 sequestration as well.

    DOI: https://doi.org/10.2523/IPTC-23852-MS

  • Experimental Study on the Use of Nanoparticles to Improve the Efficiency of CO2 Geological Storage International journal

    #Futo Ishibashi, #Junpei Kumasaka, @Takehiro Esaki, @Yuichi Sugai

    Proc. of International Petroleum Technology Conference 2024   2024.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (international conference proceedings)  

    Supercritical CO2 injected into the aquifer in CCS may migrate upward in the aquifer because its density is lower than the density of formation water. As a result, CO2 cannot be stored widely throughout the aquifer, which may reduce CO2 storage efficiency. The objective of this study is to increase the apparent density of supercritical CO2 by dispersing nanoparticles in itself and to improve CO2 storage efficiency by injecting CO2 widely in the aquifers.
    The n-hexane, which has a similar solubility parameter to supercritical CO2, was used as an alternative solvent to supercritical CO2 in this study. The nanoparticles such as SiO2, Al2O3, TiO2, and ZnO were added and stirred in n-hexane respectively, and their dispersibility was observed after stirring with a magnetic stirrer or ultrasonication for 30 minutes. The dispersibility of nanoparticles in n-hexane was qualitatively evaluated by irradiating the sample with green laser light after stirring and observing the scattered light. The effect of surfactants on improving the dispersibility of nanoparticles was also evaluated using nanoparticles modified with those surfactants.
    All the nanoparticles were precipitated after 30 minutes of stopping stirring with a magnetic stirrer. The dispersibility of those nanoparticles was improved by ultrasonication and the dispersion was maintained up to about 3 hours. Similar experiments were conducted using nanoparticles modified with surfactants. As a result, improved dispersibility of Al2O3 and ZnO modified with anionic surfactants was obviously observed and laser light scattering was clearly observed for about 2 hours after the stirring was stopped. Finally, it was demonstrated that the dispersion of Al2O3 nanoparticles modified with anionic surfactant was maintained even after 48 hours in n-hexane by ultrasonication.
    These results indicate that Al2O3 nanoparticles modified with anionic surfactant have high dispersibility in n-hexane, especially with ultrasonication. Anionic surfactants make the surface of nanoparticles hydrophobic, which enhances their dispersibility in nonpolar solvents such as supercritical CO2. Ultrasonication is effective for eliminating agglomeration among nanoparticles and improves their dispersibility in nonpolar solvents.

    DOI: https://doi.org/10.2523/IPTC-23962-EA

  • Computational fluid dynamics modeling of rock–liquid–H2 contact angles: Implications for underground hydrogen storage Reviewed International journal

    #Alireza Safari, @Hamid Esfandyari, @Yuichi Sugai, @Manouchehr Haghighi, @Abbas Zeinijahromi, @Mohammad Sarmadivaleh, @Hossein Masoumi

    Journal of Energy Storage (Elsevier)   81 ( 15 )   1 - 13   2024.1

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    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    To achieve the net-zero target, hydrogen (H2) will emerge as an essential cornerstone within the energy supply chain of the future. To effectively attain such a target for an integrated and sustainable large-volume economy based on H2 on a global scale, proper H2 storage is imperative. This is where the significance of Underground H2 Storage comes to the fore. However, there are many concerns that should be addressed before using underground structures including the interactions between rock, H2, and liquid within the pore spaces.
    In this study, we simulated the process of an H2 bubble hitting reservoir rock samples and measured the contact angles for rock–H2–distilled water systems using the Navier–Stokes equations for mass and momentum conservation. The phase-field method was utilized for tracking the free surface. Since the phase-field method is essentially a coupling set of equations, we used the commercial finite element software COMSOL, which excels at solving Multiphysics coupling problems, to solve the Navier–Stokes equations and the phase-field method. The predicted contact angles were validated with the experimental results of basalt, shale, and calcite substrates. The simulated and experimental contact angles differed by <2° in most cases exhibiting favorable agreement. Additionally, the simulation was able to replicate the same behavior of the change in contact angle caused by variations in temperature and pressure during the experiments. It is noteworthy that the findings from this study are helpful to better understand and predict the wettability of different minerals during underground H2 storage.

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2024.110475

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Books

  • 石油技術協会創立80周年記念出版石油鉱業便覧第6章第2節「7.火攻法」および「8.その他の攻法(微生物攻法、電気加熱法、地下改質法等)」

    菅井裕一(Role:Joint author)

    石油技術協会  2014.8 

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    Responsible for pages:725~731頁   Language:Japanese   Book type:Scholarly book

  • 資源・環境系技術者のための通気空調・衛生および安全工学

    佐々木 久郎, 菅井裕一, 大川浩一(Role:Joint author)

    三景印刷  2015.4 

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    Responsible for pages:176ページ   Language:Japanese   Book type:Scholarly book

  • Heat Analysis and Thermodynamic Effects “Equivalent Oxidation Exposure - Time for Low Temperature Spontaneous Combustion of Coal”

    Kyuro SASAKI and Yuichi SUGAI(Role:Joint author)

    InTech Open Access Publisher  2011.9 

     More details

    Responsible for pages:pp.235-254   Language:English   Book type:Scholarly book

  • Two Phase Flow, Phase Change and Numerical Modeling “Heat Transfer and Phase Change in Deep CO2 Injector for CO2 Geological Storage”

    Kyuro SASAKI and Yuichi SUGAI(Role:Joint author)

    InTech Open Access Publisher  2011.9 

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    Responsible for pages:pp.565-584   Language:English   Book type:Scholarly book

  • Biotechnological approach for development of microbial enhanced oil recovery technique

    K.FUJIWARA, Y.SUGAI, N.YAZAWA, K.OHNO, C.X.HONG and H.ENOMOTO(Role:Joint author)

    ELSEVIER  2004.8 

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    Responsible for pages:Petroleum Biotechnology: Developments and Perspectives (405-445)   Language:English   Book type:Scholarly book

    Biotechnological approach for development of microbial enhanced oil recovery technique, K.FUJIWARA, Y.SUGAI, N.YAZAWA, K.OHNO, C.X.HONG and H.ENOMOTO, Petroleum Biotechnology: Developments and Perspectives, 405-445, 2004

Presentations

  • Experimental Study on the Use of Nanoparticles to Improve the Efficiency of CO2 Geological Storage International conference

    #Futo Ishibashi, #Junpei Kumasaka, @Takehiro Esaki, @Yuichi Sugai,

    International Petroleum Technology Conference 2024  2024.2 

     More details

    Event date: 2024.2

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Dhahran Expo   Country:Saudi Arabia  

  • Numerical Simulation Study on Enhanced Efficiency of Geological CO2 Storage with Nanoparticle International conference

    #Junpei Kumasaka, @Yuichi Sugai, #Futo Ishibashi

    International Petroleum Technology Conference 2024  2024.2 

     More details

    Event date: 2024.2

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Dhahran Expo   Country:Saudi Arabia  

  • Experimental Study on the Use of Nanoparticles to Improve the Efficiency of CO2 Geological Storage International conference

    @Yuichi Sugai

    Uzbekistan-Japan International Conference «Energy- Earth-Environment-Engineering»  2023.12 

     More details

    Event date: 2023.12

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:Uzbek-Japan Innovation Center of Youth   Country:Uzbekistan  

  • Development of phase-separation CO2 absorbents International conference

    #Taishiro Haraguchi, @Takehiro Esaki, @Yuichi Sugai

    International Symposium on Earth Science and Technology 2023  2023.11 

     More details

    Event date: 2023.11 - 2023.12

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Shiiki Hall, Kyushu University   Country:Japan  

  • Study on soil CO2 flux for monitoring of stored CO2 leakage from subsurface International conference

    #Yuto Komatsu, @Yuichi Sugai, @Takehiro Esaki

    International Symposium on Earth Science and Technology 2023  2023.11 

     More details

    Event date: 2023.11 - 2023.12

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Shiiki Hall, Kyushu University   Country:Japan  

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MISC

  • 令和4年度共同研究調査「石炭炭種毎のCO2固定化量に関する研究調査」

    @JOGMEC,@北海道大学,@九州大学,@幌延地圏環境研究所

    2024.3

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    Language:Japanese   Publishing type:Internal/External technical report, pre-print, etc.  

  • Adsorption Factors in Enhanced Coal Bed Methane Recovery: A Review Reviewed

    #Theodora Noely Tambaria, @Yuichi Sugai, @Ronald Nguele

    Gases (MDPI)   2022.1

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    Language:English   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

    Enhanced coal bed methane recovery using gas injection can provide increased methane extraction depending on the characteristics of the coal and the gas that is used. Accurate prediction of the extent of gas adsorption by coal are therefore important. Both experimental methods and modeling have been used to assess gas adsorption and its effects, including volumetric and gravimetric techniques, as well as the Ono–Kondo model and other numerical simulations. Thermodynamic parameters may be used to model adsorption on coal surfaces while adsorption isotherms can be used to predict adsorption on coal pores. In addition, density functional theory and grand canonical Monte Carlo methods may be employed. Complementary analytical techniques include Fourier transform infrared, Raman spectroscopy, XR diffraction, and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. This review summarizes the cutting-edge research concerning the adsorption of CO2, N2, or mixture gas onto coal surfaces and into coal pores based on both experimental studies and simulations.

    DOI: https://doi.org/10.3390/gases2010001

  • 水素製造施設から排出されるCO2の地中貯留を想定した漏洩モニタリング

    菅井裕一, Very Susant, 佐々木 久郎

    ペトロテック(石油学会)   2015.6

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

  • 微生物EOR~「その他のEOR」からの脱却を目指して~

    菅井裕一

    石油技術協会誌   2013.11

     More details

    Language:Japanese  

  • 平成24年度日本海洋石油資源開発株式会社受託研究「硫酸還元菌の増殖および硫化水素生成挙動の数値モデル化とシミュレーション研究」成果報告書

    菅井 裕一

    2013.3

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Internal/External technical report, pre-print, etc.  

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Works

  • 表層土壌CO2ガスフラックスモニタリングポスト

    佐々木久郎、菅井裕一、SALMAWATI、川崎航、栗山毅士

    2016.10

     More details

    CCSを安全に操業するため、CO2が確実に地中貯留されていることをモニターする土壌CO2ガスフラックス測定装置

Industrial property rights

Patent   Number of applications: 7   Number of registrations: 2
Utility model   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Design   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Trademark   Number of applications: 0   Number of registrations: 0

Professional Memberships

  • Journal of the Japanese Association for Petroleum Technology

  • The Japan Petroleum Institute

  • The Resources Processing Society of Japan

  • Mining and Materials Processing Institute of Japan

  • Society of Petroleum Engineers, SPE

Committee Memberships

  • 資源・素材学会地球環境工学部門委員会   副委員長   Domestic

    2021.4 - 2025.3   

  • 資源・素材学会石炭等エネルギー開発利用部門委員会   委員長   Domestic

    2021.4 - 2025.3   

  • 石油技術協会   Executive   Domestic

    2020.4 - 2025.6   

  • 一般社団法人資源・素材学会   Steering committee member   Domestic

    2019.4 - 2022.6   

  • 一般社団法人資源・素材学会   将来構想委員会   Domestic

    2019.4 - 2022.6   

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Academic Activities

  • 事務局(Secretariat) International contribution

    International Symposium on Earth Science and Technology 2022  ( Shiiki Hall, Kyushu University Japan ) 2023.11 - 2023.12

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

    Number of participants:200

  • 司会

    資源・素材2023(松山)  ( Japan ) 2023.9

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

    Number of participants:650

  • 科学研究費助成事業(基盤研究(B))審査委員

    Role(s): Review, evaluation

    独立行政法人日本学術振興会  2023.4 - 2024.1

     More details

    Type:Scientific advice/Review 

  • Screening of academic papers

    Role(s): Peer review

    2023

     More details

    Type:Peer review 

    Number of peer-reviewed articles in foreign language journals:5

    Number of peer-reviewed articles in Japanese journals:1

    Proceedings of International Conference Number of peer-reviewed papers:3

    Proceedings of domestic conference Number of peer-reviewed papers:0

  • 事務局(Secretariat) International contribution

    International Symposium on Earth Science and Technology 2022  ( Shiiki Hall, Kyushu University Japan ) 2022.12

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

    Number of participants:200

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Research Projects

  • ウズベキスタンの地域特性に配慮したカーボンニュートラル社会実現のための効率的・革新的グリーン/ブルー水素製造技術開発プロジェクト International coauthorship

    2023.4 - 2029.3

    九州大学(日本) 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    本研究は、油田や鉱山、広大な砂漠および豊富な日照量など、ウズベキスタンの地域特性を生かした水素製造関連技術の確立を目指す。具体的には、(1)老朽油田の取り残し石油を地下で水素化し、その際に生成するCO2をそのまま地下に固定させて水素のみを地上に生産するブルー水素製造技術、(2)高光電変換効率のペロブスカイト太陽電池、(3)水蒸気を電気分解して水素と酸素を生成する高エネルギー変換効率の水蒸気電解を組み合わせたグリーン水素製造技術、(4)水素生成効率の高い金属スラグ由来の光触媒複合体を用いたグリーン水素製造技術の確立を目指す。(1)(2)についてはフィールド試験を実施して実用化の基盤を確立し、(3)(4)については室内実験等を通じて技術の実スケール化に道筋をつける。これらの水素製造関連技術をウズベキスタンに根付かせ、主要な水素製造システムに関する技術提言を行い、同国におけるカーボンニュートラルな水素政策の策定に貢献する。

  • 新潟県柏崎市平井地域を対象としたCO2地上漏出モニタリング観測に関する検討

    2023.4 - 2025.3

    Research commissions

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Other funds from industry-academia collaboration

  • INPEX共同研究「CCSにおける地表漏出二酸化炭素の環境モニタリングに関する研究」

    2023.4 - 2025.3

    INPEX株式会社 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    水素をトレーサーとして利用した二酸化炭素漏出の早期検知・予測手法に関する検討

  • INPEX受託研究「新潟県柏崎市平井地域を対象としたCO2地上漏出モニタリング観測に関する検討」

    2023.4 - 2025.3

    INPEX株式会社 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    本研究では、CO2、O2、CH4の各センサ、データロガーならびに風防から構成されるモニタリングポストを4台製作し、九州大学が所有する既存1台とあわせ、計5台を新潟県柏崎市平井地域に設置・観測し、観測データを基に以下2種類のCO₂地上漏出モニタリング手法の検証を行う。
    ① 土壌CO2フラックス観測によるベースライン手法のための閾値策定
    ② CO2と他のガス(O2、N2、CH4)の比による関係式をもとにしたプロセスベース手法の構築
    観測データをもとにした上記両手法を同観測データに適用することで、CO2の地中貯留をしていない状況下で、CO2濃度の季節や天候、生物活動による変動によるFalse positive判定(偽の漏洩判定)率について評価・分析し、将来的なCCS/CCUS事業での適用可能性について検証する。

  • CCSにおける地表漏出二酸化炭素の環境モニタリングに関する研究(水素をトレーサーとして利用した二酸化炭素漏出の早期検知・予測手法に関する検討)

    2023.4 - 2024.3

    Joint research

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Other funds from industry-academia collaboration

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Educational Activities

  • 学部1年生を対象とした「先端技術入門A」の「地球資源システム工学」を担当し,石油・天然ガス開発に関連する埋蔵量や可採年数の定義、生産技術ならびにCO2の地中貯留技術の現状についての基礎的な講義を実施した。学部1年生対象の講義であったため、分かりやすい内容としつつも、同分野における学びや研究の重要性や楽しさを伝えられるような授業内容とした。学部2年生対象の「資源流体工学」では、石油・天然ガス等の流体資源を取り扱う際の基礎となる流体力学および熱伝達の理解を目的とした講義を展開している。流体のエネルギー保存則等の基礎的な項目から、現場での送液システムの設計に至る応用まで取り扱っている。流体のダイナミックな挙動を視覚的に理解できるよう、アニメーションや動画を取り入れた授業を展開しており、各講義の終盤には演習課題を与え、講義内容の理解を深めさせている。学部3年生対象の「石油工学」では、石油貯留層の形成から探査、掘削、検層、坑井テストならびに生産に至る一連の石油開発プロセスを理解させる講義を実施している。同講義では、自作のテキストを基本教材としつつ、スライド資料も併用し、貯留層内のミクロな動的現象をアニメーションで示しながら解説することにより、受講生が地下で生じる現象を直感的にイメージして理解できるよう心掛けている。講義の終盤にはオンラインの出題・回答システムを活用した演習を実施して受講生の理解度をその場で把握し、正答率に応じて補足説明を与えることにより、受講生の理解不足をその場で改善できるよう工夫している。同じく学部3年生対象の「空調衛生および安全工学」では、坑内採掘を想定した地下作業環境の管理に関わる、坑内通気、粉塵管理、有毒/可燃性ガス管理ならびに温湿度管理について理解する講義を展開している。 大学院講義科目の「石油資源開発工学特論実験第一」においては、石油・天然ガス開発について、とくに海洋における石油・天然ガス開発に焦点を当てて解説している。一般的な海洋石油・天然ガス開発の流れに沿って、それに関わる企業とその役割、陸上における石油・天然ガス開発と海洋との相違、ならびに海洋石油・天然ガス開発におけるリスクなどを解説し、海洋における石油・天然ガス開発についての理解を深めさせている。また、実際の海洋石油・天然ガス開発プロジェクトを紹介し、実際の開発現場において生じた課題とその解決法を理解させている。同じく大学院講義科目の「石油資源開発工学特論実験第二」においては、非在来型炭化水素資源の開発に関わる新技術の解説を中心に、上述した石油工学の知識をより深める内容の講義を実施している。この講義では種々の炭化水素資源の開発について賛成と反対に分かれて議論するディベートを取り入れており、資源開発を正負の両面から多角的に思考する素養を身に付けさせている。また、付加的な効果として、論理的思考力や総合的な英語力などの強化も図られている。
    実験科目については「資源システム工学実験第一」を担当し,学部3年生に資源開発の基礎として重要な石炭の工業分析方法,作業環境測定方法,岩石/石炭コアの浸透率測定方法,掘削泥水の性能評価手法ならびに表面/界面張力および接触角の測定手法を指導している。受講生のすべてが自らの手を動かして実験,測定および結果の解析を行ない,それらを通じて実験の進め方が身につけられるような実験プログラムを組んで実施している。単に装置を教えられたとおりに操作して結果を得るだけでなく,実験装置や測定装置の動作/測定原理を十分に理解させたうえで実験を行なわせるように努めている。また,実験中も,現象の観察の重要性を理解させ,些細な現象でも確実に捉え,それを結果の考察に生かすよう指導している。また,それぞれの実験テーマに関連し,本実験で得られた結果がどのようにして資源開発工学現場に用いられているのか,等を理解させるため,実験結果を整理させるだけのレポートではなく,さらに各実験を基礎とした応用問題を課題として与え,レポート提出時のディスカッションを通じて,資源開発現場における各実験で得られた結果の重要性を理解させている。
     研究室の学生に対する研究指導では、学生自身が研究の立案から成果の整理と論文発表に至る一連の研究プロセスを自立して行なう能力を修得できるよう、学生とのコミュニケーションを密に取りながら研究に取り組むことを心掛けている。また、学生が実験と数値シミュレーションの両方の遂行能力を修得できるように研究課題の設定と指導を行なっている。資源開発の仕事は、対象フィールドが広大であり、自然界の様々な因子の影響を考慮しなければならない。そのため、小規模スケールの実験結果を基にスケールを拡張し、種々の環境因子を考慮した数値シミュレーションを実施して、現場での生産計画等を設計する必要がある。資源開発分野の人材に求められるこのような素養を考慮し、学生が実験と数値シミュレーションの両方の研究を経験できるように研究指導を行なっている。とりわけ,取り残し原油の増進回収技術,非在来型石油・天然ガス資源の回収技術,二酸化炭素の地中貯留技術ならびに微生物を利用した地下資源のin-situ回収技術などについての研究テーマについて指導を行なっている。研究課題の設定,実験計画の策定,実験装置の設計・製作,フィールドにおける実験試料の採取,実験の実施,ならびに実験結果の整理と考察まで,一連の研究プロセスを学生と綿密に打ち合わせながら進めることにより、学生自身が一連の研究作業を自立して進められるようになるような指導を心掛けている。また、実験研究のみならず、数値シミュレーションを駆使した研究教育も実施しており,地下で生じる物理学的現象、化学的現象ならびに生物学的現象の定式化の手法も指導している。また,これらの研究活動の副産物として,試料採取のためのフィールドワークの際に,石油・天然ガスの開発・生産システムについて,講義で学んだ内容がフィールドにおいてどのように応用されているのかを,現地で理解させるように心がけている。
     数値モデルを取り込んだ油層シミュレーション研究を指導し、微生物活動とフィールドにおける資源の増産を結びつけるための定量的な評価方法について、研究指導を行なっている。また,研究の副産物として,これらの研究では試料採取のためにフィールドへ赴く機会が多く,その際には石油・天然ガスの開発・生産システムについて,講義で学んだ内容がフィールドにおいてどのように応用されているのかを,現地で理解させるように心がけている。

Award for Educational Activities

  • 平成30年度工学講義賞(石油工学) 令和3年度「九州大学オンライン授業のグッドプラクティス~リアルタイム型授業編」にて講演

       

Class subject

  • Fundamental Physics VI

    2023.12 - 2024.2   Winter quarter

  • Basic Laboratory Experiments in Natural Science Ⅰ(Geoscience)

    2023.12 - 2024.2   Winter quarter

  • 石油資源開発生産工学

    2023.12 - 2024.2   Winter quarter

  • 地球資源システム工学B

    2023.12 - 2024.2   Winter quarter

  • Fundamental Physics V

    2023.10 - 2023.12   Fall quarter

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FD Participation

  • 2021.9   Role:Participation   Title:次世代研究者挑戦的研究プログラム説明会

    Organizer:University-wide

  • 2021.3   Role:Speech   Title:九州大学オンライン授業のグッドプラクティス〜リアルタイム型授業編〜

    Organizer:University-wide

  • 2018.1   Role:Participation   Title:平成29年度工学研究院・システム情報科学研究院FD

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2017.12   Role:Participation   Title:平成29年度第4回FD「自殺防止メンタルヘルス研修会」

    Organizer:University-wide

  • 2016.1   Role:Participation   Title:平成27年度第2回FD「東京工業大学の教育改革」

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

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Visiting, concurrent, or part-time lecturers at other universities, institutions, etc.

  • 2023  秋田大学グローバルリソース研究機構  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

    Semester, Day Time or Duration:2023.4.~2024.3.

  • 2022  秋田大学国際資源学教育研究センター  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

    Semester, Day Time or Duration:2022.4.~2023.3.

  • 2004  東京大学大学院工学研究科地球システム工学専攻・客員研究員  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

    Semester, Day Time or Duration:2004.8.~2006.3.

Participation in international educational events, etc.

  • 2019.8

    独立行政法人国際協力機構(JICA)

    東ティモール国立大学工学部地質・石油工学科特別講義"Research on Enhanced Oil Recovery Techniques in Kyushu University"

      More details

    Venue:東ティモール・ディリ

    Number of participants:60

  • 2018.10

    NAJAH

    NAJAH 2018 (The UAE’s leading Higher Education Event)

      More details

    Venue:Abu Dhabi

    Number of participants:1,400

Other educational activity and Special note

  • 2022  Special Affairs  令和4年度伊藤早苗賞 女子大学院生部門 最優秀賞 当該教員が指導している修士課程学生の伊藤美羽が、令和4年度伊藤早苗賞女子大学院生部門の最優秀賞を受賞した。同賞は、九州大学が女性研究者育成を目的に優れた研究成果を挙げた若手女性研究者及び女子大学院生を表彰する制度であり、2018年に開始されて令和4年度は第5回目となる。若手女性研究者部門と女子大学院生部門のそれぞれにおいて、人文・社会科学系、理工学系ならびに生命科学系の3分野から各1名ずつ候補者が選ばれ、その中からそれぞれ最優秀賞1名、優秀賞2名が受賞される。伊藤美羽は女子大学院生部門の理工学系の候補者として選ばれ、3分野から選ばれた3名のうちの最優秀賞として表彰された。修士課程の女子大学院生が本賞を受賞するのは初めてである。

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    令和4年度伊藤早苗賞 女子大学院生部門 最優秀賞
    当該教員が指導している修士課程学生の伊藤美羽が、令和4年度伊藤早苗賞女子大学院生部門の最優秀賞を受賞した。同賞は、九州大学が女性研究者育成を目的に優れた研究成果を挙げた若手女性研究者及び女子大学院生を表彰する制度であり、2018年に開始されて令和4年度は第5回目となる。若手女性研究者部門と女子大学院生部門のそれぞれにおいて、人文・社会科学系、理工学系ならびに生命科学系の3分野から各1名ずつ候補者が選ばれ、その中からそれぞれ最優秀賞1名、優秀賞2名が受賞される。伊藤美羽は女子大学院生部門の理工学系の候補者として選ばれ、3分野から選ばれた3名のうちの最優秀賞として表彰された。修士課程の女子大学院生が本賞を受賞するのは初めてである。

  • 2019  Special Affairs  平成30年度工学講義賞受賞 工学講義賞は、工学部の専攻教育科目において、学生の視点に立ってよく準備された講義や、更なる勉強への意欲を刺激する講義など、他の教員の模範となる教育活動を表彰することにより、工学部の教育目標達成並びに教育の質の向上及び改善を図ることを目的としたものである。学生の授業計画アンケートの集計結果に基づき、選考が実施され、受賞者が決定されている。 地球環境工学科地球システム工学コース3年生対象の「石油工学」が平成30年度工学講義賞を受賞した。本講義では、石油貯留層の形成から探査、坑井掘削ならびに生産に至る一連のプロセスを広く理解させること目的としている。また、石油開発における設備設計や操業計画の策定においては、地下のミクロな現象の理解が重要であることを認識させ、地下における石油の流動や状態変化など、ミクロな現象の理解を深めさせることを本授業の目標としている。このように地下で生じるミクロな現象は直接観察することができないため、石油を初めて学ぶ受講生にとっては直感的に理解しにくいことから、地下で生じる様々な現象を表すイメージ図やアニメーションを多用したスライドを用いて解説するように心掛け、理解の促進を図っている。また、授業の後半30分程度で演習を実施し、授業内容の理解を深めさせるとともに、数式等を駆使した計算手法を修得させる授業を展開している。講義に用いているスライドはPDF化してオンラインストレージサービスを通じて受講生に提供し、同スライドの解説を詳述した自作のテキスト冊子も配布することにより、これらの教材を合わせて復習することで、さらに講義内容の理解を深められるように工夫している。また、授業後半の演習においてはオンラインのオーディエンスレスポンスシステムを活用し、受講生がスマートフォンやノートPCを通じてリアルタイムで問題に回答する形式で演習を行なうことにより、受講生の理解度をその場で把握し、正答率の低い問題については補足説明を与え、誤答した受講生がその場で誤った理解を修正できるよう対応している。 上述のような講義を実施した結果、授業アンケートにおいては「スライドが作り込まれていて理解しやすかった」などの記述回答が認められ、本授業の目標としていた地下におけるミクロな現象の理解を、スライドの作成を工夫したことにより促進させることができたと判断される。また、オーディエンスレスポンスシステムを活用した演習についても「理解が不十分であった問題をその場で解決できた」等の評価が得られ、受講生が講義内容を十分に理解することができたと考えている。

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    平成30年度工学講義賞受賞
    工学講義賞は、工学部の専攻教育科目において、学生の視点に立ってよく準備された講義や、更なる勉強への意欲を刺激する講義など、他の教員の模範となる教育活動を表彰することにより、工学部の教育目標達成並びに教育の質の向上及び改善を図ることを目的としたものである。学生の授業計画アンケートの集計結果に基づき、選考が実施され、受賞者が決定されている。
    地球環境工学科地球システム工学コース3年生対象の「石油工学」が平成30年度工学講義賞を受賞した。本講義では、石油貯留層の形成から探査、坑井掘削ならびに生産に至る一連のプロセスを広く理解させること目的としている。また、石油開発における設備設計や操業計画の策定においては、地下のミクロな現象の理解が重要であることを認識させ、地下における石油の流動や状態変化など、ミクロな現象の理解を深めさせることを本授業の目標としている。このように地下で生じるミクロな現象は直接観察することができないため、石油を初めて学ぶ受講生にとっては直感的に理解しにくいことから、地下で生じる様々な現象を表すイメージ図やアニメーションを多用したスライドを用いて解説するように心掛け、理解の促進を図っている。また、授業の後半30分程度で演習を実施し、授業内容の理解を深めさせるとともに、数式等を駆使した計算手法を修得させる授業を展開している。講義に用いているスライドはPDF化してオンラインストレージサービスを通じて受講生に提供し、同スライドの解説を詳述した自作のテキスト冊子も配布することにより、これらの教材を合わせて復習することで、さらに講義内容の理解を深められるように工夫している。また、授業後半の演習においてはオンラインのオーディエンスレスポンスシステムを活用し、受講生がスマートフォンやノートPCを通じてリアルタイムで問題に回答する形式で演習を行なうことにより、受講生の理解度をその場で把握し、正答率の低い問題については補足説明を与え、誤答した受講生がその場で誤った理解を修正できるよう対応している。
    上述のような講義を実施した結果、授業アンケートにおいては「スライドが作り込まれていて理解しやすかった」などの記述回答が認められ、本授業の目標としていた地下におけるミクロな現象の理解を、スライドの作成を工夫したことにより促進させることができたと判断される。また、オーディエンスレスポンスシステムを活用した演習についても「理解が不十分であった問題をその場で解決できた」等の評価が得られ、受講生が講義内容を十分に理解することができたと考えている。

  • 2019  Special Affairs  2019 SPE International Student Paper Contest, 1st Prize in Master's Division 当該教員が修士課程を指導したEric Ansahは、石油分野で世界最大の学会であるSociety of Petroleum Engineers(SPE)が主催する2019 SPE International Student Paper Contest Master's Division(2019年10月、カルガリー)にAsia Pacific Regional Student Paper Contest(2018年10月、ブリスベン)のMaster's Division Winnerとして出場し、本学修士課程における研究テーマであった“Integrated Reservoir Simulation to Evaluate Microbial Enhanced Oil Recovery”の研究成果を発表し、優勝した。同International Contestには、SPEが定めた15の地域のRegional ContestのWinnerが集合して論文およびプレゼンテーションが審査される。石油分野においては世界最高峰の学生論文コンテストである。

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    2019 SPE International Student Paper Contest, 1st Prize in Master's Division
    当該教員が修士課程を指導したEric Ansahは、石油分野で世界最大の学会であるSociety of Petroleum Engineers(SPE)が主催する2019 SPE International Student Paper Contest Master's Division(2019年10月、カルガリー)にAsia Pacific Regional Student Paper Contest(2018年10月、ブリスベン)のMaster's Division Winnerとして出場し、本学修士課程における研究テーマであった“Integrated Reservoir Simulation to Evaluate Microbial Enhanced Oil Recovery”の研究成果を発表し、優勝した。同International Contestには、SPEが定めた15の地域のRegional ContestのWinnerが集合して論文およびプレゼンテーションが審査される。石油分野においては世界最高峰の学生論文コンテストである。

  • 2019  Special Affairs  2020 SPE Asia Pacific Regional Student Paper Contest, 3rd Prize in Master's/PhD Division 当該教員が指導している修士課程学生の宮崎菜央は、石油分野で世界最大の学会であるSociety of Petroleum Engineers(SPE)が主催する2020 SPE Asia Pacific Regional Student Paper Contest Master's/PhD Division(2019年10月、バリ)に出場し、修士課程における研究テーマである“Study on an application of bio-surfactant to EOR in reservoir containing bivalent cations with high concentration”の研究成果を発表し、3位に入賞した。同Contestには、SPEが定めたAsia Pacific地域の大学から応募があった論文アブストラクトの審査の結果選ばれた10名が登壇して論文発表し、上位3名が表彰される。例年はMaster's DivisionとPhD Divisionが別々に開催されるが、当該年はMasterの出場者が少数であったため、MasterおよびPhDの学生が同じ区分として審査された。宮崎はその論文および発表内容が評価され、Master学生でありながら他のPhD学生を上回る評価を得て3位に入賞した。

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    2020 SPE Asia Pacific Regional Student Paper Contest, 3rd Prize in Master's/PhD Division
    当該教員が指導している修士課程学生の宮崎菜央は、石油分野で世界最大の学会であるSociety of Petroleum Engineers(SPE)が主催する2020 SPE Asia Pacific Regional Student Paper Contest Master's/PhD Division(2019年10月、バリ)に出場し、修士課程における研究テーマである“Study on an application of bio-surfactant to EOR in reservoir containing bivalent cations with high concentration”の研究成果を発表し、3位に入賞した。同Contestには、SPEが定めたAsia Pacific地域の大学から応募があった論文アブストラクトの審査の結果選ばれた10名が登壇して論文発表し、上位3名が表彰される。例年はMaster's DivisionとPhD Divisionが別々に開催されるが、当該年はMasterの出場者が少数であったため、MasterおよびPhDの学生が同じ区分として審査された。宮崎はその論文および発表内容が評価され、Master学生でありながら他のPhD学生を上回る評価を得て3位に入賞した。

  • 2018  Class Teacher  学部

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Outline of Social Contribution and International Cooperation activities

  • We have exchanged information with researchers in petroleum engineering and microbiology at Sultan Qaboos University in Oman regarding the research on enhanced oil recovery using microorganisms. As a result, we published a co-authored paper in the Journal of Microbiology and Biotechnology. We are also collaborating with researchers at Maersk Oil Research and Technology Centre in Qatar to apply the enhanced oil recovery technology using the oil viscosity reducing microorganisms we isolated to the North Sea oil field off the coast of Denmark. Some of the results are being prepared for submission as an international co-authored paper. We are also continuing to exchange information with researchers at Sejong University in Korea and the University of Alberta in Canada on CO2 EOR and CCS, and are collaborating with researchers at Bandung Institute of Technology on the identification and isolation of useful microorganisms living underground, with emphasis on microbiological engineering. With researchers at Gadjah Mada University, also in Indonesia, the company is conducting joint research on soil CO2 flux measurement for the purpose of monitoring CO2 leakage in CCS. In addition, information exchange on subsurface oil hydrogenation technology is underway with researchers from the Uzbekistan-Japan Youth Innovation Center and the National University of Uzbekistan in Uzbekistan.
     On the other hand, collaboration with United Arab Emirates University (United Arab Emirates), Vietnam National University, Ho Chi Minh City, and Vietnam National University, Ho Chi Minh City University of Technology (both in Vietnam), and double degree agreements with Bandung Institute of Technology and Universitas Gadjah Mada (both in Indonesia), and is in charge of promoting academic and student exchange with each university.
     He also participates as an expert in JICA's project for capacity building in the Faculty of Engineering at the National University of Timor-Leste, where he visits and accepts young faculty members of the Department of Geological and Petroleum Engineering and provides them with guidance on research and teaching methods. Every year, he teaches part of the "Development and Environment" course in the Kizuna Short-term Training organized by JICA, and gives lectures on ventilation technology in underground mining to trainees from Southeast Asia, Africa, and South America who visit Japan for a short period.

Social Activities

  • 女子高校生を対象とした理系インターンシップ制度(QURIESプログラム)

    福岡市内の高等学校  2023.8

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

    Type:Seminar, workshop

  • 女子高校生を対象とした理系インターンシップ制度(QURIESプログラム)

    福岡市内の高等学校  2022.8

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

    Type:Seminar, workshop

  • 三菱商事株式会社新人研修「二酸化炭素の地中貯留と九大の研究内容の紹介」

    三菱商事株式会社  九州大学  2019.11

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Seminar, workshop

  • 地球環境を考慮した新しいエネルギー資源の生産技術

    福岡県立嘉穂高等学校  2016.10

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

    Type:Seminar, workshop

  • 東京大学主催 主要大学説明会 2016

    2016.8

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

    Type:Other

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Media Coverage

  • 微生物により金鉱石から金を浸出、九州大学が成功 九州大学の菅井裕一准教授らの研究チームは、日本国内の天然ガス田の微生物を用いて金鉱石から金を浸出することに成功した。これまで用いられている有害なシアン化合物・水銀・王水などと異なり人体や環境への影響が小さい方法で、鉱石を採掘せずに金を回収する方法の開発につながるという。 日本は水溶性天然ガスが豊富で、これは「かん水」と呼ばれる塩水にメタンが溶解した状態で地下に存在する。このかん水には海水の約2,000倍のヨウ素がヨウ化物イオンとして溶解しており、ヨウ化物イオンを酸化してヨウ素を作り出す「ヨウ化物イオン酸化細菌」が生息している。一方、ヨウ素とヨウ化物イオンの混合液は金を溶かすことが知られている。 研究チームは同細菌を用いた金鉱石からの金の浸出を着想。かん水から分離した8種のヨウ化物イオン酸化細菌株にヨウ化物イオンと栄養源を与え、金鉱石(金品位0.26wt%、培地中の鉱石量3.3w/v%)とともに30℃で30日培養した。その結果、同細菌がヨウ化物イオンの一部をヨウ素に酸化し、ヨウ化物イオンとヨウ素から三ヨウ化物イオンが生成して、鉱石中の金がジヨード金酸イオンとなって溶け出した。このうち3種の菌株については、同鉱石に含まれる全ての金を浸出させ、さらに最も優れた菌株を用いて5日間で全ての金を同鉱石から浸出させることに成功した。 これにより、もともと地下に存在している微生物やヨウ化物イオンを用いて、環境負荷が小さく、経済的に金を浸出できる方法の確立が期待される。さらに、鉱石を採掘せずに地下の金鉱体に坑井を通じて微生物やヨウ化物イオンを注入し、地下で金を浸出して地上に回収する方法を開発できる可能性もあるという。

    大学ジャーナルオンライン  2019.4

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    微生物により金鉱石から金を浸出、九州大学が成功
    九州大学の菅井裕一准教授らの研究チームは、日本国内の天然ガス田の微生物を用いて金鉱石から金を浸出することに成功した。これまで用いられている有害なシアン化合物・水銀・王水などと異なり人体や環境への影響が小さい方法で、鉱石を採掘せずに金を回収する方法の開発につながるという。
    日本は水溶性天然ガスが豊富で、これは「かん水」と呼ばれる塩水にメタンが溶解した状態で地下に存在する。このかん水には海水の約2,000倍のヨウ素がヨウ化物イオンとして溶解しており、ヨウ化物イオンを酸化してヨウ素を作り出す「ヨウ化物イオン酸化細菌」が生息している。一方、ヨウ素とヨウ化物イオンの混合液は金を溶かすことが知られている。
    研究チームは同細菌を用いた金鉱石からの金の浸出を着想。かん水から分離した8種のヨウ化物イオン酸化細菌株にヨウ化物イオンと栄養源を与え、金鉱石(金品位0.26wt%、培地中の鉱石量3.3w/v%)とともに30℃で30日培養した。その結果、同細菌がヨウ化物イオンの一部をヨウ素に酸化し、ヨウ化物イオンとヨウ素から三ヨウ化物イオンが生成して、鉱石中の金がジヨード金酸イオンとなって溶け出した。このうち3種の菌株については、同鉱石に含まれる全ての金を浸出させ、さらに最も優れた菌株を用いて5日間で全ての金を同鉱石から浸出させることに成功した。
    これにより、もともと地下に存在している微生物やヨウ化物イオンを用いて、環境負荷が小さく、経済的に金を浸出できる方法の確立が期待される。さらに、鉱石を採掘せずに地下の金鉱体に坑井を通じて微生物やヨウ化物イオンを注入し、地下で金を浸出して地上に回収する方法を開発できる可能性もあるという。

  • 九大、金の生産における「ヨウ化物イオン酸化細菌」の活用可能性を検証 九州大学は、天然ガス田に生息している「ヨウ化物イオン酸化細菌(以下「IOB」)」を用いて、金鉱石に含まれている金を可溶化すること(浸出)に成功したと発表した。「金」は、金鉱石の採掘、粉砕・野積された鉱石の浸出(リーチング)、浸出液の回収・濃縮・精錬という流れで生産されており、浸出には有害性の高いシアン化合物・水銀・王水などが使用されている。同大学の研究グループは、日本の天然ガス田には塩水にメタンが溶解した「かん水」が賦存し、そのなかにヨウ素(ヨウ化物イオン)とIOBが存在していることから、新たなバイオリーチング手法を着想した。かん水から分離した8種のIOB株にヨウ化物イオン等を与え、金鉱石粉末とともに30 ℃の環境下で培養した結果、鉱石中の金がジヨード金酸イオンとなって溶出することが確認され、金鉱石に含まれている金を全量浸出させる菌株や、5日間で全量浸出する菌株も見い出された。環境負荷が低い浸出方法の確立や、液体のまま浸出・回収する将来技術の開発につながる成果であるという。

    国立環境研究所環境情報メディア「環境展望台」  2019.3

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    九大、金の生産における「ヨウ化物イオン酸化細菌」の活用可能性を検証
    九州大学は、天然ガス田に生息している「ヨウ化物イオン酸化細菌(以下「IOB」)」を用いて、金鉱石に含まれている金を可溶化すること(浸出)に成功したと発表した。「金」は、金鉱石の採掘、粉砕・野積された鉱石の浸出(リーチング)、浸出液の回収・濃縮・精錬という流れで生産されており、浸出には有害性の高いシアン化合物・水銀・王水などが使用されている。同大学の研究グループは、日本の天然ガス田には塩水にメタンが溶解した「かん水」が賦存し、そのなかにヨウ素(ヨウ化物イオン)とIOBが存在していることから、新たなバイオリーチング手法を着想した。かん水から分離した8種のIOB株にヨウ化物イオン等を与え、金鉱石粉末とともに30 ℃の環境下で培養した結果、鉱石中の金がジヨード金酸イオンとなって溶出することが確認され、金鉱石に含まれている金を全量浸出させる菌株や、5日間で全量浸出する菌株も見い出された。環境負荷が低い浸出方法の確立や、液体のまま浸出・回収する将来技術の開発につながる成果であるという。

  • かつて鉄道が通る計画があった唐津市呼子。鉄道の計画が中止になり、その名残でトンネルや橋の跡などが今も点在している。 放置されているトンネルを利用した「トンネルエコ貯蔵施設」開発研究が、九州大学と唐津市との学官連携事業として開始され、その後同市の精肉加工業者がハムの熟成への応用を目的として同研究に加わり産学官研究を推進した。家庭用エアコンと室外機の温度差で一定の温度を保つ「ヒートポンプシステム」により、トンネルを利用しない貯蔵施設に比べ電気代を数十分の一におさえることができ、環境低負荷型ハム熟成・貯蔵庫が完成した。そこで熟成されたハムは「トンネル熟成」としてブランド化され、人気を呼んでいる。 TV or radio program

    NHK福岡  2019.1

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    かつて鉄道が通る計画があった唐津市呼子。鉄道の計画が中止になり、その名残でトンネルや橋の跡などが今も点在している。 放置されているトンネルを利用した「トンネルエコ貯蔵施設」開発研究が、九州大学と唐津市との学官連携事業として開始され、その後同市の精肉加工業者がハムの熟成への応用を目的として同研究に加わり産学官研究を推進した。家庭用エアコンと室外機の温度差で一定の温度を保つ「ヒートポンプシステム」により、トンネルを利用しない貯蔵施設に比べ電気代を数十分の一におさえることができ、環境低負荷型ハム熟成・貯蔵庫が完成した。そこで熟成されたハムは「トンネル熟成」としてブランド化され、人気を呼んでいる。

  •  かつて鉄道が通る計画があった唐津市呼子。鉄道の計画が中止になり、その名残でトンネルや橋の跡などが今も点在している。 放置されているトンネルを利用した「トンネルエコ貯蔵施設」での熟成したハム製造に関連したTV番組。家庭用エアコンと室外機の温度差で一定の温度を保つ「ヒートポンプシステム」により、トンネルを利用しない貯蔵施設に比べ電気代を数十分の一におさえることができ、エコで長期熟成を可能とした。そこで熟成されたハムは「トンネル熟成」としてブランド化され、人気を呼んでいる。 TV or radio program

    九州朝日放送(KBC)  2010.12

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     かつて鉄道が通る計画があった唐津市呼子。鉄道の計画が中止になり、その名残でトンネルや橋の跡などが今も点在している。 放置されているトンネルを利用した「トンネルエコ貯蔵施設」での熟成したハム製造に関連したTV番組。家庭用エアコンと室外機の温度差で一定の温度を保つ「ヒートポンプシステム」により、トンネルを利用しない貯蔵施設に比べ電気代を数十分の一におさえることができ、エコで長期熟成を可能とした。そこで熟成されたハムは「トンネル熟成」としてブランド化され、人気を呼んでいる。

  •  旧国鉄時代に建設が中止された呼子線のトンネルを活用し、唐津市と共同研究を進めてきたエコ貯蔵施設が完成し,省エネ・省設備で温度と湿度を安定制御できる特性を生かし、手作りハムの低温熟成施設として利用が開始された。各空間における温度や湿度の制御原理について紹介された。 TV or radio program

    日本放送協会九州(NHK九州)  2010.10

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     旧国鉄時代に建設が中止された呼子線のトンネルを活用し、唐津市と共同研究を進めてきたエコ貯蔵施設が完成し,省エネ・省設備で温度と湿度を安定制御できる特性を生かし、手作りハムの低温熟成施設として利用が開始された。各空間における温度や湿度の制御原理について紹介された。

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Activities contributing to policy formation, academic promotion, etc.

  • 2019.4 - 2023.3   JICA(国際協力機構)

    JICA東ティモール国立大学工学部能力向上プロジェクトに専門家として参画し、同大学の地質・石油工学科の若手教員に対する研究および養育手法の指導

  • 2017.6 - 2018.3   三菱マテリアルテクノ株式会社

    平成29年度環境配慮型地中熱利用システムの構築実証事業(環境省)における学識経験者ヒアリングにおいて、学識経験者として出席し、同実証事業の内容について意見等を提供した。

Acceptance of Foreign Researchers, etc.

  • バンドン工科大学

    Acceptance period: 2023.6 - 2023.7   (Period):2weeks to less than 1 month

    Nationality:Indonesia

    Business entity:Foreign governments, foreign research institutes, international organizations

  • 東ティモール国立大学工学部地質・石油工学科

    Acceptance period: 2023.2 - 2023.3   (Period):2weeks to less than 1 month

    Nationality:Timor-Leste

    Business entity:Other

  • 東ティモール国立大学工学部地質・石油工学科

    Acceptance period: 2023.2 - 2023.3   (Period):2weeks to less than 1 month

    Nationality:Timor-Leste

    Business entity:Other

  • ウズベキスタン・日本青年技術革新センター

    Acceptance period: 2022.7 - 2022.8   (Period):2weeks to less than 1 month

    Nationality:Uzbekistan

    Business entity:Other

  • 東ティモール国立大学工学部地質・石油工学科

    Acceptance period: 2019.11 - 2019.12   (Period):2weeks to less than 1 month

    Nationality:Timor-Leste

    Business entity:Other

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Travel Abroad

  • 2023.12

    Staying countory name 1:Uzbekistan   Staying institution name 1:ウズベキスタン・日本青年技術革新センター

  • 2023.9

    Staying countory name 1:Uzbekistan   Staying institution name 1:ウズベキスタン・日本青年技術革新センター

  • 2023.8

    Staying countory name 1:Indonesia   Staying institution name 1:バンドン工科大学および鉱物・石炭・地熱センター

  • 2022.10

    Staying countory name 1:Australia   Staying institution name 1:アデレードコンベンションセンター

  • 2021.11 - 2021.12

    Staying countory name 1:Uzbekistan   Staying institution name 1:ウズベキスタン・日本青年技術革新センター

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