JP3587715B2

JP3587715B2 - CO2 fixation system, CO2 fixation amount calculation method, CO2 fixation amount calculation system

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Publication number: JP3587715B2
Application number: JP07072899A
Authority: JP
Inventors: 公一釘宮
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP2000262888A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海洋深層水を海面に汲み上げて暴気し、そのさいに海水に吸着または吸収されて海水中に取り込まれるＣＯ_２を固定するシステムやその量を算出する吸収ＣＯ_２量算出方法と、海水中に取り込まれるＣＯ_２を利用して魚を養殖する養魚システムと、プログラム記録媒体とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、産業の発達にともなって石炭、石油、天然ガス等の化石燃料の燃焼により大量の二酸化炭素（ＣＯ_２）が大気中に放出されている。例えば、火力発電所から放出される燃焼ガス中の二酸化炭素量は、化石燃料として天然ガスを用いて５０万ｋＷの電力を出力する場合、約５０００ｔ／日という膨大な量であり、石炭、石油を燃焼して電力を生み出す場合では二酸化炭素の排出量は更に増大する。このように放出された二酸化炭素が大気中に増加すると、地球が温暖化するなど地球環境が悪化し、干ばつ、大雨、洪水などの自然災害が多発するとともに、自然災害の多発にともなって農作物にも多大な被害が発生し、人類社会にも大きな影響が生じる。
【０００３】
ところで、炭素循環に関する研究によれば、化石燃料等の燃焼により、大気中に人為的に排出された二酸化炭素は、大気中に残留するばかりではなく、海洋に多量に吸収されることがわかってきている。そこで、近年、大気中の二酸化炭素を海洋に処分するということが検討されている。その二酸化炭素の海洋処分として、大きく分けて中層放流と海底貯留の２つの方法が考えられている。中層放流は、例えば一定の深度の海底に、陸地で液化処理した二酸化炭素を放流し、海水に溶解させるというものであり、他方、海底貯留は、海底の盆地（海盆）や海溝などの窪地にシャーベット状にした二酸化炭素を隔離するというものである。その他に効率はともかく、植林して固定する方法もある。
【０００４】
このような状況下で、１９９７年１２月に京都において、大気中の二酸化炭素等の温暖化ガスを国際的に削減することを目的とする地球温暖化防止京都会議が開催された。その地球温暖化防止京都会議では、各国に対して、排出することができる二酸化炭素量（ＣＯ_２排出権のこと）に上限を設けることが決定された。したがって、各国は、国内での二酸化炭素排出許容枠を遵守する必要性が生じ、国内各企業に対して、排出することができる二酸化炭素の量に上限を設けなければならなくなる。しかしながら、変動する経済状況の影響等によって、各企業があらかじめ決められた二酸化炭素排出許容枠を遵守することができなくなることも予想される。その場合、国内において二酸化炭素排出許容枠を遵守するために、二酸化炭素排出許容枠を超えて二酸化炭素を排出しようとするまたは排出した企業が、二酸化炭素排出許容枠内で二酸化炭素を排出している企業から、必要量または所定量の二酸化炭素を排出することができる権利を購入することができるようにするなどの措置をとる必要が出てくる。ただしその場合、必要量または所定量の二酸化炭素を排出することができる権利を譲渡した企業は、あらかじめ決められた二酸化炭素排出許容枠から譲渡した分を差し引いた範囲内でしか二酸化炭素を排出することができなくなる。このように、各国は、二酸化炭素排出許容枠を遵守しなければならないが、他方、国自身も二酸化炭素排出許容枠を遵守することができなくなることも予想される。この場合、地球規模で二酸化炭素排出許容枠を遵守するために、国内企業間における二酸化炭素を排出することができる権利を売買するように、国同士でも二酸化炭素を排出することができる権利を売買することができるようにするなどの措置をとる必要が出てくる。そこで、上述した地球温暖化防止京都会議では、国同士で二酸化炭素排出許容枠を売買する二酸化炭素排出権取引を導入することが決まった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、我が国だけではなく、地球規模で、大気中の二酸化炭素等の温暖化ガスを削減する必要がある。しかしながら、上述した海洋処分では、二酸化炭素を液化またはシャーベット状にするための処理に高額のコストがかかるということや、大規模な設備投資をする必要があるなどの問題点がある。また、海底貯留では、シャーベット状にした二酸化炭素の貯留能力、適正な貯留場所や生態系への影響等をあらかじめ調査する必要もある。また、海洋には自然の状態でも多量の二酸化炭素が吸収されることがわかってきている。
【０００６】
また、二酸化炭素排出権取引を導入するにあたって、大気中の二酸化炭素を海洋に処分するさいに、その海洋処分によって、国または企業が排出することができる二酸化炭素量（ＣＯ_２排出権の大きさ）を算出する必要も生じてくる。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した大気中の二酸化炭素量を低コストで削減をする必要があるという課題を考慮し、海洋を効率的に利用して、大気中の二酸化炭素量を削減し、その削減した二酸化炭素量を算出するＣＯ_２固定量算出方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、本発明は、海洋深層水を汲み上げて海面に広げ、又は空中から散布し、その散布海水に大気中の二酸化炭素を吸着および／または吸収させて、海水中に大気中の二酸化炭素を取り込むことにより削減される大気中の二酸化炭素量を算出するＣＯ_２固定システムやその算出方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明（請求項１に対応）は、少なくとも太陽光または風力を利用して得た電力を用いて、深層の海水を、少なくとも海面付近まで汲み上げる海水汲み上げステップと、
前記電力を用いて、前記海水汲み上げステップにおいて汲み上げられた海水に空気を接触させる吸収ステップ例えば、海面に散布する海水散布ステップと、
前記海水汲み上げステップにおいて汲み上げられた海水に含まれているＣＯ_２量を測定する汲み上げ海水中ＣＯ_２量測定ステップと、
前記海水散布ステップにおいて散布した海水に含まれているＣＯ_２量を測定する散布海水中ＣＯ_２量測定ステップと、
前記汲み上げ海水中ＣＯ_２量測定ステップにおいて測定された前記汲み上げられた海水に含まれているＣＯ_２量から、前記散布海水中ＣＯ_２量測定ステップにおいて測定された前記散布した海水に含まれているＣＯ_２量を差し引いて、前記海水散布ステップにおいて散布された海水に吸収され、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出する吸収ＣＯ_２量算出ステップとを
備えたことを特徴とするＣＯ_２固定システムである。
【００１０】
第２の本発明（請求項２に対応）は、少なくとも太陽光または風力を利用して得た電力を用いて、深層の海水を、少なくとも海面付近まで汲み上げる海水汲み上げステップと、
前記電力を用いて、前記海水汲み上げステップにおいて汲み上げられた海水を海面に散布する海水散布ステップと、
少なくとも前記海水汲み上げステップにおいて汲み上げられた海水の量または前記海水散布ステップにおける海水の散布の仕方に基づいて、前記海水散布ステップにおいて散布された海水に吸収され、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出する吸収ＣＯ_２量算出ステップとを
備えたことを特徴とするＣＯ_２固定量算出方法である。
【００１１】
第３の本発明（請求項１１に対応）は、深層から汲み上げる海水の量と、前記汲み上げる海水を海面に散布するさいの散布の仕方と、の双方または一方を入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された、少なくとも前記海水の量または前記散布の仕方に基づいて、前記海面に散布される海水に吸着および／または吸収され、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出する吸収ＣＯ_２量算出手段と、
前記吸収ＣＯ_２量算出手段によって算出された結果を出力する出力手段とを
備えたことを特徴とするＣＯ_２固定量算出システムである。
【００１２】
なお、本明細書においては、請求項５、６および１２に記載したＣＯ_２排出権の大きさは、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量に基づいて排出することができるＣＯ_２の量であるとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１のＣＯ_２固定システムを述べる。
【００１５】
先ず図１に、本発明の実施の形態１のＣＯ_２固定システムを説明するための、海洋深層水散布システムの構成図を示す。図１に示すように、その海洋深層水散布システムは、ポンプ１と、配管２と、噴射ノズル３と、太陽電池パネル４と、電力配線５と、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａおよび６ｂと、必要に応じて散布海水採取器７と、吸収ＣＯ_２量算出センター８と、情報送信ケーブル９とから構成される。
【００１６】
ポンプ１は、配管２内部であって海面から約５メートルの位置に設置され、海洋深層水を海面上に設けられている噴射ノズル３まで汲み上げる手段である。
【００１７】
なお、海洋深層水とは、太陽光の届かない深海１００メートル以上の海底に滞留する海水を意味し、海面付近の表層水にはない低温性や、細菌などが繁殖しにくい清浄性、さらに無機栄養塩類などが豊富に含まれ、高い栄養性を持つものである。海洋深層水は、年中低温であるために、一般に気体をよく溶かす特徴がある。
【００１８】
配管２は、ポンプ１によって汲み上げられる海水を噴射ノズル３まで導くための手段であって、一方の先端部が海面から約２００メートルの海洋深層に位置し、他方の先端部が噴射ノズル３に接続されるように設置されるものである。
【００１９】
吸収手段としての一例である噴射ノズル３は、海面に浮かぶ所定のフロート上に設置され、ポンプ１によって汲み上げられ配管２によって導かれる海水を、空中から海面に散布する手段である。
【００２０】
太陽電池パネル４は、海面上に浮かべて設置されるものであって、太陽光を利用して発電し、ポンプ１および噴射ノズル３に電力を供給する手段である。
【００２１】
電力配線５は、太陽電池パネル４によって発電された電力を、ポンプ１および噴射ノズル３に導くための手段である。
【００２２】
海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａおよび６ｂは、海水に含まれているＣＯ_２の含有率を測定する手段であって、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａは、ポンプ１および配管２を用いて汲み上げる海水の流路の、海面から約１ｍ下の配管２の内側に設置され、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ｂは、散布海水採取器７のなかに設置される。
【００２３】
散布海水採取器７は、噴射ノズル３が設置されているフロートに設置され、噴射ノズル３から散布される海水の一部を採取する手段である。
【００２４】
吸収ＣＯ_２量算出センター８は、陸地に設置されてもよく、噴射ノズル３からの散布海水に吸収されて海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出するとともに、ＣＯ_２排出権の大きさを算出する手段である。なお、ＣＯ_２排出権の大きさとは、海水中に新たに取り込まれ固定されたＣＯ_２の量である。
【００２５】
情報送信ケーブル９は、ポンプ１からの単位時間当たりの海水汲み上げ量の情報と、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａおよび６ｂからの海水に含まれているＣＯ_２の含有率の情報とを吸収ＣＯ_２量算出センター８に送信するための手段である。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態１のＣＯ_２固定システムを述べる。
【００２７】
先ず、太陽電池パネル４からの電力をポンプ１および噴射ノズル３に供給し、ポンプ１および配管２を用いて、海面から約２００メートルの海洋深層水を噴射ノズル３まで汲み上げる。吸収手段として噴射ノズル３を用いて空中から海面に散布する。このように空中から海水海面に散布するさい、その海水が空気を吸収するので、その空気中のＣＯ_２の一部を海水中に取り込むことができる。
【００２８】
またこのとき、ポンプ１から、そのポンプ１が単位時間当たりに汲み上げる海水量の情報を、情報送信ケーブル９を介して吸収ＣＯ_２量算出センター８に入力する。さらに、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａから、その海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａによって測定された、ポンプ１および配管２によって汲み上げられ、流動している海水中のＣＯ_２の含有率の情報を情報送信ケーブル９を介して吸収ＣＯ_２量算出センター８に入力する。同様に、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ｂから、その海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ｂによって測定された、噴射ノズル３から散布され散布海水採取器７によって採取された海水中のＣＯ_２の含有率の情報を情報送信ケーブル９を介して吸収ＣＯ_２量算出センター８に入力する。なお、散布海水採取器７によって採取する海水の量は、例えば１００ｃｃ程度あれば十分であり、限定されない。数カ所の測定値を平均化することも一手法である。
【００２９】
そして、吸収ＣＯ_２量算出センター８において、ポンプ１および配管２を用いて噴射ノズル３まで汲み上げた海水の量を、海水汲み上げに要した時間と、単位時間当たりの海水汲み上げ量から算出する。次に、その汲み上げ海水量を用いて、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａからの汲み上げ海水中のＣＯ_２の含有率と、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ｂからの散布海水中のＣＯ_２の含有率とから、汲み上げられた全海水に含まれているＣＯ_２の量と、散布された全海水に含まれているＣＯ_２の量とを算出する。最後に、散布された全海水中のＣＯ_２の量から、汲み上げられた全海水中のＣＯ_２の量を、差し引くことによって海水中に取り込まれたＣＯ_２の量を算出する。さらに、ＣＯ_２排出権の大きさを算出する。
【００３０】
例えば、約３．３ｍ四方の１０ｍ^２の大きさの、１ｋＷの電力を発電することができる太陽電池パネル４を１個用意し、その太陽電池パネル４を地球上の中緯度以下の洋上に配置するとともに、実質上常に太陽に向くように、太陽を追尾させて発電させると、年間平均で１日当たり１個の太陽電池パネル４から約６ｋＷＨの電力を得ることができる。そして、その太陽電池パネル４からの電力の例えば半分を海水汲み上げのために使用すると、年間平均で１日当たり２０００ｋｌの海水を汲み上げることができ、１００ｍ×１００ｍの範囲に海水を散布することができる。このようにして深層水を汲み上げて散布すると、１年間にゆうに２０〜５０ｔのＣＯ_２が海洋に取り込まれる。
【００３１】
さて、本発明の実施の形態１のＣＯ_２固定システムを用いて海面に散布される海水（海洋深層水）は、上述したように無機栄養塩類などが豊富に含まれ、高い栄養性を持つものであり、また、海面への散布のさいに、海水中には、ＣＯ_２とともにＯ_２等も取り込まれれるので、海面付近の海水中には植物性プランクトン等が繁殖する。そして、海水中に取り込まれた大気中のＣＯ_２は、繁殖した植物性プランクトン等の光合成によって利用され、その植物性プランクトン等を食べる魚によって海洋中に固定されることになる。このようにして、１個の太陽電池パネル４からの電力を利用し、深層水を空気中から散布すると、１年間にゆうに５０ｔのＣＯ_２が海洋に固定される。この場合には、ＣＯ_２排出権の大きさは年間５０ｔとなる。
【００３２】
ところで、例えば上述した１０ｍ^２の大きさの太陽電池パネル４を５０万個用意するとともに、各太陽電池パネル４に対応して、上述したようにして海水の汲み上げと散布とをするための、ポンプ１、配管２および噴射ノズル３をそれぞれ５０万個用意して深層水を汲み上げ、そして散布すると、最大で１年間に２５００万ｔのＣＯ_２を海洋に固定することができる。その２５００万ｔのＣＯ_２は、日本全体が１年間に排出規制されているＣＯ_２量の約２％に該当する。
【００３３】
最後に、吸収ＣＯ_２量算出センター８は、算出した海水中に取り込まれるＣＯ_２の量の情報、および／またはＣＯ_２排出権の大きさの情報を、光や電磁波を用いて、例えば内陸部に設けられた管理センターに送信する。このことによって遠い海上から離れた地区で常時吸収・固定状態を監視できる。
【００３４】
なお、上述した実施の形態１では、ポンプ１および噴射ノズル３に供給する電力は太陽電池パネル４からの電力であるとしたが、ポンプ１および噴射ノズル３に供給する電力は、風力を利用して発電する風力発電手段からの電力であるとしてもよい。または、ポンプ１および噴射ノズル３に供給する電力は、太陽電池パネル４からの電力と、風力発電手段からの電力とを組み合わせたものであるとしてもよい。風力発電手段を利用する場合、その風力発電手段は、海面に浮くことができる筏等に設置されたものであってもよいし、陸地に設置されたものであってもよい。
【００３５】
また、ポンプ１および噴射ノズル３に供給する電力は、上述した発電するさいにＣＯ_２を発生しない発電手段からの電力ではなく、火力発電等の発電するさいにＣＯ_２を発生する発電手段からの電力であってもよい。その場合、排出することができるＣＯ_２の量を算出するさい、海水中に取り込まれた大気中のＣＯ_２の量から、ＣＯ_２を発生する発電手段が発生したＣＯ_２の量を差し引かなければならない。
【００３６】
吸収手段として、上述した実施の形態１では、汲み上げた海水（深層水）を散布するさい噴射ノズル３を利用するとしたが、空気中のＣＯ_２の一部を海水中に取り込むために噴射ノズル３を利用して海水を散布しなくてもよい。その散布の替わりに、図２に示すように、上面が所定の傾斜を有するすのこ状の台１０を多数浮かべておき、汲み上げた海水を、すのこ状の台１０の上に幅が広く浅い川を造るように流し、すのこ状の台１０の隙間等から海水面に少しづつ落下する海水粒に、空気つまり空気中のＣＯ_２の一部を吸収させ、海水中にＣＯ_２を取り込むとしてもよい。要するに、汲み上げた海水（深層水）を空気中から海面に戻しさえすればよい。なお、図２は、配管２の海面付近の一部と、すのこ状の台１０が海面上に浮かべられている状況を説明する図である。
【００３７】
また、上述した実施の形態１では、ポンプ１は海面から約５メートルの位置に設置されるとしたが、ポンプ１の設置場所は海面から約５メートルの位置に限定されることはない。例えばポンプ１を海面から３０ｃｍ下方の位置に設け、配管２を、その一方の先端が深層に位置し、他方の先端が噴射ノズル３に接続されるように設置するとしてもよい。また、例えばポンプ１を、海面から約２００メートルの海洋深層に設置するとしてもよい。さらに、噴射ノズル３も、海面に浮かぶ所定のフロート上に設置されるとしたが、噴射ノズル３の設置場所は、海中等であってもよく、限定されることはない。ただし、噴射ノズル３は、ポンプ１および配管２によって汲み上げられた海水を、空中から海面に散布することができる場所に、例えば海面下３０ｃｍの位置に設置しなければならない。
【００３８】
また、上述した実施の形態１では、ポンプ１および配管２を用いて、海面から約２００メートルの海洋深層水を噴射ノズル３まで汲み上げるとしたが、ポンプ１および配管２を用いて汲み上げる海洋深層水は、海面から約２００メートルの位置にある海洋深層水に限るものではない。例えば海面から１００メートルの位置にある海洋深層水であってもよい。
【００３９】
また、上述した実施の形態１では、海洋深層水を汲み上げるさい、ポンプ１を用いるとしたが、図３に示すように、ポンプ１を用いない方法を採用してもよい。その方法とは、先ず、配管２の例えば海面から５ｍ下方の位置に配管１１を接続し、その配管１１の配管２との接続部とは反対側の先端部が海上の大気中にさらされるようにしておき、ポンプ１とは別のポンプ１２を利用するなどして大気中の空気を配管２内部に吹き込み、その吹き込まれた空気の気泡が配管２を上昇するさい、深層水を汲み上げるというものである。なお、配管２内部に、配管１１を介して空気を吹き込むさい、配管２の海面から５ｍ下方の位置に空気を吹き込みものと限定することはない。深層付近の位置に空気を吹き込むとしてもよい。要するに、深層水汲み上げのために、配管２内部に空気を吹き込みさえすればよい。また、空気吹き込みのための電力は、太陽電池パネル４や風力発電手段によって得られた電力を利用してもよい。なお、図３は、配管２の海面付近の一部と、配管２の海面から５ｍ下方の位置に配管１１が接続されている状況を説明する図である。
【００４０】
この時の吸収ＣＯ_２量の測定は実施の形態１と同様に、ポンプ１および配管２を用いて汲み上げる海水の流路に、海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ａを設置しておき、その汲み上げ海水中のＣＯ_２の含有率を測定し、表層の海水中のＣＯ_２の含有率を海水中ＣＯ_２含有率測定装置６ｂまたは、それと同じ機能を有する手段で測定して、その測定値を、汲み上げ海水中のＣＯ_２の含有率として用いてもよい。
【００４１】
海水中に吸収されたＣＯ_２の含有率を測定するさい、噴射ノズル３から散布された海水の一部を散布海水採取器７で採取し、そのＣＯ_２含有率を測定し代表値とする方法を示したが海面に浮かばせたＣＯ_２含有率測定装置の上に落下してくる海水を利用して、散布された表層海水のＣＯ_２の含有率を測定し代表値とする方法や、複数測定値を平均化する方法などがある。
【００４２】
また、上述した実施の形態１では、海水を散布することによって空気中のＣＯ_２を海水に取り込むとしたが、太陽電池パネル４および／または風力発電手段が発電する電力の一部を用いて、大気中の空気を気泡にし、それを配管を用いて海中に吹き込むことによって、空気中のＣＯ_２を海水に取り込むとしてもよい。なお、大気中の空気を気泡にして海中に吹き込むさいに用いる配管は、図３の配管１１とは別のものである。このように、大気中の空気を気泡にして海中に吹き込む方法を、海水を散布する方法と併用すると、効率向上により、１個の太陽電池パネル４からの電力によって、１年間に約２００ｔのＣＯ_２を海洋に固定することができる。これは、海水を散布する方法のみで海洋に固定することができるＣＯ_２の量の約４倍に相当する。
【００４３】
また、上述したように、海洋深層水には、無機栄養塩類などが豊富に含まれているので、本発明の実施の形態１のＣＯ_２固定量算出方法では、太陽電池パネル４および／または風力発電手段が発電する電力の一部を用いて、ポンプ１および配管２を用いて汲み上げた海水の少なくとも一部から、その海水中に含まれているＮａ、ＭｇをはじめＬｉ、Ａｕ、Ｕ等の有効成分を抽出するとしてもよい。
【００４４】
また、上述したＮａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ａｕ、Ｕ等の有効成分を抽出する方法として以下に示す方法を用いてもよい。上述した図２のすのこ状の台１０のすのこ状の部分をキトサン誘導体を用いて形成し、海水中の有効成分がすのこ状の部分に付着したさい、上述したキトサン誘導体で、有効成分を抽出するというものである。
【００４５】
また、上述した実施の形態１では、吸収ＣＯ_２量算出センター８は、陸上に設置されるとしたが、海上の船に設置されるとしてもよい。
【００４６】
また、上述した実施の形態１では、１００ｍ×１００ｍの範囲に海水（海洋深層水）を散布すると、１年間に２０〜５０ｔのＣＯ_２が海洋に取り込まれるとしたが、散布するさいの水滴の大きさを細かくしたり、散布する水滴が大気中に存在する時間を長くするなど、水滴が吸収するＣＯ_２を増加させるための効率を上げると、１年間に海洋に取り込まれるＣＯ_２の量は１００〜２００ｔに増加する。
【００４７】
また、上述したようにして海水散布によって海水中にＣＯ_２が取り込まれるが、そのさい海水中には、ＣＯ_２とともにＯ_２等も取り込まれれるので、海面付近の海水中には植物性をはじめ動物性プランクトン等が繁殖する。そこで、繁殖する植物性プランクトンと、海水中に取り込まれるＯ_２と、さらに海水に含まれる無機塩類とを利用して魚を養殖する養魚システムを構築することができる。
【００４８】
また、吸収ＣＯ_２量算出センター８に設けられる、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出する手段、排出することができるＣＯ_２の量を算出する手段、およびＣＯ_２排出権の大きさを算出する手段の全部または一部を、それぞれ専用のハードウェアを用いて構成してもよいし、そのハードウェアの該当する機能と同じ機能を有するソフトウェアに置き換えてもよい。
【００４９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２のＣＯ_２固定量算出方法を述べる。
【００５０】
本発明の実施の形態２のＣＯ_２固定量算出方法と、本発明の実施の形態１のＣＯ_２固定量算出方法との相違点は、海水散布によって海水中に取り込まれたＣＯ_２の量を算出する算出方法のみであるので、実施の形態２では、その相違する算出方法のみについて説明する。
【００５１】
さて、実施の形態１では、汲み上げ海水および散布海水のＣＯ_２の含有率に着目し、汲み上げ海水量と散布海水量とに基づいて、汲み上げた全海水のＣＯ_２量と散布全海水のＣＯ_２量との差を算出することによって、海水中に取り込まれたＣＯ_２の量を算出するとしたが、実施の形態２では、以下に述べる方法によって、海水中に取り込まれたＣＯ_２の量を算出する。
【００５２】
その方法とは、ポンプ１および配管２を用いて汲み上げた海水の量と、噴射ノズル３で海水を散布するさいの散布の仕方と、の２つのパラメータを利用して、散布された海水の各粒に吸収され海水中に取り込まれた空気の量を算出し、海水を散布したときの空気中のＣＯ_２の割合から、海水散布によって海水中に取り込まれたＣＯ_２の量を算出するというものである。なお、所定の散布方法で海水を散布するさい、各海水粒に吸収される空気量を、あらかじめまたはその散布の最初に例えば３０分間、測定しておく必要がある。
【００５３】
ところで、上述した噴射ノズル３で海水を散布するさいの散布の仕方を変えて散布するとは、例えば噴射ノズル３に多数設けられている一つ々々のノズルの大きさを変えて海水を散布するということを意味する。例えば一つ々々のノズルの大きさを、１ｍｍ^２とする場合と、５ｍｍ^２とする場合とでは、散布の仕方が異なるということである。また、散布された各海水粒の大気中における滞在時間を変えて海水を散布するということも散布の仕方を変えることの一つに該当する。
【００５４】
なお、上述した実施の形態２では、汲み上げられた海水の量と、海水の散布の仕方と、の双方に基づいて、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出するとしたが、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を、汲み上げられた海水の量と、海水の散布の仕方と、の一方に基づいて算出してもよい。また、一般に、気体が液体に溶解するさい、その溶解量は液体の温度に依存するので、汲み上げられた海水の温度を調べておき、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を、その海水の温度情報を考慮して算出するとしてもよい。さらに、海水を散布するさいの気象条件等をも考慮して、海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出するとしてもよい。
【００５５】
また、請求項１４の本発明は、上述した実施の形態１または２の各構成手段の全部または一部の各機能をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴とするプログラム記録媒体である。
【００５６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３のＣＯ_２固定量算出システムの構成を、その動作とともに、図４を用いて説明する。
【００５７】
図４は、本発明の実施の形態３のＣＯ_２固定量算出システムの構成を示すブロック図であり、その図４に示すように、本発明の実施の形態３のＣＯ_２固定量算出システムは、入力手段１３と、吸収ＣＯ_２量算出手段１４と、排出ＣＯ_２量算出手段１５と、出力手段１６と、ディスプレイ１７とから構成される。
【００５８】
先ず、入力手段１３は、深層から汲み上げる海水の量と、その汲み上げる海水を空中から海面に散布するさいの散布の仕方と、の双方の情報を入力する。なお、海水の散布の仕方の情報とは、散布した後の一滴々々の海水粒の表面積および体積や、散布した海水の大気中の滞在時間の情報等である。
【００５９】
そして、吸収ＣＯ_２量算出手段１４は、入力手段１３によって入力された海水の量と、散布の仕方との双方の情報に基づいて、海面に散布される海水に吸収され、海水中に取り込まれる空気の量を算出し、さらに空気中のＣＯ_２の割合から、海水散布によって海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出する。
【００６０】
次に、排出ＣＯ_２量算出手段１５は、吸収ＣＯ_２量算出手段１４によって算出された海水中に取り込まれるＣＯ_２の量全てが海水中に固定されるものとみなして、その海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を、国または企業が排出することができるＣＯ_２の量、つまりＣＯ_２排出権の大きさとして、出力手段１６に出力する。
【００６１】
そして、出力手段１６は、吸収ＣＯ_２量算出手段１４および排出ＣＯ_２量算出手段１５によって算出された結果を、ディスプレイ１７に出力して表示させる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態３では、吸収ＣＯ_２量算出手段１４は、海水の量と、散布の仕方と、の双方の情報を用いて海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出するとしたが、一般に、気体が液体に溶解するさい、その溶解量は液体の温度に依存するので、入力手段１３に海水の温度情報をも入力し、吸収ＣＯ_２量算出手段１４は、その温度情報をも利用して海水中に取り込まれるＣＯ_２の量を算出するとしてもよい。
【００６３】
また、上述した実施の形態３では、ＣＯ_２固定量算出システムの、入力手段１３、吸収ＣＯ_２量算出手段１４、排出ＣＯ_２量算出手段１５および出力手段１６は、ハードウェアであるとして述べてきたが、入力手段１３、吸収ＣＯ_２量算出手段１４、排出ＣＯ_２量算出手段１５および出力手段１６の全部または一部を、上述のハードウェアの該当する機能と同じ機能を有するソフトウェアに置き換えることも可能である。
【００６４】
さらに、請求項１５の本発明は、上述した実施の形態３のＣＯ_２固定量算出システムの各構成手段の全部または一部の各機能をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴とするプログラム記録媒体である。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、海洋を利用して、大気中の二酸化炭素量を削減し、その削減した二酸化炭素量を算出するＣＯ_２固定量算出方法を提供することができる。
【００６６】
また、本発明は、海洋深層水を汲み上げて海面に広げ、又は空中から散布し、その散布海水に大気中の二酸化炭素を吸着および／または吸収させて、海水中に大気中の二酸化炭素を取り込むことにより削減される大気中の二酸化炭素量を算出するＣＯ_２固定システムやその算出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のＣＯ_２固定システムを説明するための、海洋深層水散布システムの構成図
【図２】本発明の実施の形態１において、図１とは異なる海水散布方法を説明するための図
【図３】本発明の実施の形態１において、図１とは異なる海水汲み上げ方法を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態３のＣＯ_２固定量算出システムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ポンプ
２配管
３噴射ノズル
４太陽電池パネル
５電力配線
６ａ、６ｂ海水中ＣＯ_２含有率測定装置
７散布海水採取器
８吸収ＣＯ_２量算出センター
９情報送信ケーブル
１０すのこ状の台
１１配管
１２ポンプ
１３入力手段
１４吸収ＣＯ_２量算出手段
１５排出ＣＯ_２量算出手段
１６出力手段
１７ディスプレイ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for pumping deep sea water to the sea surface to cause violence, and in this case, CO2 absorbed or absorbed by seawater and taken into seawater. ₂ For fixing CO2 and absorption CO for calculating the amount ₂ How to calculate the amount of CO and CO ₂ And a program recording medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, with the development of industry, the combustion of fossil fuels such as coal, oil, natural gas, etc. ₂ ) Has been released into the atmosphere. For example, the amount of carbon dioxide in the combustion gas emitted from a thermal power plant is a huge amount of about 5,000 t / day when outputting 500,000 kW of power using natural gas as a fossil fuel, and the amount of coal and oil In the case of producing electricity by burning methane, the emission of carbon dioxide further increases. When such released carbon dioxide increases into the atmosphere, the global environment deteriorates due to global warming, and natural disasters such as drought, heavy rain, and floods occur frequently. Enormous damage will occur, which will have a major impact on human society.
[0003]
By the way, according to research on the carbon cycle, it has been found that carbon dioxide artificially discharged into the atmosphere due to the combustion of fossil fuels etc. not only remains in the atmosphere but also is absorbed in large amounts in the ocean. ing. Therefore, in recent years, the disposal of atmospheric carbon dioxide into the ocean has been studied. There are two main types of marine disposal of carbon dioxide: mid-stream discharge and seabed storage. Middle-level discharge involves releasing carbon dioxide liquefied on land to the seabed at a certain depth and dissolving it in seawater, while submarine storage is performed in depressions such as submarine basins (basins) and trenches. It is to sequester the sherbet-like carbon dioxide. Apart from efficiency, there is also a method of planting and fixing.
[0004]
Under these circumstances, the Kyoto Conference on Global Warming Prevention was held in Kyoto in December 1997 to reduce global warming gases such as carbon dioxide in the atmosphere. At the Kyoto Conference on Global Warming Prevention, the amount of carbon dioxide (CO ₂ It was decided to set an upper limit on emission credits. Therefore, each country has to comply with the domestic carbon dioxide emission allowance, and each company in the country must have an upper limit on the amount of carbon dioxide that can be emitted. However, it is expected that companies will not be able to comply with the predetermined carbon dioxide emission allowance due to the effects of fluctuating economic conditions and the like. In that case, in order to comply with the carbon dioxide emission allowance in Japan, companies that try to emit or emit carbon dioxide beyond the carbon dioxide emission allowance will emit carbon dioxide within the carbon dioxide emission allowance. Some companies will need to take action, such as buying the right to emit the required or predetermined amount of carbon dioxide. However, in that case, the company that has transferred the right to emit the required amount or predetermined amount of carbon dioxide will emit carbon dioxide only within the range obtained by subtracting the transferred amount from the predetermined carbon dioxide emission allowance You can't do that. As described above, each country must comply with the carbon dioxide emission allowance, but on the other hand, it is expected that the country itself will not be able to comply with the carbon dioxide emission allowance. In this case, in order to comply with the carbon dioxide emission allowance on a global scale, the same way as buying and selling the right to emit carbon dioxide among domestic companies, the right to buy and sell the right to emit carbon dioxide between countries. It is necessary to take measures such as to be able to do so. Therefore, at the Kyoto Conference on Global Warming Prevention mentioned above, it was decided to introduce a carbon dioxide emission trading system in which countries buy and sell carbon dioxide emission allowances.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it is necessary to reduce greenhouse gases such as carbon dioxide in the atmosphere not only in Japan but also on a global scale. However, the above-described marine disposal has problems such as a high cost for the treatment for liquefying or sherbetizing carbon dioxide, and a large-scale capital investment. In the case of seabed storage, it is also necessary to investigate in advance the storage capacity of sherbet-like carbon dioxide, its proper storage location and its impact on ecosystems. Also, it has been found that large amounts of carbon dioxide are absorbed in the ocean even in the natural state.
[0006]
In addition, when introducing carbon dioxide emission trading, the amount of carbon dioxide (CO2) that can be emitted by the country or company by ocean disposal when the atmospheric carbon dioxide is disposed of in the ocean ₂ There is also a need to calculate the size of emission credits.
[0007]
Therefore, the present invention takes into account the above-mentioned problem that it is necessary to reduce the amount of carbon dioxide in the atmosphere at a low cost, and efficiently uses the ocean to reduce the amount of carbon dioxide in the atmosphere. CO to calculate reduced carbon dioxide amount ₂ It is an object to provide a method for calculating a fixed amount.
[0008]
The present invention also pumps deep ocean water and spreads it on the sea surface, or scatters it from the air, and absorbs and / or absorbs atmospheric carbon dioxide into the scattered seawater to take in atmospheric carbon dioxide into seawater. To calculate the amount of atmospheric carbon dioxide reduced by ₂ It is an object to provide a fixed system and a calculation method thereof.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention (corresponding to claim 1) is a step of pumping seawater of at least deep seawater to at least near the sea surface using at least electric power obtained by using sunlight or wind power;
Using the electric power, an absorption step of bringing air into contact with the seawater pumped in the seawater pumping step, for example, a seawater spraying step of spraying on the sea surface,
CO contained in the seawater pumped in the seawater pumping step ₂ Pumped seawater CO to measure quantity ₂ A volume measurement step;
CO contained in seawater sprayed in the seawater spraying step ₂ Spray seawater CO to measure the amount ₂ A volume measurement step;
The pumped seawater CO ₂ CO contained in the pumped seawater measured in the measuring step ₂ From the amount, CO ₂ CO contained in the sprayed seawater measured in the mass measurement step ₂ After subtracting the amount, the CO absorbed in the seawater sprayed in the seawater spraying step and taken into the seawater ₂ CO to calculate the amount of CO ₂ Quantity calculation step
CO equipped with ₂ It is a fixed system.
[0010]
A second invention (corresponding to claim 2) includes a seawater pumping step of pumping deep seawater at least to near the sea surface using at least electric power obtained by using sunlight or wind power;
Using the electric power, seawater spraying step of spraying seawater pumped in the seawater pumping step on the sea surface,
Based on at least the amount of seawater pumped in the seawater pumping step or the manner of seawater spraying in the seawater spraying step, CO absorbed in the seawater sprayed in the seawater spraying step and taken into the seawater ₂ CO to calculate the amount of CO ₂ Quantity calculation step
CO equipped with ₂ This is a fixed amount calculation method.
[0011]
A third aspect of the present invention (corresponding to claim 11) is an input means for inputting both or one of an amount of seawater to be pumped from a deep layer and a method of spraying the seawater to be pumped to the sea surface,
Based on at least the amount of the seawater or the manner of spraying, which is input by the input means, the CO absorbed and / or absorbed by the seawater sprayed on the sea surface and taken into the seawater ₂ CO to calculate the amount of CO ₂ An amount calculating means;
Absorbed CO ₂ Output means for outputting the result calculated by the quantity calculation means.
CO equipped with ₂ It is a fixed amount calculation system.
[0012]
It should be noted that, in the present specification, CO 2 described in claims 5, 6 and 12 is used. ₂ The size of the emission right is determined by the amount of CO ₂ Can be released based on the amount of CO ₂ And the amount of
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
(Embodiment 1)
Hereinafter, the CO of Embodiment 1 of the present invention will be described. ₂ Describe the fixation system.
[0015]
First, FIG. 1 shows CO 2 according to Embodiment 1 of the present invention. ₂ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram of a deep sea water distribution system for explaining a fixing system. As shown in FIG. 1, the deep sea water spraying system includes a pump 1, a pipe 2, an injection nozzle 3, a solar cell panel 4, a power wiring 5, and a seawater CO. ₂ Content measuring devices 6a and 6b, spraying seawater sampling device 7 if necessary, absorption CO ₂ It comprises an amount calculation center 8 and an information transmission cable 9.
[0016]
The pump 1 is installed inside the pipe 2 at a position of about 5 meters from the sea surface, and is a means for pumping deep ocean water to an injection nozzle 3 provided on the sea surface.
[0017]
In addition, deep sea water means seawater that stays on the sea floor of 100 meters or more in the deep sea where sunlight does not reach, low temperature that surface water near the sea surface does not have, cleanliness that bacteria etc. do not propagate, and inorganic water It is rich in nutrients and has high nutrition. Deep ocean water generally has a characteristic of dissolving gas well because of its low temperature throughout the year.
[0018]
The pipe 2 is a means for guiding seawater pumped up by the pump 1 to the injection nozzle 3, one end of which is located at a depth of about 200 m from the sea surface in the deep sea, and the other end of which is connected to the injection nozzle 3. It is set to be performed.
[0019]
The injection nozzle 3 as an example of the absorbing means is a means that is installed on a predetermined float floating on the sea surface and sprays seawater pumped up by the pump 1 and guided by the pipe 2 from the air to the sea surface.
[0020]
The solar cell panel 4 is installed floating on the sea surface, is a means for generating power using sunlight, and supplying power to the pump 1 and the injection nozzle 3.
[0021]
The power wiring 5 is means for guiding the power generated by the solar cell panel 4 to the pump 1 and the injection nozzle 3.
[0022]
Seawater CO ₂ The content measuring devices 6a and 6b are used to detect CO2 contained in seawater. ₂ Means for measuring the content of CO ₂ The content measuring device 6a is installed inside the pipe 2 about 1 m below the sea surface in the flow path of the sea water pumped up using the pump 1 and the pipe 2, ₂ The content rate measuring device 6b is installed in the sprayed seawater sampling device 7.
[0023]
The scattered seawater sampling device 7 is a unit that is installed on a float in which the injection nozzle 3 is installed, and collects a part of the seawater that is sprayed from the injection nozzle 3.
[0024]
Absorbed CO ₂ The quantity calculation center 8 may be installed on land, and the CO absorbed in seawater scattered from the spray nozzle 3 and taken into the seawater. ₂ And the amount of CO ₂ It is a means to calculate the size of emission credits. Note that CO ₂ The size of emission credits is the amount of CO newly captured and fixed in seawater. ₂ Is the amount of
[0025]
The information transmission cable 9 includes information on the amount of seawater pumped from the pump 1 per unit time and CO2 in seawater. ₂ CO contained in seawater from the content measuring devices 6a and 6b ₂ Absorption of CO content information ₂ This is a means for transmitting to the quantity calculation center 8.
[0026]
Next, according to the first embodiment of the present invention, CO 2 ₂ Describe the fixation system.
[0027]
First, the electric power from the solar cell panel 4 is supplied to the pump 1 and the injection nozzle 3, and the deep sea water of about 200 meters from the sea surface is pumped up to the injection nozzle 3 using the pump 1 and the pipe 2. Spraying from the air to the sea surface using the injection nozzle 3 as an absorbing means. When the seawater is sprayed from the air to the surface of the seawater, the seawater absorbs air. ₂ Can be taken into seawater.
[0028]
Further, at this time, information on the amount of seawater pumped by the pump 1 per unit time from the pump 1 is transmitted through the information transmission cable 9 to the absorption CO 2. ₂ Input to the quantity calculation center 8. In addition, seawater CO ₂ From the content measuring device 6a, the CO ₂ CO in the flowing seawater pumped up by the pump 1 and the pipe 2 measured by the content measuring device 6a ₂ Absorption information via the information transmission cable 9 ₂ Input to the quantity calculation center 8. Similarly, CO in seawater ₂ From the content measuring device 6b, the CO ₂ The CO in seawater scattered from the injection nozzle 3 and collected by the scattered seawater collector 7 was measured by the content measuring device 6b. ₂ Absorption information via the information transmission cable 9 ₂ Input to the quantity calculation center 8. The amount of seawater collected by the spray seawater collector 7 is, for example, about 100 cc, which is sufficient, and is not limited. Averaging several measurements is also a technique.
[0029]
And the absorption CO ₂ In the amount calculation center 8, the amount of seawater pumped up to the injection nozzle 3 using the pump 1 and the pipe 2 is calculated from the time required for pumping seawater and the amount of seawater pumped per unit time. Next, using the amount of pumped seawater, CO ₂ CO in seawater pumped from the content measuring device 6a ₂ Content and CO in seawater ₂ CO in scattered seawater from the content measuring device 6b ₂ And the CO content in the pumped seawater ₂ And CO contained in the whole seawater sprayed ₂ Is calculated. Finally, the CO in the sprayed whole seawater ₂ From the amount of CO in the whole seawater pumped ₂ Of CO captured in seawater by subtracting the amount of ₂ Calculate the amount of In addition, CO ₂ Calculate emission credit size.
[0030]
For example, about 3.3m square 10m ² A single solar cell panel 4 capable of generating 1 kW of electric power having a size of is prepared, and the solar cell panel 4 is arranged on the ocean at a mid-latitude or less on the earth, and substantially always faces the sun. In addition, when the sun is tracked to generate power, about 6 kWH of power can be obtained from one solar panel 4 per day on average every year. If, for example, half of the electric power from the solar cell panel 4 is used for pumping seawater, 2000 kl of seawater can be pumped per day on average every year, and seawater can be sprayed in a range of 100 m × 100 m. When the deep water is pumped up and sprayed in this manner, 20 to 50 tons of CO per year can be obtained. ₂ Is taken into the ocean.
[0031]
Now, the CO 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. ₂ Seawater (deep ocean water) that is sprayed on the sea surface using the fixed system is rich in inorganic nutrients and the like, as described above, is highly nutritious, and when sprayed on the sea surface, , In seawater, CO ₂ With O ₂ Phytoplankton and the like propagate in seawater near the sea surface. And the atmospheric CO captured in seawater ₂ Is used by photosynthesis of phytoplankton and the like that are bred, and is fixed in the ocean by fishes that eat the phytoplankton and the like. In this way, using the power from one solar cell panel 4 and spraying deep water from the air, 50 t of CO2 can be reduced to one year. ₂ Is fixed in the ocean. In this case, CO ₂ The size of emission credits is 50 tons per year.
[0032]
By the way, for example, 10 m ² A pump 1, a pipe 2, and an injection nozzle for preparing 500,000 solar cell panels 4 each having a size of, and for pumping and spraying seawater as described above corresponding to each solar cell panel 4 300,000 each, pump up deep water, and spray it to produce up to 25 million tons of CO per year ₂ Can be fixed to the ocean. 25 million tons of CO ₂ Means that CO emissions are regulated throughout Japan for one year. ₂ This corresponds to about 2% of the amount.
[0033]
Finally, the absorbed CO ₂ The amount calculation center 8 calculates the amount of CO taken in the calculated seawater. ₂ Quantity information and / or CO ₂ The information on the size of the emission right is transmitted to a management center provided in an inland area, for example, using light or electromagnetic waves. This makes it possible to constantly monitor the absorption / fixed state in areas far from the sea.
[0034]
In the first embodiment described above, the power supplied to the pump 1 and the injection nozzle 3 is power from the solar cell panel 4, but the power supplied to the pump 1 and the injection nozzle 3 uses wind power. It may be power from wind power generation means for generating power. Alternatively, the power supplied to the pump 1 and the injection nozzle 3 may be a combination of the power from the solar cell panel 4 and the power from the wind power generation means. When using a wind power generation means, the wind power generation means may be installed on a raft or the like that can float on the sea surface, or may be installed on land.
[0035]
The electric power supplied to the pump 1 and the injection nozzle 3 is CO ₂ CO2 is not used for power generation such as thermal power generation, ₂ May be the power from the power generating means that generates. In that case, CO that can be emitted ₂ Calculate the amount of CO in the air captured in seawater ₂ From the amount of CO ₂ Generated by the power generation means generating CO ₂ Must be deducted.
[0036]
In the first embodiment, as the absorbing means, the jet nozzle 3 for spraying the pumped seawater (deep water) is used. ₂ It is not necessary to use the spray nozzle 3 to spray seawater to take a part of the seawater into the seawater. Instead of the spraying, as shown in FIG. 2, a number of saw-shaped stands 10 having a predetermined slope on the upper surface are floated, and the pumped seawater is poured on the saw-shaped stand 10 to form a wide and shallow river. The seawater drops falling little by little on the sea surface from the gaps in the scalloped table 10 by air, that is, CO in the air. ₂ Absorbs part of CO ₂ May be taken. In short, it is only necessary to return the pumped seawater (deep water) from the air to the sea surface. FIG. 2 is a diagram illustrating a part of the pipe 2 near the sea surface and a situation in which a saw-shaped table 10 is floating on the sea surface.
[0037]
Further, in the first embodiment described above, the pump 1 is installed at a position about 5 meters from the sea surface, but the installation place of the pump 1 is not limited to a position about 5 meters from the sea surface. For example, the pump 1 may be provided at a position 30 cm below the sea surface, and the pipe 2 may be installed such that one end thereof is located in a deep layer and the other end is connected to the injection nozzle 3. Further, for example, the pump 1 may be installed at a depth of about 200 meters from the sea surface. Furthermore, although the injection nozzle 3 is also provided on a predetermined float floating on the sea surface, the installation location of the injection nozzle 3 may be in the sea or the like, and is not limited. However, the spray nozzle 3 must be installed at a location where seawater pumped by the pump 1 and the pipe 2 can be sprayed from the air to the sea surface, for example, at a position 30 cm below the sea surface.
[0038]
In the first embodiment, the pump 1 and the pipe 2 are used to pump the deep sea water of about 200 m from the sea surface to the injection nozzle 3. However, the deep ocean water pumped by using the pump 1 and the pipe 2 is used. Is not limited to deep ocean water, located about 200 meters above sea level. For example, it may be deep ocean water at a position 100 meters from the sea surface.
[0039]
Further, in the first embodiment described above, the pump 1 is used when pumping deep ocean water, but a method without using the pump 1 may be adopted as shown in FIG. First, the pipe 11 is connected to, for example, a position 5 m below the sea surface of the pipe 2, and the end of the pipe 11 on the side opposite to the connection with the pipe 2 is exposed to the sea air. The air in the atmosphere is blown into the pipe 2 by using a pump 12 different from the pump 1, and when the bubble of the blown air rises in the pipe 2, the deep water is pumped up. It is. When air is blown into the pipe 2 via the pipe 11, the air is not limited to be blown to a position 5 m below the sea surface of the pipe 2. Air may be blown into a position near the deep layer. In short, it is only necessary to blow air into the pipe 2 for pumping deep water. The power for blowing air may use the power obtained by the solar cell panel 4 or the wind power generation means. FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the pipe 11 is connected to a part near the sea surface of the pipe 2 and a position 5 m below the sea surface of the pipe 2.
[0040]
Absorbed CO at this time ₂ As in the first embodiment, the amount of CO2 is measured in the seawater flow path that is pumped using the pump 1 and the pipe 2. ₂ A content measuring device 6a is installed, and the CO in the pumped seawater is ₂ Of CO2 in the surface seawater ₂ CO content in seawater ₂ The content is measured by the content measuring device 6b or a means having the same function as the content measuring device 6b, and the measured value is pumped to the CO ₂ May be used as the content rate.
[0041]
CO absorbed in seawater ₂ When measuring the content rate of seawater, a part of the seawater sprayed from the injection nozzle 3 is collected by the spraying seawater sampling device 7 and its CO ₂ The method of measuring the content and setting it as a representative value was shown, but the CO floating on the sea surface was shown. ₂ Utilizing the seawater falling on the content measurement device, the surface seawater CO ₂ And a method of measuring the content ratio of the compound as a representative value and averaging a plurality of measured values.
[0042]
In the first embodiment, the seawater is sprayed to reduce CO2 in the air. ₂ Is taken into seawater, but by using a part of the electric power generated by the solar cell panel 4 and / or the wind power generation means, air in the atmosphere is bubbled, and the air is blown into the sea using pipes, whereby the air is blown into the sea. CO inside ₂ May be taken into seawater. The pipe used for blowing air in the air into the sea as bubbles is different from the pipe 11 in FIG. As described above, when the method of blowing air from the atmosphere into the sea and blowing it into the sea is used in combination with the method of spraying seawater, the efficiency is improved, and the power from one solar cell panel 4 increases the CO2 emission by about 200 tons per year. ₂ Can be fixed to the ocean. This means that CO can be fixed to the ocean only by spraying seawater. ₂ About four times the amount of
[0043]
Further, as described above, since the deep sea water contains abundant inorganic nutrients and the like, the CO 2 according to the first embodiment of the present invention is used. ₂ In the fixed amount calculation method, a part of the electric power generated by the solar cell panel 4 and / or the wind power generation means is used to extract at least a part of the seawater pumped using the pump 1 and the pipe 2 and included in the seawater. Active ingredients such as Li, Au, U, etc., as well as Na and Mg, may be extracted.
[0044]
In addition, the following method may be used as a method for extracting the above-mentioned effective components such as Na, Mg, Li, Au, and U. 2 is formed using a chitosan derivative, and when the active ingredient in seawater adheres to the slender part, the active ingredient is extracted with the chitosan derivative described above. That is.
[0045]
In the first embodiment, the absorption CO ₂ Although the quantity calculation center 8 is set up on land, it may be set up on a ship at sea.
[0046]
Further, in the above-described first embodiment, when seawater (deep ocean water) is sprayed in a range of 100 m × 100 m, 20 to 50 t of CO per year is sprayed. ₂ Is assumed to be taken into the ocean.However, when the size of water droplets to be sprayed is made finer, ₂ If the efficiency for increasing CO2 is increased, CO captured in the ocean in one year ₂ Increases from 100 to 200 t.
[0047]
In addition, as described above, seawater is sprayed with CO2 into seawater. ₂ Is taken in. In that case, CO ₂ With O ₂ And so on, so that zooplankton and other phytoplankton breed in the seawater near the sea surface. Therefore, the phytoplankton that propagates and the O that is taken up in seawater ₂ In addition, it is possible to construct a fish farming system for cultivating fish utilizing inorganic salts contained in seawater.
[0048]
In addition, absorption CO ₂ CO taken into seawater provided at the quantity calculation center 8 ₂ For calculating the amount of CO that can be emitted ₂ Means for calculating the amount of CO and CO ₂ All or part of the means for calculating the size of the emission right may be configured using dedicated hardware, or may be replaced with software having the same function as the corresponding function of the hardware.
[0049]
(Embodiment 2)
Next, according to the second embodiment of the present invention, CO 2 ₂ A method for calculating the fixed amount will be described.
[0050]
Embodiment 2 of the present invention ₂ Method of calculating fixed amount and CO ₂ The difference from the fixed amount calculation method is that CO captured in seawater by seawater spraying ₂ Since only the calculation method for calculating the amount is calculated, only the different calculation method will be described in the second embodiment.
[0051]
By the way, in Embodiment 1, the pumped seawater and the scattered seawater ₂ Of the total seawater pumped based on the amount of seawater pumped and the amount of seawater sprayed ₂ Quantity and spraying CO of all seawater ₂ By calculating the difference from the amount, CO ₂ In the second embodiment, the amount of CO captured in seawater was calculated by the method described below. ₂ Calculate the amount of
[0052]
The method uses two parameters, that is, the amount of seawater pumped using the pump 1 and the pipe 2 and the method of spraying the seawater with the injection nozzle 3, using each of the two parameters. Calculate the amount of air absorbed by the grains and taken into the seawater, and calculate the CO in the air when the seawater is sprayed. ₂ From the percentage of CO captured in seawater by spraying seawater ₂ Is calculated. When seawater is sprayed by a predetermined spraying method, it is necessary to measure the amount of air absorbed by each seawater particle in advance or at the beginning of the spraying, for example, for 30 minutes.
[0053]
By the way, when the seawater is sprayed by changing the manner of spraying the seawater with the spray nozzle 3 described above, for example, seawater is sprayed by changing the size of each of a number of nozzles provided in the spray nozzle 3. Means that For example, the size of each nozzle is 1 mm ² And 5mm ² Means that the method of spraying is different. Also, changing seawater by changing the staying time of each sprayed seawater particle in the air corresponds to one of changing the spraying method.
[0054]
In the second embodiment described above, CO2 taken into seawater is determined based on both the amount of seawater pumped and the manner of spraying seawater. ₂ It is calculated that the amount of CO ₂ May be calculated based on one of the amount of pumped seawater and the manner of spraying seawater. In general, when a gas is dissolved in a liquid, the amount of the dissolved gas depends on the temperature of the liquid. ₂ May be calculated in consideration of the seawater temperature information. In addition, taking into account the weather conditions and the like when spraying seawater, CO ₂ May be calculated.
[0055]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a program recording medium storing a program for causing a computer to execute all or a part of each function of each of the constituent means of the first or second embodiment. is there.
[0056]
(Embodiment 3)
Next, according to the third embodiment of the present invention, ₂ The configuration of the fixed amount calculation system and its operation will be described with reference to FIG.
[0057]
FIG. 4 shows CO 3 according to Embodiment 3 of the present invention. ₂ FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a fixed amount calculation system. As shown in FIG. ₂ The fixed amount calculation system includes an input unit 13 and an absorption CO. ₂ Amount calculation means 14 and CO emissions ₂ It comprises an amount calculating means 15, an output means 16, and a display 17.
[0058]
First, the input unit 13 inputs information on both the amount of seawater to be pumped from the deep layer and the method of spraying the seawater from the air to the sea surface. Note that the information on the manner of spraying seawater includes information on the surface area and volume of each drop of seawater after spraying, information on the staying time of the sprayed seawater in the atmosphere, and the like.
[0059]
And the absorption CO ₂ The amount calculation means 14 calculates the amount of air absorbed into the seawater scattered on the sea surface and taken into the seawater based on both the information on the amount of seawater input by the input means 13 and the manner of spraying. And CO in the air ₂ % Of CO that is taken into seawater by spraying seawater ₂ Calculate the amount of
[0060]
Next, the emission CO ₂ The amount calculating means 15 calculates the absorption CO ₂ CO taken into the seawater calculated by the amount calculation means 14 ₂ Is assumed to be fixed in the seawater, and the CO captured in the seawater ₂ The amount of CO that a country or company can emit ₂ Amount of CO ₂ The size of the emission right is output to the output unit 16.
[0061]
Then, the output means 16 detects the absorption CO ₂ Amount calculation means 14 and emission CO ₂ The result calculated by the amount calculating means 15 is output to the display 17 for display.
[0062]
In the third embodiment, the absorption CO ₂ The amount calculation means 14 uses the information of both the amount of seawater and the method of spraying to extract CO2 taken into seawater. ₂ In general, when a gas is dissolved in a liquid, the amount of the dissolved water depends on the temperature of the liquid. ₂ The amount calculating means 14 uses the temperature information to extract CO 2 taken into seawater. ₂ May be calculated.
[0063]
In the third embodiment, the CO ₂ Input means 13, absorption CO of fixed amount calculation system ₂ Amount calculation means 14, CO emissions ₂ Although the amount calculating means 15 and the output means 16 have been described as being hardware, the input means 13 and the absorbing CO 2 ₂ Amount calculation means 14, CO emissions ₂ It is also possible to replace all or part of the quantity calculating means 15 and the output means 16 with software having the same functions as the corresponding functions of the above-mentioned hardware.
[0064]
Further, the present invention according to claim 15 is the same as that of the above-described third embodiment. ₂ A program recording medium storing a program for causing a computer to execute all or a part of each function of each component of the fixed amount calculation system.
[0065]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention uses the ocean to reduce the amount of carbon dioxide in the atmosphere, and calculates the reduced amount of carbon dioxide. ₂ A method for calculating a fixed amount can be provided.
[0066]
The present invention also pumps deep ocean water and spreads it on the sea surface, or scatters it from the air, and absorbs and / or absorbs atmospheric carbon dioxide into the scattered seawater to take in atmospheric carbon dioxide into seawater. To calculate the amount of atmospheric carbon dioxide reduced by ₂ A fixed system and a calculation method thereof can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a CO 2 according to a first embodiment of the invention. ₂ Schematic diagram of the deep sea water spraying system to explain the fixing system
FIG. 2 is a diagram for explaining a seawater spraying method different from FIG. 1 in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a seawater pumping method different from FIG. 1 in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows CO 3 according to Embodiment 3 of the present invention. ₂ Block diagram showing the configuration of the fixed amount calculation system
[Explanation of symbols]
1 pump
2 Piping
3 injection nozzle
4 Solar panel
5 Power wiring
6a, 6b CO in seawater ₂ Content measurement device
7 Scattered seawater sampling device
8 Absorbed CO ₂ Quantity calculation center
9 Information transmission cable
10 Saw-shaped table
11 Piping
12 pumps
13 Input means
14 Absorbed CO ₂ Amount calculation means
15 CO emissions ₂ Amount calculation means
16 Output means
17 Display

Claims

少なくとも太陽光または風力を利用して得た電力を用いて、深層の海水を、少なくとも海面付近まで汲み上げる海水汲み上げ手段と、
汲み上げられた海水と空気を接触させる吸収手段と、
前記吸収手段によって海水に吸収され、海水中に取り込まれるＣＯ₂の量を算出する吸収ＣＯ₂量算出手段とを
備えたことを特徴とするＣＯ₂固定システム。Seawater pumping means for pumping deep seawater to at least near the sea surface using at least electric power obtained by using sunlight or wind power,
Absorbing means for bringing the pumped seawater into contact with air;
CO ₂ fixation system characterized by comprising absorbed in sea water, an absorption CO ₂ amount calculating means for calculating an amount of CO ₂ incorporated into the seawater by the absorbing means.

少なくとも太陽光または風力を利用して得た電力を用いて、深層の海水を、少なくとも海面付近まで汲み上げる海水汲み上げステップと、
汲み上げられた海水と空気を接触させる吸収ステップと、
前記海水汲み上げステップにおいて汲み上げられた海水に含まれているＣＯ₂量を測定する汲み上げ海水中ＣＯ₂量測定ステップと、
前記吸収ステップにおいて海水に含まれているＣＯ₂量を測定するＣＯ₂量測定ステップと、
その差から、海水中に取り込まれるＣＯ₂の量を算出する吸収ＣＯ₂量算出ステップとを
備えたことを特徴とするＣＯ₂固定量算出方法。A seawater pumping step of pumping deep seawater to at least near the sea surface using at least electric power obtained by using sunlight or wind power,
An absorption step of bringing the pumped seawater into contact with air,
And CO ₂ measuring step seawater pumped to measure the amount of CO ₂ contained in the seawater pumped up in the sea water pumping step,
And CO ₂ volume measurement step of measuring a CO ₂ amount contained in seawater in the absorption step,
From the difference, CO ₂ fixed amount calculation method characterized by comprising an absorption CO ₂ amount calculating step of calculating the amount of CO ₂ incorporated into seawater.

少なくとも太陽光または風力を利用して得た電力を用いて、深層の海水を、少なくとも海面付近まで汲み上げる海水汲み上げステップと、
前記海水汲み上げステップにおいて汲み上げられた海水と空気を接触させる吸収ステップと、
少なくとも前記海水汲み上げステップにおいて汲み上げられた海水の量または前記吸収ステップにおける接触方法に基づいて、海水中に取り込まれるＣＯ₂の量を算出する吸収ＣＯ₂量算出ステップとを
備えたことを特徴とするＣＯ₂固定量算出方法。A seawater pumping step of pumping deep seawater to at least near the sea surface using at least electric power obtained by using sunlight or wind power,
An absorbing step of bringing the seawater and air pumped in the seawater pumping step into contact with each other;
Based on the contact method in the amount or the absorption step seawater pumped up in at least the seawater pumped up step, characterized by comprising an absorption CO ₂ amount calculating step of calculating the amount of CO ₂ incorporated into seawater CO ₂ fixation amount calculating method.

前記海水汲み上げ手段によって汲み上げられた海水の少なくとも一部を用いて、海水中の有効成分を抽出する海水中有効成分抽出手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のＣＯ₂固定システム。The seawater pumped using at least a portion of the seawater pumped up by means, CO ₂ fixation system according to claim 1, further comprising a seawater effective component extracting means for extracting the active ingredient in seawater.

前記吸収ＣＯ₂量算出ステップにおいて算出された前記海水中に取り込まれるＣＯ₂の量に基づいて、ＣＯ₂排出権の大きさを算出するＣＯ₂排出権算出ステップを備えたことを特徴とする請求項２または３記載のＣＯ₂固定量算出方法。Claims, characterized in that on the basis of the amount of CO ₂ incorporated into the seawater which is calculated in the absorption CO ₂ amount calculating step, with a CO ₂ emission rights calculation step of calculating the size of the CO ₂ emission rights Item 4. The method for calculating a fixed amount of CO _{2 according to} item 2 or 3.

前記吸収ＣＯ₂量算出手段によって算出された前記海水中に取り込まれるＣＯ₂の量に基づいて、ＣＯ₂排出権の大きさを算出するＣＯ₂排出権算出手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のＣＯ₂固定システム。Claims, characterized in that on the basis of the amount of CO ₂ incorporated into the seawater which is calculated by the absorption amount of CO ₂ calculation means, with a CO ₂ emission rights calculating means for calculating the magnitude of the CO ₂ emission rights Item _2. The CO ₂ fixing system according to Item 1.

前記海水汲み上げステップにおける前記深層の海水の汲み上げ、および／または前記吸収ステップにおける海水と空気との接触に、発電するさいにＣＯ₂を発生する発電手段からの電力をも用い、
前記ＣＯ₂排出権算出ステップにおいて算出されるＣＯ₂排出権の大きさは、前記吸収ＣＯ₂量算出ステップにおいて算出された前記海水中に取り込まれるＣＯ₂の量から、前記発電手段が前記電力を生み出すさいに発生するＣＯ₂の量を差し引いた量に基づいた権利の大きさである
ことを特徴とする請求項５記載のＣＯ₂固定量算出方法。The seawater pumping pumping of seawater of the deep in steps, and / or for contact with sea water and the air in the absorbent step, also using the electric power from the power generation means for generating CO ₂ in again to power generation,
The size of the CO ₂ emission rights that are calculated in the CO ₂ emission rights calculating step, from the amount of CO ₂ incorporated into the seawater calculated in the absorbent CO ₂ amount calculating step, the power generating means to said power CO ₂ fixation amount calculating method according to claim 5, characterized in that the size of rights based on the amount obtained by subtracting the amount of CO ₂ that occurs again produce.

前記吸収ＣＯ₂量算出手段によって算出された海水中に取り込まれるＣＯ₂の量の情報、および／または前記ＣＯ₂排出権算出手段によって算出されたＣＯ₂排出権の大きさの情報を送信する情報送信手段を備えたことを特徴とする請求項１、４、６のいずれかに記載のＣＯ₂固定システム。Information to be transmitted the absorbent CO ₂ amount calculating unit amount of information of CO ₂ incorporated into seawater, which is calculated by, and / or the size information of the CO ₂ emission rights that are calculated by the CO ₂ emission rights calculating means 7. The CO ₂ fixing system according to claim 1, further comprising a transmission unit.

空気を海中に吹き込む空気吹き込み手段を備え、
前記海水汲み上げ手段は、前記海水の汲み上げに、前記空気吹き込み手段を用いることを特徴とする請求項１、４、６、８のいずれかに記載のＣＯ₂固定システム。Equipped with air blowing means to blow air into the sea,
9. The CO ₂ fixing system according to claim 1, wherein the seawater pumping unit uses the air blowing unit to pump the seawater. 10.

前記電力の一部を用いて、空気を気泡にして海中に吹き込む気泡吹き込の第２の吸収手段をさらに備え、
前記吸収ＣＯ₂量算出手段は、前記第２の吸収手段によって海水に吸収され海水中に取り込まれるＣＯ₂の量をも算出し、そのＣＯ₂の量と、前記吸収手段によって海水中に取り込まれるＣＯ₂の量とを加算して、その加算したＣＯ₂の量を海水中に取り込まれるＣＯ₂の量とする
ことを特徴とする請求項１、４、６、８、９のいずれかに記載のＣＯ₂固定システム。The apparatus further includes a second bubble absorption means for blowing air into air by using a part of the power to generate air bubbles,
The absorbing CO ₂ amount calculating means, said also to calculate the amount of CO ₂ is absorbed in seawater incorporated into seawater by the second absorbing means, the amount of the CO _2, is incorporated into seawater by the absorbing means by adding the amount of CO _2, according to one of claims 1,4,6,8,9 to the amount of the addition the CO _2, characterized in that the amount of CO ₂ incorporated into seawater CO ₂ fixation system.

深層から汲み上げる海水の量と、前記汲み上げる海水を海面に散布するさいの散布の仕方と、の双方または一方を入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された、少なくとも前記海水の量または前記散布の仕方に基づいて、前記海面に散布される海水に吸着および／または吸収され、海水中に取り込まれるＣＯ₂の量を算出する吸収ＣＯ₂量算出手段と、
前記吸収ＣＯ₂量算出手段によって算出された結果を出力する出力手段とを
備えたことを特徴とするＣＯ₂固定量算出システム。An input means for inputting both or one of the amount of seawater to be pumped from the deep layer and a method of spraying the seawater to be pumped to the sea surface,
Absorption that calculates the amount of CO ₂ that is adsorbed and / or absorbed by the seawater sprayed on the sea surface and taken into the seawater based on at least the amount of the seawater or the method of spraying input by the input means. CO ₂ amount calculating means,
CO ₂ fixation amount calculating system, characterized in that an output means for outputting the results calculated by the absorption amount of CO ₂ calculation means.

前記吸収ＣＯ₂量算出手段によって算出された前記海水中に取り込まれるＣＯ₂の量に基づいて、ＣＯ₂排出権の大きさを算出するＣＯ₂排出権算出手段を備え、
前記出力手段は、前記ＣＯ₂排出権算出手段によって算出された結果を出力する
ことを特徴とする請求項１１記載のＣＯ₂固定量算出システム。On the basis of the amount of CO ₂ incorporated into the seawater which is calculated by the absorption amount of CO ₂ calculation means comprises a CO ₂ emission rights calculating means for calculating the magnitude of the CO ₂ emission rights,
And the output means, according to claim 11 CO ₂ fixed amount calculation system, wherein the outputting the results calculated by the CO ₂ emission rights calculating means.