(57)【要約】【課題】  地球温暖化問題の原因である、排出及び滞留二酸化炭素を激減するに、森林や海洋等の自然生態系にのみ依存するには、もはや、限界である。よって、人為的に炭素を固定化し、それをもとにバイオマス等燃料を生成して自然生態系を補完する革新技術が必要である。【解決手段】  本発明は、課題を解決するための手段として、植物内の有機物のかかえる欠点を無機物である本装置により補完をして改善する電気化学的燃料電池ベースの二酸化炭素激減装置である。燃焼時に発生する排出二酸化炭素は改質して、滞留二酸化炭素は濃縮して、当該電気化学的装置に導入することで、地球温暖化問題の原因である滞留二酸化炭素を３８０ｐｐｍから２８０ｐｐｍへの激減の実現を提供すると同時に炭素化合物の固定化し、さらには、バイオマス等燃料の原料の生成をすることにより、地球温暖化問題の根本的解決を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼時の排出二酸化炭素を改質して導入、及び滞留二酸化炭素を濃縮して導入し、燃料電池ベースの電気化学的方法で炭素化合物を固定化することで、二酸化炭素を激減する装置
【請求項２】
燃料電池ベースの電気化学的方法で二酸化炭素から炭素化合物を固定化し、バイオマス等燃料を生成する装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は地球温暖化問題の根本解決を目的に、排出二酸化炭素を改質し、さらに滞留二酸化炭素を電気化学的方法で炭素化合物に固定化し、二酸化炭素を激減する装置であるとともに、バイオマス等燃料を生成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  地球温暖化問題の原因としては、化石燃料の大量燃焼により排出された炭酸ガス、すなわち、二酸化炭素が滞留して、地上で発生した発熱を封じ込めているからである。【０００３】  現在、排出された二酸化炭素は森林や海洋などによる吸収活動以外は殆ど大気中に放出されて、滞留二酸化炭素量は増え続けている。【０００４】  他に、地球温暖化問題の深刻な問題として石油系燃料の代替エネルギー形態としての植物原料をもとに生産されるバイオマスの増加と石油の価格上昇により、工業用原料と食用・家畜飼料とのトレードオフ関係による、食料減産にともなう食料危機問題が懸念されている。【０００５】  ここで、一般に植物とは光合成により二酸化炭素を体中に炭素を固定化することで、成長し、また、植物は呼吸では二酸化炭素を放出する。成長期には炭素の固定が放出を上回るが、成熟期になると炭素の固定と放出の均衡による固定化が減少し、二酸化炭素吸収量が低下する。【０００６】  植物の光合成と呼吸は次の反応式で示される。
〔光合成〕６ＣＯ２＋１２Ｈ２Ｏ→Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２＋６Ｈ２Ｏ  （二酸化炭素吸収の還元反応）
〔呼吸〕Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２＋６Ｈ２Ｏ→６ＣＯ２＋１２Ｈ２Ｏ  （二酸化炭素排出の酸化反応）
呼吸とは結果的には光合成の逆反応である。【０００７】  また、燃料電池とはプラス極には酸素（Ｏ）、マイナス極に水素（Ｈ）を供給して発電する装置である。つまり、燃料電池はプラス極では還元反応、マイナス極では酸化反応で発電する装置である。【０００８】  今後、排出及び滞留二酸化炭素の吸収・除去・低減を自然生態系の森林や海洋にのみ依存するには限度がある。特に植物に於いては、二酸化炭素吸収欠陥に次のものがある、高温での植物葉緑体の枯死、光源の少ない夜間等及び大気中の二酸化炭素濃度が０．０３％であることによる光合成活動の限定要因。以上の植物葉緑体の二酸化炭素吸収効果の欠陥に人工の対策を考え、人為的に炭素を固定化し、それをもとにバイオマス等燃料を生成して自然生態系を補完する革新技術が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  以上により、現在、排出二酸化炭素及び滞留二酸化炭素を激減するものはなく、地球温暖化問題の根本的解決をする装置はない。【００１０】  本発明は、燃焼時の排出二酸化炭素を改質して、当該電気化学的装置に導入して、吸収させるとともに別途、滞留二酸化炭素を濃縮して、該装置に導入して滞留二酸化炭素を３８０ｐｐｍから２８０ｐｐｍへの激減の実現を提供すると同時に炭素化合物を固定化し、更に該炭素化合物からバイオマス等燃料の原料を生成するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明は、課題を解決するための手段として、植物内の有機物のかかえる欠点を無機物である本装置により補完をして改善する電気化学的燃料電池ベースの二酸化炭素吸収除去激減装置であり、固定化された炭素化合物からバイオマス等燃料の原料を生成するものである。【００１２】  先ず、排出ＣＯ２を不完全燃焼することでＣＯに改質して、燃料電池のマイナス極に入れ、このＣＯと電解質内のＣＯ３イオンとから、電子ｅと排ガスＣＯ２ができる。さらに、このｅとＣＯ２及び排出ＣＯ２をプラス極に送り込むとともに、外部から空気中のＯ２を取込むことにより、電解質ＣＯ３イオンとなってＣＯさらにはＣＯ２が該装置で消費され電解質内で炭素化合物として固定化される。更に固定化された炭素化合物を微粉砕し、水等と合成し、高温水蒸気等の改質等の方法によりバイオマス等燃料の原料を生成する。【００１３】  上記目的を達成するために本発明は、燃焼時に発生する二酸化炭素を不完全燃焼する改質装置を燃料電池装置に設置することにより、外部からの吸収排出等ガスを一酸化炭素として改質排出し、その排出一酸化炭素を電気化学的装置である燃料電池のマイナス極に導入し、そのプラス極に濃縮二酸化炭素を含む空気を導入して、一酸化炭素及び発生した二酸化炭素を装置内で消費し、電解質内に炭素化合物として固定化する。【００１４】  次いで、バイオマス等燃料生成装置を設置することで、該装置により、電解質内で固定化された炭素化合物を微粉砕抽出して、水蒸気等のガス化剤を合成するガス化反応炉で水素及び二酸化炭素他を主成分とする生成ガスに転換し、次に、生成ガス中の水溶性成分及び余剰水分及び触媒被毒物を昇圧することにより、生成されたバイオマス等燃料を燃料タンクへ貯蔵する。【００１５】  本装置は植物葉緑体が炭素を固定化する処理を人工的に、電子の授受の酸化還元反応により、電解質内に炭素化合物が固定化し、燃焼時、通常では発生する筈の排出二酸化炭素及び滞留二酸化炭素を上述の手段により、激減すると同時に、炭素合物を固定化し、バイオマス等燃料を生成するものである。
【発明の効果】
【００１６】  上述したように、二酸化炭素が地球温暖化問題の原因であるとともに、一方、経済成長の原動力である電力を供給するために排出せざるを得ないという、大きな矛盾に、各国はその対策の是非論争に明け暮れているが、有効な対策は未だない。【００１７】  本発明は、この地球的大混乱であり、放置すれば人類滅亡するかもしれない、混沌としているなかで、燃焼はしても二酸化炭素を極力出さないことにより、さらに滞留二酸化炭素を激減することができるとともに、経済成長を実現するものである。【００１８】  当該電気化学的葉緑体暗反応装置を排出等二酸化炭素および滞留二酸化炭素の除去手段として、先進国及び発展途上国が応分の役割分担をして、実行することにより、温暖化問題の防止策が具体化する。【００１９】  以上の活動を通して、炭素化合物として二酸化炭素を固定化し、バイオマス等燃料を生成することで、食糧危機問題を解決し、更には当該装置に関連した新産業を創業し、雇用を創出することで、温暖化問題の防止策と経済成長の両立が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下、本発明の実施の形態を図示にもとづき説明する。図において（３）→（４）→（５）は排出ＣＯ２を不完全燃焼でＣＯに改質する。【００２１】
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とＣＯ２ができる、この電子ｅとＣＯ２をプラス極に送り込むとともに、【００２２】（１２）→（１１）→（１０）は外部より、（１２）の空気導入口から送り込んだ空気を、（１１）のＣＯ２濃縮装置によりＣＯ２のみを濃縮したものを（１）の燃料電池へ（１０）の濃縮二酸化炭素及び酸素導入する。【００２３】
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ＣＯ２の排出ガスとなり、排出ＣＯ２（排ガス含む）は激減できるとともに炭素化合物が（９）電解質内に固定化されるものである。次に（９）電解質に固定化された炭素化合物を微粉砕し、（１３）改質炉に定量供給し、（１４）水蒸気等天然ガス導入装置により酸素、水素、水蒸気等と微粉砕した炭素化合物を合成し、水素Ｈ２、一酸化炭素ＣＯを（１３）改質炉内で主成分とする生成ガスに転換し昇圧することにより（１６）バイオマス等燃料生成を貯蔵タンクに貯蔵するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】排出滞留二酸化炭素激減及びバイオマス等燃料生成装置
【符号の説明】
【００２５】１  排出滞留二酸化炭素激減及びバイオマス等燃料生成装置
２  排出ガス
３  二酸化炭素
４  二酸化炭素から一酸化炭素改質装置
５  一酸化炭素
６  燃料電池
７  プラス極
８  マイナス極
９  電解質
１０  濃縮二酸化炭素及び酸素導入
１１  二酸化炭素濃縮装置
１２  空気導入口
１３  改質炉
１４  水蒸気等天然ガス導入装置
１５  水蒸気等天然ガス導入パイプ
１６  生成バイオマス等燃料の貯蔵タンク
【図１】
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