(57)【要約】  物体を収集するためのシステムは、媒体内に懸濁したおよび／または溶解した物体を抽出するための、低エネルギーの、かつ、低コストの、かつ、汚染がほぼゼロの、プロセスを提供する。システムは、媒体内に展開された材料上に物体を収集し、物体を材料から抽出する。抽出された物体が藻類である場合には、藻類は、例えば、薬剤や、栄養補助食品や、化粧品や、バイオ燃料や、食料品や、農作物用の肥料や、動物用の飼料や、ポリマーといったような、エンドユーザー用の市販製品へと加工することができる。媒体が、シアノバクテリアの有害な藻の異常発生によって汚染された場合には、システムは、加工のために藻類を収穫し得るだけでなく、懸濁したシルトを追加的に抽出することによって、藻類の食料源を断絶することができる。本発明は、経済的に実行可能な態様で、なおかつ、環境的に実行可能な態様で、物体を収集する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を収集するためのシステムであって、
ａ）物体を収集するための材料であるとともに、この材料が、少なくとも、ｉ．第１表面と、ｉｉ．ファイバと、を備えているような、物体を収集するための材料と、
ｂ）媒体と、
ｃ）物体と、
を具備していることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項２】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記材料が、ポリスチレンと、ポリエステルと、ポリアミドと、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、ビニルと、レーヨンと、コットンと、麻と、羊毛と、絹と、ポリオレフィンと、アクリルと、ナイロンと、亜麻と、黄麻と、ガラスと、パイナップルと、シュロと、麦わらと、竹と、ビロードと、フェルトと、リオセルと、スパンデックスと、ポリウレタンと、オレフィンと、ポリアクチドと、カーボンファイバと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つの物質から構成されていることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項３】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記材料が、単一ストリップと、ベルトと、シートと、フープ状部分と、延出部分と、スタックと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つの形状を有していることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項４】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記ファイバが、カットファイバと、ループ状ファイバと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとされていることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項５】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記材料が、さらに、第２表面と、補強ファイバと、表面補強体と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものを具備していることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項６】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記媒体が、フレッシュな水と、汽水と、食塩水と、海水と、塩水と、商業施設からの廃水と、住居からの廃水と、農業施設からの廃水と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものであることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項７】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記物体が、藻類と、バクテリアと、エタンと、ヘキサノールと、硝酸塩と、リン酸塩と、ベンゼンと、鉛と、水銀と、カドミウムと、鉄と、アルミニウムと、ヒ素と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものであることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項８】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記システムが、さらに、抽出器を具備し、
この抽出器が、オリフィスと、ベルトローラと、漏斗と、真空吸引と、スクレイパーと、ネストローラと、電気帯電と、スピン機械と、バイブレータと、人の手と、ヒータと、スチーマーと、低容積かつ高圧力のスプレーデバイスと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものであることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項９】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記システムが、さらに、容器を具備し、
この容器が、バレルと、ボックスと、トラフと、ホッパと、チューブと、パイプと、トレイと、バケットと、袋と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものであることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項１０】
請求項１記載の物体を収集するためのシステムにおいて、
前記システムが、さらに、ボートを具備し、
このボートが、前記材料と、容器と、抽出器と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものを有していることを特徴とする物体を収集するためのシステム。
【請求項１１】
物体を収集するための方法であって、
ａ）物体を収集するための材料であるとともに、少なくとも、ｉ．第１表面と、ｉｉ．ファイバと、を備えているような、物体を収集するための材料を準備し、
ｂ）物体を含有した媒体内へと、前記材料を展開し、
ｃ）前記材料上に物体を収集する、
ことを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記収集を、能動的な収集と、受動的な収集と、成長収集と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとすることを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記収集を、能動的な収集と、受動的な収集と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとすることを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記材料を、ポリスチレンと、ポリエステルと、ポリアミドと、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、ビニルと、レーヨンと、コットンと、麻と、羊毛と、絹と、ポリオレフィンと、アクリルと、ナイロンと、亜麻と、黄麻と、ガラスと、パイナップルと、シュロと、麦わらと、竹と、ビロードと、フェルトと、リオセルと、スパンデックスと、ポリウレタンと、オレフィンと、ポリアクチドと、カーボンファイバと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとすることを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記材料を、単一ストリップと、ベルトと、シートと、フープ状部分と、延出部分と、スタックと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つの形状に形成することを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１６】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記ファイバを、カットファイバと、ループ状ファイバと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものから構成することを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１７】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記材料を、第２表面と、補強ファイバと、表面補強体と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つの形状に形成することを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１８】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記媒体を、フレッシュな水と、汽水と、食塩水と、海水と、塩水と、商業施設からの廃水と、住居からの廃水と、農業施設からの廃水と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとすることを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項１９】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記物体を、藻類と、オイルと、バクテリアと、沈泥と、砂と、エタンと、ヘキサノールと、硝酸塩と、リン酸塩と、ベンゼンと、鉛と、水銀と、カドミウムと、鉄と、アルミニウムと、ヒ素と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとすることを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項２０】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
前記材料と連携し得るよう構成された抽出器を設け、
この抽出器を、オリフィスと、ベルトローラと、漏斗と、真空吸引と、スクレイパーと、ネストローラと、電気帯電と、スピン機械と、人の手と、ヒータと、スチーマーと、低容積かつ高圧力のスプレーデバイスと、バイブレータと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとすることを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項２１】
請求項１８記載の物体を収集するための方法において、
抽出器を使用して、収集された物体を前記材料から抽出することを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項２２】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
収集された物体を保持するための容器を設け、
この容器を、バレルと、ボックスと、トラフと、ホッパと、チューブと、パイプと、トレイと、バケットと、袋と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとすることを特徴とする物体を収集するための方法。
【請求項２３】
請求項１１記載の物体を収集するための方法において、
ボートによって、前記材料と、容器と、抽出器と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものを搬送することを特徴とする物体を収集するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、（１）２０１０年６月１７日付けで、Youngs および Cook という発明者名で出願された米国特許予備出願第６１／３５５，９９０号明細書の優先権、および、（２）２０１０年６月１７日付けで、Youngs および Cook という発明者名で出願された米国特許予備出願第６１／３５５，９６９号明細書の優先権、を主張するものである。これら文献の記載内容は、参考のためここに組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
例えば水内における藻類といったような媒体内における物体収集は、高価なプロセスであって、通常は、物体を構造的に損傷させてしまったり、物体を汚染してしまったり、する。このため、例えばバイオ燃料や薬剤や栄養補助食品や化粧品といったような下流側での商業製品に関して、物体をあまり有効でないものとしてしまう。この問題点を解決するための試みに関する情報は、特許文献１〜２０および非特許文献１に見ることができる。これら文献のリストは、本発明の従来技術あるいは類似技術への導入ではない。それら文献の列記は、出願日前の開示のためであり、本発明が従来技術の開示のためにそれら文献の日時を早めるための資格を有するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ  ６，５７２，７７０
【特許文献２】ＵＳ  ５，７１５，７７４
【特許文献３】ＵＳ  ２０１０／０１０５１２５
【特許文献４】ＵＳ  ２０１０／０２１０００３
【特許文献５】ＵＳ  ２０１１／００１６７７３
【特許文献６】ＵＳ  ２００９／０２０３１１５
【特許文献７】ＵＳ  ２０１０／０１４４０１７
【特許文献８】ＵＳ  ２０１０／０２６７１２２
【特許文献９】ＵＳ  ２０１１／００６５１６５
【特許文献１０】ＥＰ  ９４２，６４６
【特許文献１１】ＷＯ  ２０１１０３８４１３
【特許文献１２】ＷＯ  ９８５１６２７
【特許文献１３】ＵＳ  ２０１００１０５１２５
【特許文献１４】ＷＯ  ２０１０１５１８８７
【特許文献１５】ＵＳ  ３，９１７，５２８
【特許文献１６】ＵＳ  ４，１７２，０３９
【特許文献１７】ＵＳ  ５，２５９，９５８
【特許文献１８】ＵＳ  ６，７３２，４９９
【特許文献１９】ＵＳ  ６，５７２，７７０
【特許文献２０】ＵＳ  ６，３９３，８１２
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】The Basics of Oil Spill Cleanup by Merv Fingas, ISBN 9781566705370, CRC Press, Sept. 28, 2000
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献の各々は、および、それらに開示された方法および装置は、以下の様々な欠点のうちの１つまたは複数の欠点を避けることができない。すなわち、（１）高価な化学薬品の使用を必要とするという欠点、（２）収集した物体を汚染する化学薬品の使用を必要とするという欠点、（３）高エネルギー機械の使用を必要とするという欠点、（４）高価な機械の使用を必要とするという欠点、（５）収集した物体の構造と化学的完全性との間の妥協であるという欠点、（６）操作者による定常的な監督を必要とするという欠点、（７）収集物および／または濃縮物の交換を継続する必要があるという欠点、（８）初期的な投資コストが大きく、そのため、市場参入のための障壁となるという欠点、（９）下流側の製品およびプロセスのコストを引き上げるという欠点、のうちの１つまたは複数の欠点を避けることができない。上記欠点を避けられない方法および装置の例には、遠心分離や、中空ファイバ濾過や、クロスフロー濾過や、接線方向フロー濾過や、バブリングや、凝集ポーラスフィルタ、がある。
【０００６】
従来技術による方法および装置を使用しての、液体媒体からの浮遊固体の抽出は、高価なプロセスであり、収縮および濃縮の産業全体を、経済的にまた環境的に不健全なものとする。例えば水内の藻類といったようなものに関しての収集および／または濃縮のための低コストで環境に優しい解決手段の発見は、とりわけ収穫した藻類からバイオ燃料や薬剤や栄養補助食品や化粧品といったようなものを供給する産業全体を、経済的に実行可能なものとし、それら産業の先端は、２１世紀の人口に対して燃料や食品や治療を供給し始めることができる。以下の詳細な説明に記載されたデバイスは、従来技術に対しての利点をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、初期コストが小さくかつ動作コストが小さくかつ下流側でのコストが小さいシステムであるとともに液体媒体内に懸濁したおよび／または溶解した物体を収集するための汚染がなくかつ損傷がないシステムであるという上記要求を満たすものである。このような利点および他の利点は、以下において例示されまた以下において説明されるデバイスおよび方法によって、提供される。
【０００８】
添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより、本発明の様々な実施形態が、より明瞭に理解されるであろう。添付図面においては、同一の部材には、同一の参照符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】物体を収集するためのシステムを示す斜視図である。
【図２】移動機構を備えた物体を収集するためのシステムを示す斜視図である。
【図３】カットファイバおよび第１表面を有した材料を示す斜視図である。
【図４】ループ状ファイバおよび第１表面を有した材料を示す斜視図である。
【図５】カットファイバと第２表面と補強表面とを有した材料を示す斜視図である。
【図６】ループ状ファイバと第２表面と補強表面とを有した材料を示す斜視図である。
【図７ａ】カットファイバを示す図である。
【図７ｂ】カットファイバを示す図である。
【図７ｃ】カットファイバと第１表面とを示す図である。
【図８ａ】カットファイバとループ状ファイバと第１表面とを有した材料を示す図である。
【図８ｂ】ループ状ファイバと第２表面と補強ファイバとを有した材料を示す図である。
【図８ｃ】ループ状ファイバと第２表面と第１表面と補強ファイバとを有した材料を拡大して示す図である。
【図８ｄ】ループ状ファイバと第２表面と第１表面と補強ファイバとを有した材料を拡大して示す図である。
【図９ａ】カットファイバを示す図である。
【図９ｂ】カットファイバと第１表面とを示す図である。
【図９ｃ】カットファイバと第１表面とを示す図である。
【図１０】材料の横断面を規定し得る幾何形状を示す図である。
【図１１】材料と抽出器と移動機構とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図１２】ループ状部分と延伸部分とドラムローラとを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図１３】シートを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図１４ａ】第３表面とスタック内の材料とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図１４ｂ】第３表面とスタック内の材料とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図１５ａ】収集された物体を有した媒体から現れた材料を示す図である。
【図１５ｂ】収集された物体を有した媒体から現れた材料を示す図である。
【図１５ｃ】収集された物体を有した媒体から現れた材料を示す図である。
【図１６ａ】ファイバに付着した藻類を示す図である。
【図１６ｂ】ファイバ間のオイルを示す図である。
【図１７】抽出器とトレイと容器とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図１８】少なくとも１つの抽出器と容器とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図１９】抽出器と材料と容器とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２０】抽出器と材料と容器と媒体とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２１】材料と容器と浮きとバスケットとを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２２】抽出器と媒体と材料とボートとを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２３】抽出器と媒体と材料と容器とボートとを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２４】抽出器と媒体と材料と容器とボートとを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２５】抽出器と媒体と材料と容器といかだとエネルギー変換器と脱水ユニットとを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２６】媒体と材料とボートとを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２７ａ】セルと材料と容器とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２７ｂ】セルと材料と抽出器と容器とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２８ａ】容器と方向性漏斗と抽出器とを備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【図２８ｂ】抽出器を備えた、物体を収集するためのシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の様々な実施形態について説明する前に、以下の定義を規定する。以下の定義は、特に指定しない限り、使用される。
【００１１】
『定義』
本発明について記載するに際し、以下の用語は、以下の定義に基づいて使用される。
【００１２】
『備えている』という用語は、オープンエンドな転換語であって、先行詞が、以下の列挙または以下の記載によってすべての可能性が完結しないことを意味している。したがって、先行詞は、列挙されていないまたは記載されていない追加的な構成部材を有することができる。
【００１３】
『からなる』という用語は、オープンエンドな転換語であって、先行詞が、以下の列挙または以下の記載によって完結することを意味している。
【００１４】
『媒体』という用語は、主に液体とされる任意の環境を意味している。固体および／または化学物質は、媒体内において、懸濁液や分散液や溶液という態様で存在することができる。媒体という用語は、水性媒体も、また、非水性媒体も、均等に意味している。
【００１５】
『水性媒体』という用語は、主に液体の水を備えてなる媒体を意味している。水は、フレッシュな水と、汽水と、食塩水と、海水と、塩水と、商業施設からの廃水と、住居からの廃水と、農業施設からの廃水と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとされる。天然のものともまた人工のものとすることもできる水性媒体の集団の例には、川や、小川や、池や、湖や、海洋や、湾や、フィヨルドや、ため池や、水路や、貯水槽や、沈殿槽や、光バイオリアクタ、がある。『非水性媒体』は、例えばオイルといったように、主に非水液体から構成されている。媒体は、水性媒体と非水性媒体との組合せとすることができる。すなわち、何が主要なものであって、また、何が濃度的に局在したものであるかを決めることは、困難である。
【００１６】
『展開する』という用語は、媒体内に材料を導入する操作を意味している。展開される材料は、媒体内に完全にまたは部分的に位置することができる、あるいは、媒体の表面上に完全にまたは部分的に浮遊することができる、あるいは、媒体の境界位置に完全にまたは部分的に浮遊することができる、あるいは、これらの組合せとすることができる。
【００１７】
『居住する』という用語は、材料の少なくとも大部分が、媒体内において、空間内の位置に存在していることを意味している。したがって、材料が居住している場所という記載は、材料の１００％が居住していることを意図しているのではなく、それよりもむしろ、材料の大部分が展開している全体的な位置を表している。
【００１８】
『物体』という用語は、媒体内に懸濁したあるいは分散したあるいは溶解した固体および／または化学物質を意味している。物体は、藻類と、オイルと、バクテリアと、沈泥と、砂と、エタンと、ヘキサノールと、硝酸塩と、リン酸塩と、ベンゼンと、鉛と、水銀と、カドミウムと、鉄と、アルミニウムと、ヒ素と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとされる。
【００１９】
『収集する』という用語は、後述するようにして、材料上に物体を捕集することを意味する。収集するとは、材料によって既に捕集された物体によってあるいはそのような物体どうしの間にあるいはそのような物体の近傍に物体を捕集することを意味する。物体は、材料表面上において複数の層を形成することができる。２層目以降のすべての物体層は、たとえそれらが材料に対して接触していなくてもまた材料に対して絡んでいなくてもまた材料に対して物理的に結合していなくても、捕集されたものと見なされる。収集プロセスは、能動的な収集と、受動的な収集と、成長収集と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものとされる。収集するという用語と同様の用語は、収集すると称される。
【００２０】
『収集された物体』という用語は、材料によって収集されたあるいは材料どうしの間に収集されたあるいは材料の近傍に収集されたすべての物体を意味している。
【００２１】
『能動的な収集』という用語は、材料が物体を収集するプロセスを意味しており、能動的な収集は、（１）材料を媒体および／または物体に対して移動させつつ、材料によって物体を主に収集するというシナリオと、（２）媒体を、材料を通しておよび／または材料上をおよび／または材料の周囲を通過させつつ、材料によって物体を主に収集するというシナリオと、において行われる。（１）のシナリオの例は、材料をボートの後方で動的に引っ張ることにより、あるいは、材料をコンベヤベルトのようにして回転させることにより、材料を、媒体を通して移動させることである。（２）のシナリオの例は、材料を、媒体コンジットといったようなハウジング内に固定し、媒体を、重力によってあるいは圧力によって、材料を通しておよび／または材料上をおよび／または材料の周囲を通過させることである。
【００２２】
『受動的な収集』という用語は、材料が物体を収集するプロセスを意味しており、受動的な収集は、材料が媒体内に懸濁されているあるいは材料が媒体上に位置しているあるいは材料が媒体の境界上に位置している場合に、行われ、物体は、材料上に収集される。受動的な収集は、また、材料と媒体と物体との間に相対移動がある場合にも行われる。しかしながら、そのような相対移動は、例えば風や電流や波といったようなものに基づいて、起こる。
【００２３】
能動的な収集と受動的な収集との間の実際的な相違点は、受動的な収集が、人間が直接的なまたは間接的な操作を行って相対移動を引き起こした場合に起こることであり、これに対し、受動的な収集が、自然の作用によって相対移動が引き起こされた場合に起こることである。加えて、材料は、所定時間にわたって能動的に収集を行うことができ、その後、他の所定時間にわたっては、受動的な収集モードへと移行することができる。さらに、能動的な収集と受動的な収集との間の境界は、不明確なものとすることができる。例えば、材料が、人工的な余水路の頂点に配置され、媒体が、重力によって、材料を通しておよび／または材料上をおよび／または材料の周囲を流れる場合には、不明確なものとすることができる。そのような態様は、部分的に能動的でありなおかつ部分的に受動的である収集として分類することができる。しかしながら、受動的な収集と能動的な収集とのいずれにしても、材料は、本発明に基づいて使用される。結局のところ、この点に関し、能動的な収集と受動的な収集とは、相対的な用語であり、相互に排他的であることを意図していない。すなわち、絶対的なものではない。能動的な収集と受動的な収集とは、所定時間にわたって媒体内に材料を展開するための異なる方法として大まかに分類されることが意図されているに過ぎない。
【００２４】
『成長収集』という用語は、材料上において物体が成長するプロセスを意味している。成長収集は、懸濁したおよび／または溶解した固体が、材料に対して付着したままで、代謝プロセスに基づいて、その質量を増大させる場合に、起こる。材料上において成長し得る懸濁固体は、藻類および他の微生物であり、バイオフィルムを形成することができる。成長収集は、能動的な収集と受動的な収集とに関連して、材料上に物体を収集するための方法の一部とすることができる。あるいは、成長収集を行わないことができる。
【００２５】
『材料』という用語は、後述するように、媒体内の物体を収集し得る任意の三次元的対象物を意味している。『材料』とは、『物体を収集するするための材料』の省略表記である。したがって、材料という表記は、特に指定しない限り、物体を収集するするための材料として理解されたい。
【００２６】
『展開された材料』という用語は、材料が媒体の表面に位置しているかあるいは媒体の境界に位置しているかあるいは完全にまたは部分的に媒体の内部に位置しているかにかかわらず、媒体内に導入された材料を意味している。
【００２７】
『抽出器』という用語は、後述するように、収集された物体を材料から取り外すための任意のデバイスを意味している。抽出器の例には、オリフィスと、ベルトローラと、ネストローラと、漏斗と、真空吸引と、スクレイパー（掻き取り器）と、電気帯電と、スピン機械と、バイブレータと、人の手と、ヒータと、スチーマーと、低容積かつ高圧力のスプレーデバイスと、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものがある。抽出するという用語と同様の用語は、抽出すると称される。
【００２８】
『抽出された物体』という用語は、抽出器に基づいてまたは抽出プロセスに基づいて先に収集された任意の物体を意味している。この抽出された物体は、先に懸濁したおよび／または溶解した物体と、物体が懸濁していたおよび／または溶解していた媒体と、の組合せとされる。
【００２９】
『容器』という用語は、媒体から収集された物体を沈澱させつつ、任意の時間にわたって、収集された物体を保持し得るまたは貯蔵し得る任意のデバイスを意味している。容器の例には、バレルや、ボックスや、トラフや、ホッパや、チューブや、パイプや、トレイや、バケットや、ブラッダ、がある。収集された物体は、重力によってあるいはポンプによってあるいはコンベヤによってあるいは例えばパイプやバケットといったような他の容器によってといったように様々な態様でもって、容器へと流れることができる。
【００３０】
『滞在時間』または『滞在期間』という用語は、材料が媒体内に留まっている時間を意味している。材料は、静止していることも、移動することも、できる。収集は、滞在期間の際に起こる。しかしながら、材料は、滞在期間中において連続的に収集する必要はなく、また、滞在期間中に同じ速度で収集する必要はない。
【００３１】
『ボート』という用語は、水による搬送のための任意の船舶を意味している。ボートは、水を排除することによって浮力を提供し得るよう構成されているとともに、安定性を与えて推進を可能とし得る形状とされている。ボートは、また、ボートに対して恒久的にまたは一時的に連結されたあるいは付設されたあるいは固定された任意の装置を備えており、さらに、ラフトやドックやプラットホームや浮きといったような、ボートによって曳航されるあるいは搬送されるものを備えている。
【００３２】
『藻類』という用語は、クロロフィルを有した有機体や、多細胞の藻類内における有機体や、根へと識別されていない葉状体を有した有機体や、茎および葉を有した有機体、を意味しており、原核生物の有機体と真核細胞の有機体とを包含している。光合成無機栄養のまたは通性の従属栄養体である。『藻類』という用語は、マクロな藻類（例えば、海藻）およびマイクロな藻類を備えている。本発明のある種の実施形態においては、マクロな藻類ではない藻類が好ましい。ここで交互的に使用されている藻類という用語は、マイクロな藻類や、プランクトンや、光合成無機栄養のまたは通性の従属栄養体の原虫や、光合成無機栄養のまたは通性の従属栄養体の原核生物や、シアノバクテリア（青緑色の藻類と一般に称され、以前はシアトストーマ属として分類されていた）、を参照している。『藻類』という用語の使用は、また、マイクロな藻類に関連しており、『マイクロな藻類』という意味合いを含有している。『海藻組成物』という用語は、海藻を含有した任意の組成物を参照しており、海藻が培養された水域や培養液に限定されるものではない。海藻組成物は、海藻菌株や、集中した海藻菌株や、藻類の脱水質量、とすることができ、液体や半固体や固体の態様とすることができる。非液体の海藻組成物は、湿気レベルや固体の重量比率という観点で記載することができる。『海藻菌株』は、生きた藻類を有した海藻組成物である。
【００３３】
本発明においては、藻類は、自然的に発生した種や、選択された菌株や、遺伝子操作された菌株や、遺伝子移植の菌株や、合成海藻、とすることができる。本発明においては、熱帯地域や亜熱帯地域や温帯地域や極地域や他の気候地域からの藻類を使用することができる。開放された培養システムが使用されている場所において導入された種に関しては、土地固有のあるいは土着の藻類種が、一般に、好ましい。マイクロな藻類も含めた藻類は、すべてのタイプの水性環境に居住する。そのような水性環境には、限定するものではないけれども、フレッシュな水（０．５ｐｐｔ（parts per thousand）未満の塩分）や、汽水（０．５〜３１ｐｐｔの塩分）や、海水（３１〜３８ｐｐｔの塩分）や、塩水（３８ｐｐｔを超える塩分）、がある。本発明の様々な実施形態においては、そのような水性環境の種や、フレッシュな水の種や、海水の種や、様々な塩分濃度や栄養分濃度で居住する種、を使用することができる。
【００３４】
ある種の実施形態においては、本発明における海藻組成物は、１つまたは複数の以下の分類からの緑色の藻類を備えている。すなわち、Micromonadophyceae, Charophyceae, Ulvophyceae，および Chlorophyceae を備えている。 非限定的な種の例には、Borodinella, Chlorella (例えば, C. ellipsoidea), Chlamydomonas, Dunaliella (例えば, D. salina, D. bardawil), Franceia, Haematococcus, Oocystis (例えば, O. parva, O. pustilla), Scenedesmus, Stichococcus, Ankistrodesmus (例えば, A.falcatus), Chlorococcum, Monoraphidium, Nannochloris, Botryococcus (例えば, B. braunii)がある。ある種の実施形態においては、本発明における海藻組成物は、１つまたは複数の以下の分類からの金色〜茶色の（ゴールデンブラウンの）藻類を備えている。すなわち、Chrysophyceae および Synurophyceae を備えている。非限定的な例には、Boekelovia 種(例えば B. hooglandii) および Ochromonas 種がある。ある種の実施形態においては、本発明における海藻組成物は、１つまたは複数の以下の分類からのフレッシュな水のまたは汽水のまたは海水の珪藻を備えている。すなわち、Bacillariophyceae, Coscinodiscophyceae, および Fragilariophyceaeからのフレッシュな水のまたは汽水のまたは海水の珪藻を備えている。珪藻は、光合成無機栄養のものとも、栄養素要求株のものとも、することができる。非限定的な例には、Achnanthes (例えば, .4. orientalis), Amphora (例えば, Acoffeiformis strains, A. delicatissima), Amphiprora (例えば, A. hyaline), Amphipleura, Chaetoceros (例えば, C. mu
elleri, C. gracilis), Caloneis, Camphylodiscus, Cyclotella (例えば, C. cryptica, C. meneghiniana), Cricosphaera, Cymbella, Diploneis, Entomoneis, Fragilaria, Hantschia, Gyrosigma, Melosira, Navicula (例えば, N. acceptata, N. biskanterae, N. pseudotenelloides, N. saprophila), Nitzschia (例えば, N. dissipata, N. communis, N. inconspicua, N. pusilla strains, N. microcephala, N. intermedia, N. hantzschiana, N. alexandrina, N. quadrangula), Phaeodactylum (例えば, P. tricornutum), Pleurosigma, Pleurochrysis (例えば, P. carterae, P. dentata), Selenastrum, Surirella,および Thalassiosira (例えば, T. weissflogii)がある。ある種の実施形態においては、本発明における海藻組成物は、以下のグループからの１つまたは複数の藻類を備えている。すなわち、Coelastrum, Chlorosarcina, Micractinium, Porphyridium, Nostoc, Closterium, Elakatothrix, Cyanosarcina, Trachelamonas, Kirchneriella, Carteria, Crytomonas, Chlamydamonas, Planktothrix, Anabaena, Hymenomonas, Isochrysis, Pavlova, Monodus, Monallanthus, Platymonas, Pyramimonas, Stephanodiscus, Chroococcus, Staurastrum, Netrium, および Tetraselmis, Galdieria および Cyanidium, および、同様の遺伝子やファミリーやオーダーを有した未知の藻類、からの１つまたは複数の藻類を備えている。ある種の実施形態においては、本発明における海藻組成物は、以下のグループからの１つまたは複数のものを備えている。すなわち、Porphyridium cruentum, Spirulina platensis, Cyclotella nana, Dunaliella salina, Dunaliella bardawil, Muriellopsis spp., Chlorella fusca, Chlorella zofingiensis, Chlorella spp., Haematococcus pluvialis, Chlorococcum citriforme, Neospongiococcum gelatinosum, Isochrysis galbana, Chlorella stigmataphora, Chlorella vulgaris, Chlorella pyrenoidosa, Chlamydomonas mexicana, Scenedesmus obliquus, Scenedesmus braziliensis, Scenedesmus dimorphus, Stichococcus bacillaris, Anabaena flos-aquae, Porphyridium aerugineum, Fragilaria sublinearis, Skeletonema costatum, Pavlova gyrens, Monochrysis lutheri, Coccolithus huxleyi, Nitzschia palea, Dunaliella tertiolecta, Prymnesium paruum, 等からの１つまたは複数のものを備えている。ある種の実施形態においては、本発明における海藻組成物は、以下のグループからの１つまたは複数のものを備えている。すなわち、N. gaditana, N. granulate, N. limnetica, N. oceanica, N. oculata, N. salina からの１つまたは複数のものを備えている。
【００３５】
藻類の好ましい種には、Scenedesmus dimorphus, Nanochloropsis, クロレラ、および、珪藻がある。
【００３６】
概要
本発明による物体を収集するためのシステムは、後述するように、媒体内に懸濁したおよび／または溶解した物体を抽出するための、低エネルギーの、なおかつ、低コストの、なおかつ、汚染がゼロの、プロセスを提供する。このシステムは、媒体内へと展開された材料上の物体を収集し、物体が材料から抽出される。抽出された物体が藻類である場合には、藻類は、例えば、薬剤や、栄養補助食品や、化粧品や、バイオ燃料や、食料品や、農作物用の肥料や、動物用の飼料や、ポリマーといったような、エンドユーザー用の市販製品へと加工することができる。抽出された物体がオイルまたはビチューメンである場合には、オイルフェンスのところやタールサンドのところにおいて回収することができる。媒体が、シアノバクテリアの有害な藻の異常発生によって汚染された場合には、システムは、加工のために藻類を収穫し得るだけでなく、懸濁したシルトを追加的に抽出することによって、藻類の食料源を断絶することができる。本発明は、経済的に実行可能な態様で、なおかつ、環境的に実行可能な態様で、物体を収集する。
【００３７】
図１および図２は、物体を収集するためのシステムの実施形態を示している。しかしながら、図１および図２は、本発明の各実施形態の実施に際して必須ではない付加的な特徴点を示している。これらシステムは、多数の可能なシステムの詳細な説明がおよびそれらの個々の特徴点が、システムの状況をます最初に提示することによって補助されることにより、選択された。
【００３８】
図１に示すように、物体を収集するためのシステムは、媒体内に物体（図示では見えない）を収集するための材料１０１を備えている。図１における材料１０１は、材料１０１からなる２つの個別部分として図示されている。この実施形態においては、媒体１２１は、フレッシュな水からなる水性媒体である。収集された物体は、後述の理由のために、図示では見えない。図１においては、小さなポンプ（図示せず）が、水域１４３内における媒体１２１のわずかな移動を引き起こしており、これにより、自然の力を模擬しており、受動的な収集を、主要な収集機構としている。ポンプを通しての流速を増大させることができ、これにより、受動的な収集を能動的な収集へと転換させることができる。さらに、ポンプを、停止させることができ、これにより、成長収集および受動的な収集を、主要な収集プロセスとすることができる。
【００３９】
図２に示すように、物体を収集するためのシステムの他の実施形態は、材料２０１を備えており、材料２０１は、媒体２２１内に展開されているとともに、物体（図示では見えない）を保持している。この実施形態においては、媒体２２１は、フレッシュな水からなる水性媒体とされている。材料２０１は、移動機構２５１の回転によって媒体２２１から部分的に飛び出している。移動機構２５１は、この実施形態においては、ドラム形状デバイスとされている。材料２０１は、また、抽出器の回転によって、媒体２２１から部分的に飛び出す。抽出器は、この実施形態においては、ベルトローラ２１３とされており、ベルトローラ２１３は、材料２０１が２つのローラの間を通過する際には、材料を圧縮する。この圧縮力が、収集された物体２３３を抽出し、抽出された物体は、トレイ２６３として具現された容器によって保持される。材料２０１は、ベルトを構成する。材料２０１の一部が抽出器２１３を通過した後には、材料２０１のその部分は、媒体２２１内へと展開され、その後の物体の収集に供される。回転移動は、能動的な収集を、主要な収集機構とする。成長収集と受動的な収集と能動的な収集とのうちのいずれかを促進させ得るよう、回転移動は、連続的なものとも、また、断続的なものとも、また、停止することさえ、可能である。
【００４０】
説明
材料
図３および図４に示すように、物体を収集するための材料は、少なくとも第１表面３０２または４０２とファイバとを備えて構成されている。ファイバは、第１表面３０２に対して取り付けられたカットファイバ３０４とすることができる、あるいは、第１表面４０２に対して取り付けられたループ状ファイバ４０５とすることができる。材料は、例えば第１表面３０２または４０２といったような共通表面に対して取り付けられた、カットファイバ３０４とループ状ファイバ４０５との組合せを備えることができる。カットファイバ３０４および／またはループ状ファイバ４０５は、紡績されたあるいは捩られたあるいは編まれたあるいは束ねられた単一のフィラメントまたは複数のフィラメントから構成することができる。これにより、例えば小房や糸や撚糸やロープといったような実質的な単一ファイバを形成することができる。
【００４１】
カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の長さは、６．３５〜３０４．８ｍｍ（０．２５〜１２インチ）あるいはそれ以上という範囲である。より詳細には、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の長さは、１２．７〜７６．２ｍｍ（０．５〜３インチ）であり、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の好ましい長さの例は、２５．４ｍｍ（１インチ）である。任意の２つのカットファイバ３０４の基部どうしの間の間隔は、０．２５４〜１７７．８ｍｍ（０．０１〜７インチ）あるいはそれ以上であることができる。より好ましくは、間隔は、０．６３５〜２５．４ｍｍ（０．０２５〜１インチ）であり、カットファイバ３０４またはループ状ファイバ４０５の好ましい間隔の例は、１．２７ｍｍ（０．０５インチ）である。カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５が単一フィラメントである場合には、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の直径は、０．００２５４〜２．５４ｍｍ（０．０００１〜０．１０インチ）あるいはそれ以上であることができ、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の好ましいフィラメント直径の例は、０．０１０１６ｍｍ（０．０００４インチ）である。カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５が複数フィラメントである場合には、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の直径は、０．１２７〜５０．８ｍｍ（０．００５〜２インチ）あるいはそれ以上であることができ、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の好ましい複数フィラメント直径の例は、０．３．８１ｍｍ（０．１５インチ）である。複数フィラメントとされたカットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５が、同数および同サイズの個々のフィラメントから構成されているとしても、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５が、例えば紡績や捩りや束ねといったような加工方法のために、様々な直径を有し得ることに注意されたい。束ねられた複数フィラメントとされた、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、他のすべてが同じだったら、捩られたものよりも、また、たぶん紡績されたものよりも、また、たぶん編まれたものよりも、より大きな隙間を有することとなる。
【００４２】
カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、ポリスチレンと、ポリエステルと、ポリアミドと、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、ビニルと、レーヨンと、コットンと、麻と、羊毛と、絹と、ポリオレフィンと、アクリルと、ナイロンと、亜麻と、黄麻と、ガラスと、パイナップルと、シュロと、麦わらと、竹と、ビロードと、フェルトと、リオセル（lyocell）と、 スパンデックスと、ケブラー（登録商標）と、ポリウレタンと、オレフィンと、ポリアクチドと、カーボンファイバと、これらの混合物と、これらのリサイクル品と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つの物質から構成され、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、複数フィラメントである場合には、上記において列挙した物質の組合せから構成することができる。好ましい物質の例は、ナイロンおよびポリエステルである。カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５が、天然ファイバである場合には、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、例えばオープニングやカーディングや延伸やロービングや紡績や捩りといったような当該技術分野において公知であるような任意のプロセスによって製造することができる。カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５が合成ファイバから構成されている場合には、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、例えば押出や紡績といったような当該技術分野において公知であるような任意のプロセスによって製造することができる。
【００４３】
カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５に対しては、処理や加工を施すことができ、例えば、指定された特性を有した公知のポリマーを追加または除去することができ、これにより、親油性や疎油性や親水性や疎水性を強めたりあるいは弱めたりすることができる。親油性物質の例には、ポリプロピレンや、ポリエステルや、ポリ塩化ビニルや、スチールや、アルミニウム、がある。さらに、上記特性どうしの組合せを有した物質は、物質が優先性を有している場合には、例えば物質が親油性と親水性との双方を有しているものの親油性の方が親水性よりも優先的であるといったような場合には、特に有利である。例えば、ポリエステルを組み込むことは、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５の親油性および親水性を増大させ得るものの、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、優先的には親油性とされる。限定するものではないけれども、ポリエステル製の材料が、オイルおよび水媒体内に展開される場合には、オイルが、水と比較して、収集された物体として支配的となる。したがって、水を環境から除去することなく、オイルを、水から分離して貯蔵することができる。この利点は、例えば水性媒体内の流出オイルといったようなものの回収率を増大させる。さらに、例えば水またはスチームを使用してオイルを地表面へと落とした後に、タールサンドまたはビチューメン回収のための材料の使用を可能とする。例えばナイロンやコットンといったような疎油性材料は、例えばオイルといったような非水性媒体内の物体を収集するための使用することができる。これにより、オイル内におけるその物体の濃度を下げることができる。
【００４４】
カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、例えばカーボンまたはポリマーを添加することによって導電性を調節するように処理または加工することができる。カットファイバの個々のフィラメントは、円形やＷ字形状やＳ字形状や三角形状や正方形形状や五角形形状や六角形形状や八角形形状や星形形状といったような任意の横断面形状を有するように、加工することができる。例示としての好ましい実施形態は、円形横断面形状を有したポリエステル、または、Ｗ字形状という横断面形状を有したナイロン、である。さらに、カットファイバの個々のフィラメントは、髪の毛形状やＷ字形状やＳ字形状といったような任意の長手方向形状を有するように加工することができる。
【００４５】
第１表面３０２あるいは４０２は、図３あるいは図４に示すように、厚さを有している。この厚さは、０．２５４〜２５．４ｍｍ（０．０１〜１．０インチ）あるいはそれ以上であることができる。より好ましくは、第１表面３０２の厚さは、０．５０８〜１２．７ｍｍ（０．０２〜０．５インチ）であり、第１表面３０２の好ましい厚さの例は、０．６３５ｍｍ（０．０２５インチ）である。第１表面３０２あるいは４０２の表面積が、例えば材料がなすベルトといったようなものの長さおよび／または幅の増大化に基づいて、増大するにつれて、第１表面３０２あるいは４０２の厚さは、物体を収集するためのシステムの動作時における引っ張り力の増大を補償するために、増大することとなる。これに代えて、後述するように、第２表面を、第１表面３０２あるいは４０２はに対して取り付けることができ、これにより、全体的にまたは部分的に、第１表面上の歪みを低減することができる。
【００４６】
第１表面３０２あるいは４０２は、ポリスチレンと、ポリエステルと、ポリアミドと、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、ビニルと、レーヨンと、コットンと、麻と、羊毛と、絹と、ポリオレフィンと、アクリルと、ナイロンと、亜麻と、黄麻と、ガラスと、パイナップルと、シュロと、麦わらと、竹と、ビロードと、フェルトと、リオセル（lyocell）と、スパンデックスと、ポリウレタンと、オレフィンと、ポリアクチドと、ゴムと、ケブラー（登録商標）と、金属メッシュと、カーボンファイバと、これらの混合物と、これらのリサイクル品と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つの物質から、平坦表面を形成するに際して当該技術分野において公知であるような任意のプロセスを使用して、構成することができる。好ましい物質の例は、ナイロンおよびポリエステルである。第１表面３０２あるいは４０２は、例えば機織りやニッティングやタフト形成やスプレッドタウやフェルト形成や熱接着や機械的接着や延伸や射出成形や圧縮モールディングやスタンピングといったような当該技術分野において公知であるような任意のプロセスによって製造することができる。
【００４７】
カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５は、それぞれの第１表面に対して取り付けられているけれども、抽出サイクルを繰り返すと、それらファイバが第１表面３０２あるいは４０２から脱離してしまいかねない。そのようなファイバの脱離は、材料の収集率にとって不利である。したがって、例えばカットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５といったようなファイバは、さらに、補強体３０６あるいは４０６を使用して、第１表面に対して固定することができる。ファイバのための補強体（以下においては、ファイバ補強体と称す）３０６あるいは４０６は、破線によって図示されている。なぜなら、ファイバ補強体は、第１表面３０２あるいは４０２の内部に組み込み得るからである、あるいは、第１表面３０２あるいは４０２のうちの、これらの図では見えていない部分上に組み込み得るからである。これに代えて、ファイバ補強体３０６あるいは４０６は、カットファイバ３０４あるいはループ状ファイバ４０５が、第１表面に対して交差するだけでなく、空間内の実質的に同じポイントのところにおいてファイバ補強体３０６あるいは４０６によって補強されるように、第１表面に対して取り付けることができる。そのような取付は、結合や、溶接や、接着や、縫い付けや、ラミネートや、２つまたはそれ以上の表面を互いに結合し得るものとして当業者に公知であるような他の任意のプロセスによって、行うことができる。ファイバ補強体３０６あるいは４０６は、合成ファイバまたは天然ファイバから製造することができる。ファイバ補強体３０６あるいは４０６は、第１表面３０２あるいは４０２から脱離せずにファイバが耐え得る抽出サイクル数を増大させることができる。ファイバ補強体の好ましい実施形態の例は、ハイツイストの複数フィラメントのナイロンストランドである。
【００４８】
図５および図６に示すように、物体を収集するための材料の例示としての実施形態は、さらに、第２表面５０３あるいは６０３を有している。第２表面５０３あるいは６０３は、材料の例えば図３および図４における第１表面３０２あるいは４０２といったような第１表面に対して取り付けられている。そのような取付は、溶接や、接着や、縫い付けや、ラミネートや、２つまたはそれ以上の表面を互いに結合し得るものとして当業者に公知であるような他の任意のプロセスによって、行うことができる。第２表面５０３あるいは６０３は、第１表面だけによっては得られなかったような追加的な特徴点を、材料に対して提供することができる。そのような追加的な特徴点には、改良された引っ張り強度、および／または、フレキシブルさまたは剛直さの増大または低減、および／または、例えば抽出器や移動機構といったようなものに対しての摩擦係数の増大または低減、および／または、浮力の増大または低減、および／または、収集率の増大または低減、がある。例示としての一実施形態においては、第２表面５０３あるいは６０３は、発泡体から構成することができる。発泡体は、例えば、浮力を増大させることができ、媒体内における引きずりを低減することができ、移動機構上におけるベルト摩擦を低減することができる。例示としての一実施形態においては、第２表面５０３あるいは６０３は、カットファイバおよび／またはループ状ファイバを備えたさらなる第１表面とすることができ、これにより、例えば、収集速度を増大させることができる。例示としての一実施形態においては、第２表面５０３あるいは６０３は、ポリマーシートとすることができ、これにより、密度に応じて浮力を増減し得るとともに、剛性を増大させることができ、引っ張り強度を増大させることができる。第２表面の好ましい実施形態の例は、閉塞された気泡を有したポリエチレン発泡体であり、これにより、材料を、媒体と雰囲気との間の境界に位置させることができる。第２表面に関しての好ましい実施形態の他の例は、カットファイバおよび／またはループ状ファイバを有したさらなる第１表面（すなわち、追加的な第１表面）であり、これにより、両面が機能する材料を形成することができる。
【００４９】
図５および図６に示すように、物体を収集するための材料に関しての例示としての一実施形態は、さらに、材料の表面に対して取り付けられた表面補強体５０７あるいは６０７を備えている。材料は、大きな引っ張り強度を有するものではあるけれども、抽出サイクルが繰り返されることによって、材料表面の破損が生じかねない。表面補強体５０７あるいは６０７は、図示においては、第２表面５０３あるいは６０３に対して取り付けられている。しかしながら、表面補強体５０７あるいは６０７は、第２表面５０３あるいは６０３が設けられているかどうかに関係なく、材料のうちの、図３および図４における第１表面３０２あるいは４０２といったような第１表面に対して取り付けることもできる。表面補強システムは、同じ補強体を使用してファイバの補強と表面の補強とが得られるようにして、ファイバ補強システム内にあるいはファイバ補強システムと一緒に組みこむことができる。材料の表面に対しての表面補強体５０７あるいは６０７のそのような取付は、溶接や、接着や、縫い付けや、ラミネートや、２つまたはそれ以上の表面を互いに結合し得るものとして当業者に公知であるような他の任意のプロセスによって、行うことができる。表面補強体５０７あるいは６０７は、表面の引っ張り強度を増大させるものとして当業者に公知であるような任意の補強材料とすることができ、例えば編み込みナイロンやケブラー（登録商標）シートや延伸ポリマーやカーボンナノチューブや金属メッシュや他の多くのものとすることができる。表面補強体の好ましい実施形態の例は、例えば図５および図６に示すように、材料のうちの、カットファイバあるいはループ状ファイバが突出している先端面に対して縫い付けられたナイロン製のシートベルト状材料である。
【００５０】
図７ａおよび図７ｂにおいては、カットファイバ７０４の例示としての一実施形態が、拡大して示されている。この例示としての実施形態においては、カットファイバ７０４は、複数フィラメントが束ねられてなるファイバであって、実質的に円形の横断面形状を有している。図７ｃは、カットファイバ７０４および第１表面７０２の例示としての一実施形態を示している。第１表面７０２は、フィラメントの縦糸および横糸からなる編み込み構造であって、カットファイバ７０４は、縦糸と横糸との間に織り交ぜられており、第１表面７０２から突出している。
【００５１】
図８ａに示すように、物体を収集するための材料の例示としての一実施形態は、第１表面８０２と、カットファイバ８０４と、ループ状ファイバ８０５と、を備えて構成されている。この例示としての実施形態においては、第１表面８０２は、幅が１．２７ｍｍ（０．０５インチ）でありかつ厚さが０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）であるような編込ナイロンストラップによって構成されている。カットファイバ８０４は、複数フィラメントのナイロン巻線であり、第１表面から３８．１ｍｍ（１．５インチ）だけ突出しており、カットファイバ８０４の直径は、６．３５ｍｍ（０．２５インチ）である。ループ状ファイバ８０５は、カットファイバ８０４と同じ組成であり、ループ状ファイバ８０５は、第１表面８０２から１９．０５ｍｍ（０．７５インチ）だけ突出している。ループ状ファイバ８０５の幅は、ループ状ファイバによって形成された中央穴を考慮して、１９．０５ｍｍ（０．７５インチ）である。２つのカットファイバ８０４どうしの間の間隔は、および、２つのループ状ファイバ８０５どうしの間の間隔は、１２．７〜１６．５１ｍｍ（０．５〜０．６５インチ）である。
【００５２】
図８ｂに示すように、物体を収集するための材料の例示としての一実施形態は、ループ状ファイバ８０５と、第２表面８０３と、ファイバ補強体８０６と、を備えて構成されている。第２表面８０３は、少なくとも第１表面（図示せず）に対して取り付けられた３．８１ｍｍ（０．１５インチ）厚さのナイロンシートから構成されている。ファイバ補強体８０６は、材料の長手方向に延在するものであって、３．８１ｍｍ（０．１５インチ）直径の複数フィラメントのナイロン巻線とされ、ループ状ファイバ８０５に対して連結されている。
【００５３】
図８ｃおよび図８ｄに示すように、物体を収集するための材料の例示としての一実施形態は、ループ状ファイバ８０５と、第１表面８０２と、第２表面８０３と、ファイバ補強体８０６と、を備えて構成されている。
【００５４】
図９ａ〜図９ｃに示すように、物体を収集するための材料の例示としての一実施形態は、第１表面９０２と、カットファイバ９０４と、を備えて構成されている。第１表面９０２は、ポリエステル織物であって、０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）直径の複数フィラメント糸から構成されている。カットファイバ９０４は、編み込みによって第１表面９０２に対してアンカー止めされているものであって、１．２７ｍｍ（０．０５インチ）直径の複数フィラメントのポリエステル巻線であって、第１表面９０２から２５．４ｍｍ（１インチ）だけ突出している。カットファイバ９０４どうしの間の間隔は、０．２５４〜２．５４ｍｍ（０．０１０〜０．１インチ）の範囲である。
【００５５】
上述したような、物体を収集するための材料に関する例示としての様々な実施形態は、実質的に平坦なものとして示されている。しかしながら、図１０に示すように、材料の横断面形状は、表面１０ａと表面１０ｂとを有した任意の幾何形状とすることができる。表面１０ａは、上述した第１表面とすることができ、表面１０ｂは、上述した第２表面とすることができる。これに代えて、表面１０ａを第２表面として、表面１０ｂを第１表面とすることもできる。さらに、表面１０ａ，１０ｂは、互いに同じまたは互いに異なる化学物質および／または幾何形状を有することができる。表面１０ａ，１０ｂは、同じ三次元物質の互いに異なる表面とすることができる。したがって、表面１０ａ，１０ｂの双方は、第１表面または第２表面とされる。
【００５６】
表面１０ａ，１０ｂの組合せが、閉塞した幾何形状を形成する場合には、表面１０ａ，１０ｂによって形成された内部穴を、物質によって充填することができる。その物質は、材料の浮力を増減することができる。例えば、充填物質がステンレススチール製ケーブルである場合には、材料の浮力が減少することとなり、他方、充填物質が閉塞気泡を有したポリエチレン発泡体である場合には、材料の浮力は増大することとなる。さらに、充填物質を吸収材とすることができる。これにより、材料上への物体の収集に加えて、吸収によっても物体を収集することができる。例示としての一実施形態においては、充填物質は、ポリエチレン製のファイバおよび／または発泡体とされ、収集対象物体は、オイルとされる。閉塞した幾何形状は、例えば、まず最初に材料シートを平坦状とし、次に、エッジどうしを互いに連結するようにして材料シートを折り曲げることによって、形成することができる。そのような布地材料がなす厳密な幾何形状は、例えば、挿入物質の形状によって、決定することができる。これに代えて、第１層または第２層は、例えばスタンピングやクリンピングや押出や射出成形や圧縮成型といったような当該技術分野において公知であるような任意の方法によって、開放したようなあるいは閉塞したような任意の幾何形状へと、直接的に加工することができる。例示としての好ましい実施形態においては、表面１０ａが第１表面とされ、表面１０ｂが第２表面とされる。例示としての他の好ましい実施形態においては、物体を収集するための材料は、実質的に楕円形とされた横断面形状を有している。
【００５７】
図１１〜図１３は、上記において例示として説明された材料に関して、様々な実施形態を構成し得ることを示している。図１１に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、材料１１０１と、抽出器１１１３と、移動機構１１５１と、を備えて構成されている。この図においては、図示の簡略化のために、媒体の図示が省略されている。材料１１０１は、ベルトとして形成されている。材料１１０１は、移動機構１１５１の周囲に巻回されている。移動機構１１５１は、一対のドラムとして図示されており、抽出器１１１３を通して材料１１０１を、全体的にまたは部分的に、回転および前進させることができる。抽出器１１１３は、一対のローラとして図示されており、抽出器１１３も、また、材料１１０１を、全体的にまたは部分的に、回転および前進させることができる。ベルトは、周縁まわりにおいて、０．３〜３０ｍ（１〜１００フィート）という長さとすることができる。しかしながら、周縁の上限は、ベルトの引っ張り強度と、移動機構に対するパワーと、によって制限されるに過ぎない。したがって、上述したような実質的な補強体を有したベルトは、移動機構を駆動するハイパワーモータに接続されたときには、３０〜１５０ｍ（１００〜５００フィート）あるいはそれ以上という周縁長さとすることができる。
【００５８】
図１２に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、材料と、移動機構と、を備えて構成されている。この図においては、図示の簡略化のために、媒体の図示が省略されている。材料は、フープ状部分１２０８と、延出部分１２０９と、を備えて構成されている。フープ状部分１２０８および延出部分１２０９は、上述したような材質および幾何形状を含めて、互いに同じ材質から形成することも、また、互いに異なる材質から形成することも、できる。延出部分１２０９により、物体を収集するためのシステムは、材料の表面積を増大させることによって、および、フープ状部分１２０８とは相互作用しなかった媒体領域に対しても相互作用することによって、収集速度を増大させることができる。移動機構は、２つのドラムローラ１２５３を備えている。これら２つのドラムローラ１２５３は、材料から物体を同時に抽出し、これらドラムローラ１２５３を通して材料を前進させる。これに代えて、フープ状部分１２０８は、図１２に示すシステムの貯蔵または収集を補助し得るような長いロープ形状を与えるように、任意のポイントにおいて切断することができる。フープ状部分は、周縁まわりにおいて、０．３〜３０ｍ（１〜１００フィート）という長さとすることができる。しかしながら、周縁の上限は、フープ状部分の引っ張り強度と、移動機構に対するパワーと、によって制限されるに過ぎない。したがって、上述したような実質的な補強体を有したベルトは、移動機構を駆動するハイパワーモータに接続されたときには、３０〜１５０ｍ（１００〜５００フィート）あるいはそれ以上という周縁長さとすることができる。延出部分の長さは、０．１５〜１５ｍ（６インチ〜５０フィート）とすることができる。
【００５９】
図１３に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、材料１３０１を備えて構成されている。材料１３０１は、境界部分のところにおいて複数の材料ストリップを互いに取り付けることにより、形成される。この図においては、図示の簡略化のために、媒体の図示が省略されている。例示としての実施形態においては、材料１３０１を、ボートによって、媒体の表面上にわたって曳航することができる。これにより、物体を能動的に収集することができる。他の例示としての実施形態においては、材料１３０１をアンカー止めすることができ、これにより、物体を受動的に収集することができる。貯蔵の目的のために、材料１３０１を巻き取ることができる。材料１３０１は、巻き解くことによって媒体内へと転回することができる、あるいは、巻き取ることによって媒体から取り出すことができる。ストリップは、０．１５〜３０ｍ（６インチ〜１００フィート）あるいはそれ以上という長さとすることができる。しかしながら、長さの上限は、ストリップの引っ張り強度によって制限されるに過ぎない。したがって、実質的な補強体を有したストリップは、３０〜１５０ｍ（１００〜５００フィート）あるいはそれ以上という長さとすることができる。ストリップの幅は、２５．４〜２５４０ｍｍ（１〜１００インチ）あるいはそれ以上とすることができ、シートは、０．０５〜１５ｍ（２インチ〜５０フィート）あるいはそれ以上とすることができる。
【００６０】
図１４ａおよび図１４ｂに示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、材料１４０１と、第３表面１４７１と、を備えて構成されている。材料１４０１は、まず最初に半分に折り曲げられ、次に、エッジに沿って縫い付けられて、閉塞した幾何形状を形成する。その後、材料１４０１が、第３表面１４７１に対して取り付けられ、これにより、スタック構成が形成される。第３表面１４７１を使用することにより、スタックの浮力を、および／または、引っ張り強度を、増減させることができる。第３表面１４７１は、発泡体と、プラスチックと、木材と、金属と、金属ファイバと、上述した任意のファイバ材料と、からなるグループの中から選択された少なくとも１つのものから構成することができる。スタックという実施形態は、材料１４０１の単位体積あたりの表面積を増大させる。スタックは、０．１５〜３０ｍ（６インチ〜１００フィート）あるいはそれ以上という長さとすることができる。しかしながら、長さの上限は、第３表面１４７１の引っ張り強度によって制限されるに過ぎない。したがって、実質的な補強体を有した第３表面１４７１は、３０〜９０ｍ（１００〜３００フィート）あるいはそれ以上という長さとすることができる。スタックの幅は、２５．４〜１５２４ｍｍ（１〜６０インチ）あるいはそれ以上とすることができ、複数のスタックがサイドバイサイドで並置されてなるシートは、０．０５〜１５ｍ（２インチ〜５０フィート）あるいはそれ以上とすることができる。
【００６１】
収集
限定するものではないけれども、物体は、機械的プロセスと化学的プロセスと電気的プロセスとからなるグループの中から選択された少なくとも１つのプロセスによって、材料を収集することができる。機械的な引力は、例えば、物体粒子をファイバへと絡ませることとすることができる。化学的な引力は、例えば、物体粒子とファイバとの間に化学結合を形成することとすることができる。電気的な引力は、例えば、ファイバ表面上に存在している電荷とは逆極性の電荷を粒子が付帯していることとすることができる。物体は、上記様々なプロセスの任意の組合せでもって、材料上に収集される。大量の物体を、少量の場合と同じ態様で、材料上に収集することができる。しかしながら、物体の収集速度は、物体の凝集に基づいて、増大させることができる。つまり、物体の凝集は、材料の表面積を増大させることができ、これにより、材料表面に沿った収集ポイントの数を、より多くすることができる。凝集は、他の収集プロセスを上回ることができ、支配的なプロセスとなることができる。
【００６２】
物体の収集プロセスは、物体や媒体や材料を考慮して、材料選択により補助される。例示としての一実施形態においては、材料が親油性物質から構成され、なおかつ、収集対象物体がオイルまたは脂質含有有機体である場合には、物体は、材料に対して付着し、材料上に収集される。例示としての一実施形態においては、材料が、疎水特性を有した親油性物質から構成され、なおかつ、収集対象物体が、水性媒体内のオイルまたは脂質含有有機体である場合には、物体は、水性媒体よりも優先的に、材料に対して引きつけられ、材料上に収集される。親油性かつ疎水性物質の好ましい実施形態には、ポリエステルと、ポリエチレンと、ポリプロピレンと、がある。他の例示としての実施形態においては、材料が光伝導物質から構成され、なおかつ、収集対象物体が、光に対して引きつけられるものである場合には、物体は、光伝導性を有していない材料の場合よりも、大きな初期的収集速度でもって、材料上に収集される。増大された初期的収集速度は、凝集による収集を支配的として全体的収集速度を増大させるポイントの到来を、早めさせる。光伝導物質の例示としての一実施形態は、押し出されたポリエステルファイバであり、この押し出されたポリエステルファイバは、光源からの光線および／またはビームを、伝導することができる。光源からの光線および／またはビームは、例えば藻類といったような光合成有機体を引きつけることができる。
【００６３】
図１５ａ〜図１５ｃに示すように、物体を収集するための材料の例示としての一実施形態は、媒体１５２１から出現した収集された物体１５３３を備えている。展開前には、材料は、白色であった。材料は、抽出前においては、かなり黒ずんでいる。この黒ずみは、媒体１５２１内からの物体の収集に起因している。物体は、個々の物体粒子としては図示されていない。なぜなら、例えば藻類は、マイクロメートルのサイズであるからである。したがって、拡大技術を使用しない操作者は、物体を、収集された物体１５３３の多数の粒子の集合体としてしか、見ることができない。そのような集合体は、図１５ａ〜図１５ｃにおいては、白色の下地上の黒いスポットとして示されている。
【００６４】
本発明を限定するものではないけれども、物体粒子によっては、収集を異なるものとすることができる。図１６ａに示すように、藻類とされた、収集された物体は、材料１６０１の表面に付着している。藻類は、直径が２μｍであり、高倍率下では、離散したように見える。図１６ｂに示すように、オイルとされた、収集された物体１６３９は、材料１６０１に対して付着しているだけでなく、材料の個々のファイバ１６０１の間に広がる連続したメンブランを形成しているように見える。異なる現象について説明されており、物体と材料とがミクロンレベルでどのようにして機械的に相互作用しているかを視覚的に示している。
【００６５】
抽出
図１７に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、抽出器と、トレイ１７６３と、容器１７６５と、を備えている。抽出器は、ベルトローラ１７５３として図示されている。ベルトローラ１７５３は、移動機構としても機能し、ベルトに乗せられた材料（図示せず）を搬送することができる。ベルトローラ１７５３は、圧縮力を印加し、これにより、ベルトに乗せられた材料から、収集された物体を抽出することができる。抽出された物体は、重力によって、トレイ１７６３内へと落下する。抽出された物体は、トレイから容器１７６５へと移され、貯蔵に供される。
【００６６】
図１８に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、オリフィス１８１５と、ベルトローラ１８１３と、容器１８６５と、を備えている。材料（図示せず）は、オリフィス１８１５を通過して、容器１８６５内へと導入される。オリフィス１８１５は、圧縮力および剪断力を印加し、これにより、材料から、収集された物体を抽出する。材料は、その後、ベルトローラ１８１３を通過し、これにより、圧縮力を使用して、材料上に残った物体を抽出する。オリフィス１８１５とベルトローラ１８１３との双方から抽出された物体は、容器１８６５内へと落下し、貯蔵に供される。
【００６７】
図１９に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、オリフィス１９１５と、材料１９０１と、容器１９６５と、を備えている。材料１９０１は、媒体（図示せず）から取り出されたものであり、オリフィス１９１５を通過している。この通過により、圧縮力および剪断力が印加され、これにより、媒体内に懸濁した高濃度の物体からなる液滴として図示されているような、抽出された物体１９３５が抽出される。抽出された物体１９３５は、容器１９６５によって収集される。
【００６８】
図２０に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、漏斗２０１７と、材料２００１と、媒体２０２１と、を備えている。材料２００１上へと収集された物体の抽出は、漏斗２０１７を通して材料２００１を通過させることによって、行われる。抽出された物体は、ビーカー２０６７内に収集される。
【００６９】
本発明を限定するものではないけれども、本発明によるシステムの興味深い利点は、容器内へと導入される際に、抽出された物体に対して起こる事象である。物体が藻類であり、なおかつ、媒体が水である場合には、藻類は、わずかな電荷のために、水カラム内に懸濁することとなる。収集および抽出の後には、材料から、電荷を有した藻類が取り外される。その電荷が、藻類を、容器の内部に沈澱させる。一例においては、藻類は、水カラム内において懸濁した状態から沈澱させようとした場合には数日間を要するような量のものを、１０分間で容器の底部に沈澱することができる。抽出された物体が容器内において容器の底部に沈澱する場合には、残った水を使用することにより、材料の一部をすすぐことができる。これにより、さらなる抽出が補助される。このすすぎは、あるいは他の任意のすすぎは、高圧かつ低容積のスプレー機械を備えることができる。この効果は、本発明によるシステムによって、藻類からエンドユーザー用の商業製品を製造することに関してのコストを低減させ得るという他の利点をもたらす。
【００７０】
本発明を限定するものではないけれども、収集される物体の大部分は、機械的プロセスによって材料上に収集されるものと考えられる。したがって、機械的抽出が、収集された物体の大部分を抽出するように見える。機械的抽出は、ローラを使用することによって、あるいは、オリフィスを使用することによって、あるいは、材料を紡績することによって、あるいは、材料を振動させることによって、あるいは、圧縮エアを吹き付けることによって、あるいは、ウォータジェットを吹き付けることによって、あるいは、真空吸引により物体を吸引することによって、行われる。高圧かつ低容積の水スプレー機械を使用することにより、藻類を除去することもできる。しかしながら、他の手段を使用することによって、収集された物体を抽出することができる。例えば、材料内に電荷を誘起することにより、材料と物体とを互いに反発させることができる。電荷は、例えば、電圧を生成することにより直接的に印加することができる、あるいは、電荷は、例えば酸素に対する露出や化学物質に対する露出やＵＶ光に対する露出といったような特定状況下においてそれ自身の電荷を生成するような物質を使用することによって、分子レベルで生成させることができる。他の可能な方法は、材料を攪拌することにより、材料と、例えばローラまたはオリフィスといったような物理的デバイスと、の間の接触を本質的に必要としないような抽出を誘起することである。他の可能な方法は、音波処理によって、高エネルギー音波を案内して収集された物体を抽出することである。他の可能な方法は、指を丸めてオリフィスを形成することにより、人手で抽出を行うことである。
【００７１】
システムおよび環境
この項においては、上述しなかった物体を収集するためのシステムについて、説明する。
【００７２】
図２１に示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、媒体２１２１と、材料２１０１と、浮き２１７１と、バスケット２１８１と、を備えている。材料２１０１は、単一の長尺ストリップから形成されているとともに、バスケット２１８１内に配置されている。バスケット２１８１は、バスケット２１８１に対して浮き２１７１を取り付けることによって、媒体２１２１の表面上に浮くことができる。懸濁物体（図示せず）は、媒体２１２１内に懸濁しており、懸濁物体は、媒体２１２１上に受動的に収集される。
【００７３】
図２２に示すように、物体を収集するためのシステムの他の例示としての一実施形態は、媒体２２２１と、材料２２０１と、ベルトローラ２２１３と、ボート２２８３と、を備えている。材料２２０１は、ベルト状とされており、媒体２２２１の表面上に浮いているボート２２８３の側部に固定されている。材料２２０１は、媒体２２２１内に展開され、ベルトローラ２２１３を使用して進められる。ベルトローラ２２１３は、図２２の上側の図において黒ずんだ材料２２０１から、収集された物体を能動的に抽出する。
【００７４】
図２３に示すように、物体の他の例示としての一実施形態は、懸濁物体２３３１と、材料２３０１と、浮き２３７３と、抽出器２３１３と、ボート２３８３と、媒体２３２１と、袋２３６８と、を備えている。オイルとされた懸濁物体２３３１は、黒ずんだ媒体２３２１を備えている。材料２３０１は、媒体２３２１内に浸積されており、これにより、懸濁物体２３３１を収集することができる。材料２３０１は、媒体２３２１から取り出され、これにより、抽出器２３１３に向けて進めることができ、収集された物体を抽出することができる。抽出された物体は、浮き２３７３上に収集され、収集された物体を袋２３６８へとポンピングすることができる。浮き２３７３および／または袋２３６８は、ボート２３８３によって曳航することができる。材料２３０１は、移動機構（図示せず）によって進められ、したがって、材料２３０１は、懸濁物体２３３１を能動的に収集する。
【００７５】
図２４に示すように、物体を収集するためのシステムの他の例示としての一実施形態は、材料２４０１と、ドラム２４６５と、抽出器２４１３と、ボート２４８３と、媒体２４２１と、を備えている。懸濁物体は、図２４には図示されていないけれども、懸濁物体は、水性媒体内のオイルとされる。材料２４０１は、媒体２４２１から取り出され、これにより、抽出器２４１３に向けて進めることができ、収集された物体を抽出することができる。抽出された物体は、ドラム２４６５内に収集される。ドラム２４６５は、単一の物体収集システムとして、ボート２４８３に対して組みこまれる。材料２４０１は、移動機構（図示せず）によって進められ、したがって、材料２４０１は、懸濁物体２３３１を能動的に収集する。
【００７６】
図２５に示すように、物体を収集するためのシステムの他の例示としての一実施形態は、材料２５０１と、媒体２５２１と、浮き２５７１と、抽出器２５１１と、脱水ユニット２５９１と、エネルギー変換器２５９２と、を備えている。材料２５０１は、切欠ウィンドウ内に示すように、浮き２５７１内に収容されている。これにより、材料２５０１は、媒体２５２１の表面のところに位置した浮き２５７１の内部において、懸濁固体（図示せず）を受動的に収集する。材料２５０１は、抽出器２５１１へと進められる。抽出器２５１１は、上述した少なくとも１つの抽出器の組合せとすることができ、収集された物体を抽出することができる。抽出された物体は、脱水ユニット２５９１へと搬送される。そして、脱水された抽出された物体は、エネルギー変換器２５９２においてさらなる処理を受けることができる。エネルギー変換器２５９２は、太陽電池パネルを有することができ、太陽光を電気へと変換することができ、これにより、例えば移動機構や脱水機械といったようなユニットに対して電力を供給することができる。さらに、太陽電池パネルは、他のエネルギー源として使用するためにあるいは貯蔵のために、脱水した抽出された物体をなおも乾燥させることができる。なおも乾燥された抽出された物体は、操作者によって回収することができる。他のエネルギー源は、単なる焼却や熱分解や当該技術分野において公知であるような他の任意の手法によって、エネルギーへと変換された抽出された物体とすることができる。最後に、太陽電池パネルおよび／または直接的な太陽エネルギーを使用することにより、抽出された物体に関連する水を蒸留することができる。
【００７７】
図２６に示すように、物体を収集するためのシステムの他の例示としての一実施形態は、材料２６０１と、媒体２６２１と、浮き２６７１と、ボート２６８３と、を備えている。この例示としての実施形態においては、ボート２６８３は、媒体２６２１上の任意の開放水域とし得る位置へと、材料２６０１を曳航することができる。材料２６０１および／またはボート２６８３は、アンカー止めすることができる。これにより、材料２６０１は、媒体２６２１内の懸濁固体を受動的に収集することができる。材料２６０１がアンカー止めされた後には、ボート２６８３は、例えば、海岸へと戻って、他のシート材料２６０１を曳航することができる。これに代えて、ボート２６８３は、媒体２６２１内に全体的にまたは部分的に浸漬された材料２６０１を引きずることができる。これにより、懸濁した物体を能動的に収集することができる。
【００７８】
図２７に示すように、物体を収集するためのシステムの他の例示としての一実施形態は、材料２７０１と、ボディ２７４５と、容器２７６５と、ベルトローラ２７１３と、を備えている。媒体（図示せず）は、水が水泳プール内に充填されるのと同じ態様で、ボディ２７４５内に充填される。材料２７０１は、成長収集と能動的収集と受動的収集とからなるグループの中から選択された少なくとも１つのタイプの収集態様でもって、展開される。成長収集が要望された場合には、材料２７０１は、低濃度で懸濁された物体を例えば藻類を有した媒体内に展開される。物体は、材料２７０１を静止させた状態であるいはゆっくりと移動させた状態で、材料２７０１上に受動的に収集される。収集された物体は、藻類のコロニーへと成長し、その後、材料２７０１が、ベルトローラ２７１３に向けて進められ、成長した収集された物体が抽出されて、容器２７６５内に格納される。これに代えて、材料２７０１は、高濃度で懸濁された物体を例えば藻類を有した媒体内に展開される。物体は、材料２７０１を静止させた状態であるいはゆっくりと回転させた状態で、材料２７０１上に受動的に収集される。藻類が収集された後に、材料２７０１が、ベルトローラ２７１３に向けて進められ、受動的に収集された物体が抽出されて、容器２７６５内に格納される。これに代えて、材料２７０１は、高濃度で懸濁された物体を例えば藻類を有した媒体内に展開される。材料は、媒体内において急速に回転駆動される。これにより、藻類を材料２７０１上に能動的に収集することができる。藻類が収集された後に、材料２７０１が、ベルトローラ２７１３に向けて進められ、能動的に収集された物体が抽出されて、容器２７６５内に格納される。これに代えて、懸濁物体は、タールサンドや、ビチューメンや、あるいは、オイル、とすることができる。ボディ２７４５の長さは、１．５〜１５０ｍ（５〜５００フィート）あるいはそれ以上とすることができ、ボディ２７４５の幅は、０．６〜３０ｍ（２〜１００フィート）あるいはそれ以上とすることができる。収集セルの長さおよび幅は、利用可能なフロアスペースによってのみ制限される。したがって、長さおよび幅は、限定的なものではない。
【００７９】
図２８ａおよび図２８ｂに示すように、物体を収集するためのシステムの例示としての一実施形態は、バケット２８６９と、一対の相補型ローラ２８１９ａおよび２８１９ｂと、方向性漏斗２８９３と、材料（図示せず）は、方向性漏斗２８９３から、第１の相補型ローラ２８１９ａ上へと、導入される。方向性漏斗２８９３の目的は、相補型ローラ２８１９ａおよび２８１９ｂの間へと、材料を案内することである。第１の相補型ローラ２８１９ａおよび第２の相補型ローラ２８１９ｂは、図２８ｂに示すようにして、材料の共通部分に対して、圧縮力を印加する。第１の相補型ローラ２８１９ａおよび第２の相補型ローラ２８１９ｂは、上述したような材料の幾何形状に適合した任意の形状とすることができる。この例示としての実施形態においては、抽出された物体は、付加的なバケット２８６９によって収集される。
【００８０】
実施例テスト
実施例１
２５０ｍｍ×１０００ｍｍ（９．８４インチ×３９．３７インチ）の材料布を、ポリエステル製のカットファイバ材料から切り出した。この材料は、０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）という厚さの第１表面を有するものであった。カットファイバは、複数フィラメントからなる束であり、個々のフィラメントの直径は、０．０１２７ｍｍ（０．０００５インチ）であり、束の直径は、０．７６２ｍｍ（０．０３インチ）であった。束どうしの間の間隔は、１．２７〜３．０４８ｍｍ（０．０５〜０．１２インチ）であった。布を折り曲げて、両面材料とし、エッジに沿って縫い合わせた。藻類を、フレッシュな水媒体内へと、０．０５６ｇ／Ｌという平均濃度で懸濁した。そのような３つの布を、媒体内へと展開し、２４時間にわたって、藻類を受動的に収集した。その後、藻類を、布から抽出し、高濃度の抽出藻類水混合物を形成した。抽出藻類水混合物の平均濃度は、８．５５ｇ／Ｌであった。すなわち、初期濃度と比較して、濃度は、１５，２６７％増大した。
【００８１】
実施例２
１００ｍｍ×４００ｍｍ（３．９３インチ×１５．７４インチ）の材料布を、ナイロン製のループ状ファイバ材料から切り出した。この材料は、０．３５５６ｍｍ（０．０１４インチ）という厚さの第１表面を有するものであった。ループ状ファイバは、複数フィラメントからなる巻線であり、個々のフィラメントの直径は、０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）であり、束の直径は、６．３５〜１７．７８ｍｍ（０．２５〜０．７０インチ）であった。束どうしの間の間隔は、１０．１６〜１６．５１ｍｍ（０．４〜０．６５インチ）であった。藻類を、フレッシュな水媒体内へと、０．１ｇ／Ｌという平均濃度で懸濁した。そのような２つの布を、媒体内へと展開し、３時間にわたって、藻類を受動的に収集した。その後、藻類を、布から抽出し、高濃度の抽出藻類水混合物を形成した。抽出藻類水混合物の平均濃度は、１．９２ｇ／Ｌであった。すなわち、初期濃度と比較して、濃度は、１９２０％増大した。
【００８２】
実施例３
媒体が、０．５ｇ／Ｌという濃度で物体を含有している場合には、媒体と物体との組成は、９９．９５％の媒体と０．０５％の物体とであり、すなわち、１９９９：１である。媒体から１ｔの物体を得るには、２０００ｔの水、すなわち、１７２８立方メートル（６４，０００立方フィート）の水を処理する必要がある。抽出された物体が１６ｇ／Ｌであれば、媒体と物体との組成は、９８．４％の媒体と１．６％の物体とであり、すなわち、６１．５：１である。抽出された物体から１ｔの物体を得るには、６１．５ｔの水、すなわち、５３．１４立方メートル（１９６８立方フィート）の水を処理するだけで済む。
【００８３】
本発明の上記様々な実施形態は、初期コストが小さくかつ動作コストが小さくかつ下流側でのコストが小さいシステムであるとともに液体媒体内に懸濁したおよび／または溶解した物体を収集するための汚染がなくかつ損傷がないシステムであるという利点も含めて、多数の利点を有している。本発明の様々な実施形態は、従来技術に対しての本発明のすべての利点を有している必要はない。
【００８４】
本発明の様々な実施形態について例示して説明してきたけれども、当業者であれば、上述した本発明に悪影響を及ぼすことなく多数の変形や修正を行い得ること、および、それら多数の変形や修正が本発明の範囲内であることを、理解されるであろう。よって、上述した様々な構成部材は、同じ結果をもたらし本発明の精神内に帰属するような様々な代替的な構成部材によって代替することができる。したがって、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００８５】
１０１    材料
１２１    媒体
２０１    材料
２１３    ベルトローラ、抽出器
２２１    媒体
２３３    収集された物体
２６３    トレイ、容器
３０２    第１表面
３０４    カットファイバ
３０６    補強体
４０２    第１表面
４０５    ループ状ファイバ
４０６    補強体
５０３    第２表面
５０７    表面補強体
６０３    第２表面
６０７    表面補強体
７０２    第１表面
７０４    カットファイバ
８０２    第１表面
８０３    第２表面
８０４    カットファイバ
８０５    ループ状ファイバ
８０６    ファイバ補強体
９０２    第１表面
９０４    カットファイバ
１１０１    材料
１１１３    抽出器
１２０８    フープ状部分
１２０９    延出部分
１３０１    材料
１４０１    材料
１５２１    媒体
１５３３    物体
１６０１    材料
１６３９    収集された物体
１７５３    ベルトローラ、抽出器
１７６３    トレイ
１７６５    容器
１８１３    ベルトローラ
１８１５    オリフィス、抽出器
１８６５    容器
１９０１    材料
１９１５    オリフィス、抽出器
１９３５    抽出された物体
１９６５    容器
２００１    材料
２０１７    漏斗、抽出器
２０２１    媒体
２１０１    材料
２１２１    媒体
２１７１    浮き
２１８１    バスケット
２２０１    材料
２２１３    ベルトローラ
２２２１    媒体
２２８３    ボート
２３０１    材料
２３１３    抽出器
２３２１    媒体
２３３１    懸濁物体
２３６８    袋
２３７３    浮き
２３８３    ボート
２４０１    材料
２４１３    抽出器
２４２１    媒体
２４６５    ドラム
２４８３    ボート
２５０１    材料
２５１１    抽出器
２５２１    媒体
２５７１    浮き
２６０１    材料
２６２１    媒体
２６７１    浮き
２６８３    ボート
２７０１    材料
２７１３    ベルトローラ
２７４５    ボディ
２７６５    容器
２８１９ａ  相補型ローラ
２８１９ｂ  相補型ローラ
２８６９    バケット
２８９３    方向性漏斗
【図１】
2013534860.tif 000002
【図２】
2013534860.tif 000003
【図３】
2013534860.tif 000004
【図４】
2013534860.tif 000005
【図５】
2013534860.tif 000006
【図６】
2013534860.tif 000007
【図７ａ】
2013534860.tif 000008
【図７ｂ】
2013534860.tif 000009
【図７ｃ】
2013534860.tif 000010
【図８ａ】
2013534860.tif 000011
【図８ｂ】
2013534860.tif 000012
【図８ｃ】
2013534860.tif 000013
【図８ｄ】
2013534860.tif 000014
【図９ａ】
2013534860.tif 000015
【図９ｂ】
2013534860.tif 000016
【図９ｃ】
2013534860.tif 000017
【図１０】
2013534860.tif 000018
【図１１】
2013534860.tif 000019
【図１２】
2013534860.tif 000020
【図１３】
2013534860.tif 000021
【図１４ａ】
2013534860.tif 000022
【図１４ｂ】
2013534860.tif 000023
【図１５ａ】
2013534860.tif 000024
【図１５ｂ】
2013534860.tif 000025
【図１５ｃ】
2013534860.tif 000026
【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
2013534860.tif 000028
【図１７】
2013534860.tif 000029
【図１８】
2013534860.tif 000030
【図１９】
2013534860.tif 000031
【図２０】
2013534860.tif 000032
【図２１】
2013534860.tif 000033
【図２２】
2013534860.tif 000034
【図２３】
2013534860.tif 000035
【図２４】
2013534860.tif 000036
【図２５】
2013534860.tif 000037
【図２６】
2013534860.tif 000038
【図２７ａ】
2013534860.tif 000039
【図２７ｂ】
2013534860.tif 000040
【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月19日(2013.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体媒体から物体を収集するためのシステムであって、
第１表面と、この第１表面から突出する複数のファイバと、を備えているような所定長さの材料であるとともに、前記ファイバが、１２．７ｍｍ〜７６．２ｍｍという範囲の長さを有している、所定長さの材料と；
前記所定長さの材料に対して動作可能に連結された抽出器であるとともに、収集した物体を前記所定長さの材料から取り外し得るよう構成された抽出器と；
を具備していることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記複数のファイバが、カットファイバとループ状ファイバとのうちの少なくとも一方を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１または２記載のシステムにおいて、
前記ファイバどうしの間の間隔が、０．６３５ｍｍ〜２５．４ｍｍであることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記ファイバが、３．８１ｍｍという直径を有していることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記複数のファイバが、束をなす複数フィラメントを備えていることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項５記載のシステムにおいて、
前記複数フィラメントファイバが、カットファイバであることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項５記載のシステムにおいて、
前記複数フィラメントファイバが、ループ状ファイバであることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記複数フィラメントファイバが、０．０１２７ｍｍという直径を有していることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記束が、０．７６２ｍｍという直径を有していることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記束どうしの間隔が、１．２７ｍｍ〜３．０４８ｍｍという範囲であることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記ファイバが、ループ状ファイバであることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１記載のシステムにおいて、
前記ループ状ファイバが、０．０７６２ｍｍという直径を有していることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のシステムにおいて、
前記ループ状ファイバが、束として形成されていることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３記載のシステムにおいて、
前記束が、６．３５ｍｍ〜１７．７８ｍｍという範囲の直径を有していることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載のシステムにおいて、
前記束どうしの間の間隔が、１０．１６ｍｍ〜１６．５１ｍｍという範囲であることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記所定長さの材料が、単一ストリップと、ベルトと、シートと、フープ状部分と、延出部分と、スタックと、これらの組合せと、からなるグループの中から選択された形状を有していることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記所定長さの材料が、さらに、第２表面を具備し、
前記第２表面が、少なくとも１つの補強ファイバと、表面補強体と、を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
さらに、前記抽出器から前記所定長さの材料を移動させ得るよう、前記抽出器に対して動作可能に連結されたモータを具備していることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記複数のファイバが、ポリエステルと、ポリアミドと、ポリスチレンと、ポリオレフィンと、アクリルと、エラスタンと、アラミドと、ポリラクチドと、カーボンファイバと、これらの組合せと、からなるグループの中から選択された物質から構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９記載のシステムにおいて、
前記ポリオレフィンが、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、これらの組合せと、からなるグループの中から選択されていることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
液体媒体から物体を収集するための方法であって、
第１表面とこの第１表面から突出する複数のファイバとを備えているような所定長さの材料であるとともに前記ファイバが１２．７ｍｍ〜７６．２ｍｍという範囲の長さを有している所定長さの材料を、液体媒体内の物体に対して、接触させ、
前記所定長さの材料を、抽出器を通過させ、
前記所定長さの材料から、物体を抽出する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法において、
前記複数のファイバを、カットファイバとループ状ファイバとのうちの少なくとも一方を備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２１または２２記載の方法において、
前記ファイバどうしの間の間隔を、０．６３５ｍｍ〜２５．４ｍｍとすることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の方法において、
前記複数のファイバを、ポリエステルと、ポリアミドと、ポリスチレンと、ポリオレフィンと、アクリルと、エラスタンと、アラミドと、ポリラクチドと、カーボンファイバと、これらの組合せと、からなるグループの中から選択された物質から構成することを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法において、
前記ポリオレフィンを、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、これらの組合せと、からなるグループの中から選択されたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２１〜２５のいずれか１項に記載の方法において、
前記液体媒体を、水とすることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２１〜２６のいずれか１項に記載の方法において、
前記物体を、藻類と、バクテリアと、これらの組合せと、からなるグループの中から選択されたものとすることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2013534860.tif 000043
2013534860.tif 000044