(57)【要約】【課題】本発明は、容易に二酸化炭素を固定するための二酸化炭素固定装置、その二酸化炭素の固定量を算出する二酸化炭素の固定量算出方法、算出された二酸化炭素固定量を管理するための二酸化炭素の固定量管理システムを提供する。【解決手段】本発明の二酸化炭素の固定量算出方法は、部材２ａを所定の温度で炭化処理し、その炭化処理された部材の重量を測定するとともに、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測し、前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量を算出する。【選択図】      図１
2004279073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を所定の温度で炭化処理し、炭化処理された部材の重量を測定するとともに、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測し、前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量を算出する二酸化炭素の固定量算出方法。
【請求項２】
部材を炭化処理するための炭化処理部を有し、且つ、少なくとも炭化処理部内の温度を所定の温度に制御するための制御手段と、炭化処理された部材に対して空気を遮断するとともに冷却するための冷却体供給手段と、前記冷却体を排出するための冷却体排出手段と、を具備していることを特徴とする二酸化炭素の固定化装置。
【請求項３】
部材を炭化させるための炭化手段と、
前記炭化手段により炭化処理された部材の重量を測定する重量測定手段と、
前記炭化処理された部材の抵抗値を計測する計測手段と、
前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材における二酸化炭素固定量を算出する算出手段と、
を具備している二酸化炭素の固定化装置。
【請求項４】
所定の領域に生成する竹、木等を撮像するための画像撮像手段と、
前記画像撮像手段により撮像された映像に基づいて伐採できる部材の量を解析するための解析手段と、
前記部材を所定の温度で炭化処理するための炭化手段と、
少なくとも前記解析手段により解析された所定の領域情報と、前記所定の領域に生成する竹、木等から伐採される部材の重量情報と、前記部材の重量から算出される前記部材を炭化処理した際に部材に固定される二酸化炭素の固定量情報と、を含むデータベースと、
を具備している二酸化炭素の固定量管理システム。
【請求項５】
前記炭化手段により炭化処理された部材の重量を測定するための重量測定手段と、
前記炭化処理された部材の抵抗値を計測するための計測手段と、
前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量を算出する算出手段と、
を具備している請求項４に記載の二酸化炭素の固定量管理システム。
【請求項６】
少なくとも前記算出手段により算出される二酸化炭素の固定量情報と、領域内における部材の使用割合情報と、炭化処理される部材が提供される会社の情報と、のいずれかを含むデータベースを具備している請求項５に記載の二酸化炭素の固定量管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木、竹等を伐採した部材を炭化処理して二酸化炭素を固定し、その部材に固定した二酸化炭素の量を算出する二酸化炭素の固定化装置、その方法、及び固定した二酸化炭素の固定量を管理するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
二酸化炭素は地球温暖化の原因物質の一つであり、二酸化炭素の大気中への放出量の低減が必要不可欠である。その対策の一つとして、何らかの方法で二酸化炭素を固定化することが考えられる。
【０００３】
二酸化炭素を固定する方法としては、様々な方法が考えられ研究されているが、木、竹等を使用した二酸化炭素の固定については知り得ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
また、容易に二酸化炭素を部材等に固定できるとともに、二酸化炭素が固定された部材等を使用でき、更に、部材等における二酸化炭素の固定量を算出できれば、二酸化炭素の固定量を個別具体的にカウントすることができ、例えば、国や地方公共団体などが目標とする二酸化炭素の削減目標に応じて対応し易くなるので便利である。
【０００５】
また、特に竹の節部分は用途が狭く産業廃棄物となりつつあり、その利用方法が模索されている状態である。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。
【０００７】
そこで、本発明は容易に二酸化炭素を固定するための二酸化炭素の固定化装置、その二酸化炭素の固定量を算出する二酸化炭素の固定量算出方法、及び算出された二酸化炭素固定量を管理するための二酸化炭素の固定量管理システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００９】
本発明の二酸化炭素の固定量算出方法は、竹、木等の部材（２ａ）を所定の温度で炭化処理し、その炭化処理された部材の重量を測定するとともに、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測し、前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量を算出する。
【００１０】
この方法によれば、固定された二酸化炭素量を算出することができる。
【００１１】
また、本発明の二酸化炭素の固定化装置（６）は、部材を炭化処理するための炭化処理部を有し、且つ、少なくとも炭化処理部内の温度を所定の温度に制御するための制御手段（６ｅ）と、炭化処理された部材に対して空気を遮断するとともに冷却するための冷却体供給手段（６ｃ）と、前記冷却体を排出するための冷却体排出手段（６ｄ）と、を具備していることを特徴とする。
【００１２】
このようにすれば、容易に二酸化炭素を固定化できるとともに、二酸化炭素を固定化した部材を効率よく冷却し、早くつくることができる。
【００１３】
また、本発明の二酸化炭素の固定化装置は、部材を炭化させるための炭化手段と、前記炭化手段により炭化処理された部材の重量を測定する重量測定手段（７ｂ）と、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測する計測手段（７ｃ）と、前記計測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材における二酸化炭素固定量を算出する算出手段（７ｄ）と、を具備している。
【００１４】
このようにすれば、部材の重量から炭化処理される部材に固定される二酸化炭素の固定量を算出できる。また、要求する二酸化炭素の固定量に応じて必要な部材の重量を知ることもできる。
【００１５】
また、本発明の二酸化炭素の固定量管理システム（１０）は、所定の領域（２）に生成する竹、木等を撮像するための画像撮像手段（３）と、前記画像撮像手段により撮像された映像に基づいて伐採できる部材の量を解析するための解析手段（７ａ）と、前記部材を所定の温度で炭化処理するための炭化手段（６）と、少なくとも前記解析手段により解析された所定の領域情報（１０）と、前記所定の領域に生成する竹、木等から伐採される部材の重量情報（１１）と、前記部材の重量から算出される前記部材を炭化処理した際に部材に固定される二酸化炭素の固定量情報（１２）と、を含むデータベース（９）と、を具備している。
【００１６】
このようにすれば、所定領域における竹、木等を炭化処理することによって固定される二酸化炭素量を管理することができる。また、ほぼリアルタイムで現状況における炭化処理によって部材に固定される二酸化炭素の最大固定量を知ることができる。
【００１７】
また、前記炭化手段により炭化処理された部材の重量を測定するための重量測定手段と、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測するための計測手段と、前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量を算出する算出手段と、を具備していてもよい。
【００１８】
このようにすれば、部材の重量から炭化処理される部材に固定される二酸化炭素の固定量を算出できる。また、要求する二酸化炭素の固定量に応じて必要な部材の重量を知ることもできる。
【００１９】
また、少なくとも前記算出手段により算出された二酸化炭素の固定量情報（１６）と、領域内における部材の使用割合情報（１７）と、提供される会社の情報（１８）と、のいずれかを含むデータベース（９ａ）と、を具備していてもよい。
【００２０】
このようにすれば、所定の領域から伐採された木、竹等の部材を炭化処理して得られる二酸化炭素の固定量、二酸化炭素を固定できる予測量、過去から現在に亘って実際に二酸化炭素が固定された量等を管理することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して、本発明に係る二酸化炭素の固定化方法、二酸化炭素の固定量管理システム、炭化処理装置の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は本発明の二酸化炭素の固定量管理システムの構成図、図２はデータベースを示し、図２（ａ）はその一例、図２（ｂ）は他の一例である。
【００２３】
本発明の二酸化炭素の固定量管理システム１は、図示のように、所定の領域２に生成する竹、木等２ａを撮像するための画像撮像装置３と、この画像撮像装置３と通信回線４を介して接続される管理端末５と、この管理端末５と電気的に接続され、所定の領域２に生成する竹、木等を伐採した部材２ａを用途等に基づいて所定の温度で炭化処理するための炭化処理装置６と、を具備している。部材２ａとは、所定の領域２に生成する竹、木等から所定の大きさに伐採されたものである。また、部材２ａは、特に、竹の節部分が好ましい。竹の節部分は固いため、炭化処理しても形状が崩れにくいからである。
【００２４】
画像撮像装置３は、例えば、デジタルビデオカメラ等を使用する。また、画像撮像装置３は、所定の領域２を多方向から撮像するため少なくとも１台以上必要である。また、画像撮像装置３は、連続、又は所定時間ごとに撮像され、通信回線４を介して管理端末５に撮像された映像情報を送信する。
【００２５】
管理端末５は、画像撮像装置３から送信される映像情報に基づいて、画像解析し、その領域２に生成する竹、木等（伐採される場合はその部材２ａ）の重量を算出する。また、管理端末５は、所定の領域２に生成する竹、木等から伐採される部材２ａの重量、所定の領域２において伐採される部材２ａを炭化処理することによって固定される二酸化炭素量等を管理する。また、この部材２ａの重量、部材２ａに固定される二酸化炭素量の値は、画像撮像装置３からの送信ごとに更新される。
【００２６】
具体的には、管理端末５は、少なくとも制御部７と記憶部８とを備えている。制御部７は、解析処理部７ａと、重量測定部７ｂと、計測部７ｃと、算出部７ｄと、を備えている。また、制御部７は、各部７ａ〜７ｄの処理に対応するプログラム等により各処理が行われる。また、各処理とは、例えば、画像撮像装置３により撮像された映像に基づく画像解析処理、その画像解析処理から所定の領域２内にどれくらいの重量を有する木や竹等（部材２ａ）が存在するかの解析処理、所定の領域２に生成する竹、木等（部材２ａ）の重量に基づいて、その竹、木等が伐採されてなる部材２ａが炭化処理装置６によって炭化処理される二酸化炭素が固定された部材２ａを生成するための炭化処理装置６の制御、所定量の部材２ａを炭化処理することによって得られる二酸化炭素の固定量の算出処理、解析処理・算出処理等により得られる重量等の情報をデータベース８ｂに記憶する処理等である。また、必要な二酸化炭素固定量から炭化処理装置６に投入するための竹、木等の部材２ａの重量の算出処理等も含まれる。
【００２７】
解析処理部７ａは、少なくとも画像解析部と算出部を有し、画像撮像装置３から送信される映像情報に基づいて、画像解析し、その領域２に生成する竹、木等（伐採された場合は、部材２ａ）の重量を算出する。
【００２８】
重量測定部７ｂは、炭化処理装置６によって炭化処理される部材の重量を測定する。
【００２９】
計測部７ｃは、炭化処理装置６によって炭化処理される部材の抵抗値を計測する。
【００３０】
算出部７ｄは、重量測定部７ｂによって測定される部材２ａの重量及び計測部７ｃによって計測される抵抗値に基づいて、炭化処理される部材に固定された二酸化炭素量、解析手段によって算出される部材２ａの重量に基づいて炭化処理によって部材２ａに固定される二酸化炭素量の予測値を算出する。また、算出部７ｄは、所定量の二酸化炭素を固定した部材を得るために必要な部材２ａの重量の算出等も行うことができる。
【００３１】
また、記憶部８には、種々のプログラム８ａやデータベース９、９ａ等が記憶されている。データベース９は、図２（ａ）に示すように、解析処理部７ａによって算出される少なくとも１つの所定の領域情報１０と、その領域２に生成する竹、木等（部材２ａ）の重量情報１１、解析処理部７ａによって得られる竹、木等（部材２ａ）の重量情報に基づいて算出部７ｄによって算出される炭化処理される部材２ａに固定される二酸化炭素の固定量の予測値情報１２と、を備える。また、図示のように所定の領域２が複数存在する場合は、その領域２（Ａ領域１０ａ、Ｂ領域１０ｂ等）ごとに重量情報１１、予測値情報１２、及び図示しないが全体の領域における竹、木等の重量情報、予測値情報を具備することが好ましい。
【００３２】
また、図２（ｂ）に示すように、他のデータベース９ａは、実際に所定の領域２から伐採され解析処理部７ａにより解析された部材２ａの重量情報１３、炭化処理された部材２ａの重量情報１４、炭化処理された部材２ａの抵抗値情報１５、抵抗値情報１５に基づいて算出された炭化処理された部材に固定された二酸化炭素の固定量情報１６、領域２内における竹、木等が伐採されてなる部材２ａの使用割合情報１７、炭化処理された部材を販売等によって提供した会社の情報１８、を具備するようにしてもよい。また、会社の情報１８とは、販売した会社名、使用用途情報、等である。このようにすれば、所定の領域から伐採された木、竹等の部材を炭化処理して得られる二酸化炭素の固定量を管理することができる。また、炭化処理された部材の提供（販売）後の会社等の情報（使用用途等）を管理することにより、二酸化炭素の固定量を確実にカウントすることができる。
【００３３】
図３は炭化処理のブロック工程図、図４は炭化処理室の構造図である。
【００３４】
図示はしないが、炭化処理装置６は、少なくとも炭化処理室と、炭化処理室内を間接的に加熱するための加熱手段と、を備えている。また、炭化処理装置６は図に示すように、部材投入工程２１、余熱・着火工程２２、昇温工程２３、空気遮断工程２４、冷却工程２５、部材排出工程２６を有する。また、昇温工程２３において所定の温度に制御するために、温度制御工程２７を具備し、所定の温度に制御される。また、昇温工程２３は、炭素量を容易に測定するために部材２ａを純炭素に近似させるため、好ましくは１０００℃程度まで昇温させる。
【００３５】
また、空気遮断工程２４及び冷却工程２５において空気を遮断して部材を炭化させ素早く冷却するために、炭化処理される部材を覆うように冷却体を供給する冷却体供給工程２８と、冷却体を排出する冷却体排出工程２９と、を備える。冷却体とは、例えば、高温の砂を使用する。高温であるのは、炭化処理された部材を急激に冷却すると割れ等が生じるからである。冷却体の供給及び排出は、具体的には、図４に示すように、例えば、内部に部材２ａ、２ａ、・・・、２ａを支持するための棚６ｂと、上部に外部から冷却体３５を供給するためのホッパ６ｃと、最下部にホッパ６ｃにより供給された冷却体３５を排出するための開閉弁６ｄと、を備えた炭化処理室６ａにおいて、余熱・着火工程及び昇温工程として、制御部６ｅにより炭化処理室６ａへの加熱温度が制御されて部材２ａが炭化処理された後、空気遮断工程２４として、炭化処理室内に冷却体供給手段としてのホッパ６ｃから、冷却体３５としての高温砂が供給され、炭化処理された部材を覆うとともに、炭化処理室内の空気が遮断され放置される。これにより、空気が遮断されるので、部材２ａが燃焼されるのを防ぐことができる。また、炭化処理された部材を効率的に冷却することができる。また、冷却体３５は例えば、上記高温砂が好適に用いられるが、高温砂に限られるものではない。また、所定時間経過後、制御部６ｅにより冷却体排出手段としての開閉弁６ｄを開いて炭化処理室内に供給された冷却体３５が排出される。また、排出された冷却体３５は、再度ホッパ６ｃに戻され、ホッパ６ｃから再度炭化処理室内に供給される。
【００３６】
このように、炭化処理装置６は、部材２ａを炭化処理室に投入し、炭化処理室内部を所定の温度に加熱後、通常は、炭化処理された部材が燃焼しないように炭化処理室内の空気が遮断されるとともに所定時間放置されて冷却されるが、本実施形態の炭化処理装置６は、冷却を効率よく行う為に冷却体供給工程２８を備えている。そのため、供給される冷却体によって、空気が遮断されるとともに、効率よく炭化処理された部材を冷却することができる。
【００３７】
また、炭化処理された部材は管理端末５の重量測定部７ｂにより重量が量られるとともに、計測部７ｃにより炭化処理された部材中の抵抗値が計測される。これにより抵抗値が０Ωであれば、１００％の二酸化炭素含有量であることがわかる。実験により、炭化された部材の抵抗値が０Ωである場合、炭化処理前の竹からなる部材が１トンに対し、炭化処理された部材には二酸化炭素が３００ｋｇ程度含まれていることが分かっている。この抵抗値、及び重量の情報に基づいて炭化処理された部材に含まれる二酸化炭素固定量が算出される。また、炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量をカウントできる。また、本システムにより、所定領域２に生成する竹、木等を伐採して得られる部材２ａの量を管理するとともに、この部材２ａの量から炭化処理装置６により部材２ａを炭化処理し、部材２ａに二酸化炭素を固定して得られる二酸化炭素量を管理することができる。また、所定の領域において、その領域内の竹、木等を炭化処理することによって得られる二酸化炭素の固定量が容易にわかる。また、所定の領域等における竹、木等の情報は逐次更新されるので、伐採等によって竹、木等が減っても、リアルタイムでその領域における竹、木等からなる部材を炭化処理することによって得られる二酸化炭素の固定量を管理できる。
【００３８】
以上に説明したように、本発明の二酸化炭素の固定量算出方法は、竹、木等の部材２ａを所定の温度で炭化処理し、その炭化処理された部材の重量を測定するとともに、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測し、前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量を算出する。この方法によれば、固定された二酸化炭素量を算出することができる。
【００３９】
また、本発明の二酸化炭素の固定化装置としての炭化処理装置６は、部材２ａを炭化処理するための炭化処理室を有し、且つ、少なくとも炭化処理室内の温度を所定の温度に制御するための制御部６ｅと、炭化処理された部材に対して空気を遮断するとともに冷却するための冷却体を供給するための冷却体供給手段としてのホッパ６ｃと、前記冷却体を排出するための開閉弁６ｄと、を具備していることを特徴とする。このようにすれば、容易に二酸化炭素を固定化できるとともに、二酸化炭素を固定化した部材を早くつくることができる。
【００４０】
また、本発明の二酸化炭素の固定化装置としての炭化処理装置６は、部材２ａを炭化させるための炭化手段としての炭化処理室と、前記炭化手段により炭化処理された部材の重量を測定する重量測定手段としての重量測定部７ｂ、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測する計測手段としての計測部７ｃ、前記計測された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材における二酸化炭素固定量を算出する算出手段としての算出部７ｄと、を具備している。このようにすれば、要求する二酸化炭素量に応じて部材を製造できる。また、製造した部材に固定化された二酸化炭素量を算出できる。
【００４１】
また、本発明の二酸化炭素の固定量管理システムは、所定の領域２に生成する竹、木等を撮像するための画像撮像手段としての画像撮像装置３、前記画像撮像手段により撮像された映像に基づいて伐採できる部材２ａの量を解析するための解析手段としての解析処理部７ａ、前記部材２ａを所定の温度で炭化処理するための炭化手段としての炭化処理室と、少なくとも前記解析手段により解析された所定の領域情報１０と、前記所定の領域２に生成する竹、木等から伐採される部材２ａの重量情報１１と、前記部材２ａの重量から算出される前記部材２ａを炭化処理した際に部材に固定される二酸化炭素の固定量情報１２と、を含むデータベース９と、を具備している。このようにすれば、所定領域における竹、木等を炭化処理することによって固定される二酸化炭素量を管理することができる。
【００４２】
また、前記炭化手段により炭化処理された部材の重量を測定するための重量測定手段としての重量測定部７ｂ、前記炭化処理された部材の抵抗値を計測するための計測手段としての計測部７ｃ、前記測定された部材の重量及び計測された抵抗値に基づいて炭化処理された部材に固定された二酸化炭素量を算出する算出手段としての算出部７ｄ、を具備していてもよい。このようにすれば、要求する二酸化炭素量に応じて部材を製造できる。また、製造した部材に固定化された二酸化炭素量を算出できる。
【００４３】
また、少なくとも算出部７ｄにより算出された二酸化炭素の固定量情報１６と、領域２内における部材２ａの使用割合情報１７と、炭化処理される部材が提供（販売）される会社の情報１８と、のいずれかを含むデータベース９ａと、を具備していてもよい。このようにすれば、所定の領域から伐採された木、竹等の部材を炭化処理して得られる二酸化炭素の固定量、二酸化炭素を固定できる量、実際に二酸化炭素が固定されている量等を管理することができる。
【００４４】
また、部材２ａとして竹の節を使用することにより、産業廃棄物の処理に役立つ。
【００４５】
本発明の二酸化炭素の固定化装置、二酸化炭素の固定量管理システムは、本実施形態に限られず、他の実施形態にて実施してもよい。例えば、燃焼室は１つに限られず、複数備えていてもよい。炭化処理装置と管理端末とは一体化されてもよい。また、画像撮像装置に解析部を備えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二酸化炭素の固定量管理システムの構成図である。
【図２】データベースの一例である。
【図３】炭化処理のブロック工程図である。
【図４】炭化処理室の構造図である。
【符号の説明】
２    領域
２ａ  部材
３    画像撮像手段（画像撮像装置）
６    二酸化炭素の固定化装置（炭化処理装置）
６ｃ  冷却体供給手段（ホッパ）
６ｄ  冷却体排出手段（開閉弁）
６ｅ  昇温手段（着火・昇温制御部）
７ａ  解析手段（解析部）
７ｂ  重量測定手段（重量測定部）
７ｃ  計測手段（計測部）
７ｄ  算出手段（算出部）
８ｂ、８ｃ  データベース
１０    二酸化炭素の固定量管理システム
【図１】
2004279073.tif 000003
【図２】
2004279073.tif 000004
【図３】
2004279073.tif 000005
【図４】
2004279073.tif 000006