【手続補正書】
【提出日】平成22年10月12日(2010.10.12)
【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】
海洋に浮かぶ複胴又は単胴あるいはメガフロートからなる浮体船または浮遊船、あるいは潜水艦状の海中構造物において、海流や風などの流体エネルギーを利用して水車や風車による発電を行う手段と、海水を淡水化させて真水を製造する手段と、前記淡水化工程で排出されるかん水をさらに濃縮して得られた食塩を真水で希釈した食塩水、又はイオン交換透析膜により生成した濃縮塩水を苛性ソーダ処理した後の食塩水を電気分解して苛性ソーダを製造する手段と、
船積みしたアルミナと氷晶石と蛍石を溶融塩電気分解してアルミニウム新地金を製造する手段と、食塩の製造工程で苦汁として得られた塩化マグネシウムを溶融塩電気分解して金属マグネシウムを製造する手段と、前記食塩水の電気分解により陰極で発生した水素と陽極で発生した塩素を反応させて生成した塩化水素を船積みした使用済み酸化マグネシウムと反応させて生成した塩化マグネシウムを溶融塩電気分解により金属マグネシウムを製造する手段と、苛性ソーダの溶融塩電気分解により金属ナトリウムを製造する手段と、
前記塩化水素を真水と反応させて塩酸を製造する手段と、前記食塩水の電気分解で得られた副産物の水素ガスや塩素ガスあるいは溶融塩電気分解で得られた塩素ガスをボンベに貯蔵する手段とを具備したことを特徴とする海洋（洋上）電気分解工場。
【請求項２】
前記請求項1記載の海洋に浮かぶ複胴又は単胴あるいはメガフロートからなる浮体船又は浮遊船において、船首が鋭角な単胴船を複数艇平行に並べ、該複数単胴船の互いに対向した舷により形成される夫々の流路に沿って垂直軸型水車あるいはプロペラ型水平軸水車を列並みに配置させ、若しくは該水車の作動領域でノズルフローを起こさせる機能を持たせるために該単胴船の両舷（左右）及び/又は上下面に曲面壁を設備するか、あるいは一体構造体として垂直軸型水車の場合は角型拡声器形状であり、プロペラ型水車の場合はラッパ形状のホーン状構造体として、船首方向が拡開させた開口部から流入した海流が曲面壁により船尾方向に絞り込まれる通路形状により海流を増速させ、絞り込まれた最狭部には、該水車を配備し、水車の回転運動を増幅させることにより発電させることを特徴とする請求項１記載による海洋（洋上）電気分解工場における発電方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
洋上構造物としては石油掘削井戸のようにプラットホームを建設するが、その開発に供給される莫大なエネルギーは石油に依存していた。ところが最近、洋上に豊富に在る太陽エネルギーや風力エネルギーを用いようとする提案がなされている。特許文献９には海上に設置する大型浮体構造物の発電設備として風力発電、波力発電、海洋温度差発電などの自然エネルギー利用が開示されている。特許文献１０、１１では太陽熱による蒸気タービン発電、波力発電、風力発電などで得られた電力により海水を淡水化した真水を電気分解して水素や酸素ガスを生産している。特許文献７では風力発電で得られた電力で海洋深層水を汲み上げている。風力発電を用いて海水の電気分解による淡水化が特許文献８に開示されている。しかし殆どが海水の淡水化止りでかん水の回収・濃縮・溶融塩電気分解による金属の製造は試みられず、まして、それら製造物を船倉に貯蔵・陸に寄港し、出航の際船積みしたアルミナや使用済み酸化マグネシウムを洋上で溶融塩電気分解して、新地金アルミニウムや金属マグネシウムを生産する海洋電気分解工場システムについては皆無である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は上述した問題点に鑑みて創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、海流、風力などの流体エネルギーによるクリーンで再生可能なエネルギーで発生させた大電力を効果的に用い、電力生産現場にある海水を淡水化し真水を製造し、同時にその廃液の濃縮かん水から苛性ソーダ、金属ナトリウム、金属マグネシウム、塩素、水素ガスなどを生産し、それら生産物を寄港先で陸揚げし、陸地からはアルミナや使用済み酸化マグネシウムなどを船積みし、海流発電や風力発電から得られる豊富な電力を用いて港から船積みされた原料を溶融塩電気分解して金属アルミやマグネシウムを製造する。これらの全ての仕事を行う海洋工場・貨物船として、あるいは現場に留まって生産を続ける母船として、生産・貯蔵・輸送時におけるエネルギーロスを低減し、かつ、システム全体の効率を向上させることができる海洋電気分解工場を提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
海洋で生産した電力を用いて海水を逆浸透法により淡水化して真水を製造し、廃液として出るかん水を電気透析法により約３０％に濃縮し、さらに煎ごうして食塩結晶を析出させ、濾液として残る苦汁と分離する。この苦汁から得られた塩化マグネシウムを溶融塩電気分解して金属マグネシウムを製造し、他方の食塩結晶は淡水化によって得られた真水で濃度約３０％の食塩水を生成した後、水溶液電気分解を行い苛性ソーダを製造する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図１は、本発明の実施形態の概略構成図である。この図に示すように、本願発明の海洋電気分解工場は、海洋に浮かぶ浮体船・潜水体船1に、海流や風などの流体エネルギー資源２を利用して海流発電３や風力発電４を行う手段と、海水すなわち海水溶存鉱物資源５から汲み上げた海水６にポンプで圧力をかけ逆浸透法７により真水８を製造する海水の淡水化手段と、同時に排出される食塩濃度約５％のかん水をさらにイオン交換膜透析法９によりあるいは汲み上げた海水６を直接イオン交換膜透析法９により濃度約３０％の濃縮かん水１０を、海流や風などの流体エネルギー資源２から得られた電力あるいは溶融塩電気分解１１，１２，１３で発生する熱を利用して煎ごう１４を行うと、かん水の沸点１０８℃以上で食塩の微結晶が析出し始め、約１６０℃で粗結晶の食塩１５が製造される。ここで同時に抽出する苦汁を取り出して煮詰め塩化マグネシウム１６を海流発電３や風力発電４で得られた電力により溶融塩電気分解１１して金属マグネシウム１７を製造する。この工程で得られた食塩１５を海水６の淡水化によって得られた真水８で溶解して電解質とした濃度約３０％の食塩水１８を水溶液電気分解１９して苛性ソーダ２０を製造する。この苛性ソーダ２０製造には高純度苛性ソーダが簡便な方法で得られる水銀法の採用が望ましいが、我が国では水銀法は全廃されているため隔膜法やイオン交換膜法を用いる。海水から直接苛性ソーダ２０を製造する方法として、イオン交換透析膜法９により生成した濃度約３０％の濃縮かん水１０を本発明で製造した苛性ソーダ２０を少量注ぎ、苛性ソーダ処理２１を行い、濃縮かん水１０に含まれる塩化マグネシウムを沈殿させる。ここで沈殿した塩化マグネシウム１６は金属マグネシウム１７の原料として使われ、他方の母液は塩酸で中和処理２２した後、電解質としての食塩水１８を水溶液電気分解１９して苛性ソーダ２０を製造する。ここで中和に使われる塩酸は苛性ソーダ２０を製造するための水溶液電気分解１９の副産物として陽極から得られる塩素２３と陰極から得られる水素２４を反応させて生成した塩化水素２５に真水８を加えて製造する。ここで苛性ソーダの製造工程に水銀法を採用すれば、水銀はきわめて高い水素過電圧のためナトリウムアマルガムを生成し、これに水を注げば簡単に苛性ソーダ２０と水素２４が高純度で取り出すことが出来る。ここで生産される残りの水素ガス２４はボンベに詰めて港２６から消費地に運ばれる。塩素ガス２３は溶融塩電気分解１１，１２でも排ガスとして得られるため、これらを含めてボンベに詰めて港２６から消費地に運ばれる。またここで製造された苛性ソーダ２０の一部を溶融塩電気分解１２により、金属ナトリウム２７を製造し石油の中に貯蔵し港２６から陸揚げする。他方陸地から船積みされた船積鉱物資源２８の内使用済み酸化マグネシウム２９は塩化工程３０で塩化水素２５と反応させて塩化マグネシウム１６とした後、溶融塩電気分解１１により金属マグネシウム１７に再生される。一方の陸積鉱物資源２８の内アルミの精錬原料であるアルミナ・氷晶石・蛍石３１は溶融塩電気分解１３により新地金アルミニウム３２を製造する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
１  浮体船・潜水体船
２  流体エネルギー資源 
３  海流発電手段
４  風力発電手段
５  海水溶存鉱物資源
６  海水
７  逆浸透法
８  真水
９  イオン交換膜透析法
１０  濃縮かん水
１１  溶融塩電気分解装置（マグネシウム用）
１２  溶融塩電気分解装置（ナトリウム用）
１３  溶融塩電気分解装置（アルミニウム用）
１４  煎ごう
１５  食塩
１６  塩化マグネシウム
１７  マグネシウム
１８  食塩水
１９  水溶液電気分解（苛性ソーダ用）
２０  苛性ソーダ
２１  苛性ソーダ処理
２２  塩素中和処理
２３  塩素ガス
２４  水素ガス
２５  塩化水素ガス
２６  港
２７  ナトリウム
２８  船積み鉱物資源
２９  使用済み酸化マグネシウム
３０  塩化処理
３１  アルミナ・氷晶石・蛍石
３２  アルミニウム
３３  海流
３４  垂直軸型水車（直径大）
３５  単胴船
３６  船首
３７  船尾
３８  舷
３９  喫水線（海面）
４０  甲板上部
４１  甲板下部
４２  水車固定翼
４３  球状船首
４４  増速曲面板（舷の左右）
４５  垂直軸型水車（直径小）
４６  増速曲面板（水車軸の上下）
４７  海流入口
４８  海流出口