(57)【要約】【課題】海水からマグネシウムを効率よく回収することができる技術を提供する。【解決手段】  海水の成分を吸着した導電性繊維フェルト体にマイクロ波を供給して、プラズマを発生させ加温し、酸化マグネシウムを回収する。酸化マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体にシリコンを混合し、マイクロ波を供給して、プラズマを発生させ加温し、マグネシウムを回収する。導電性繊維フェルト体は、相対向するように積層され、導電性繊維フェルト体間には放電空間が形成される。【選択図】図１
2017098007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向するように積層される導電性繊維フェルト体と、
前記導電性繊維フェルト体間に形成される放電空間と、
前記導電性繊維フェルト体にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、
前記導電性繊維フェルト体にガスを供給するガス供給手段と
を備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
前記導電性繊維フェルト体に海水が供給され、
前記海水の成分を吸着した導電性繊維フェルト体は所定時間乾燥され、
前記乾燥された導電性繊維フェルト体が所定位置に配置される
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生装置の使用方法。
【請求項３】
海水の成分を吸着した前記導電性繊維フェルト体が所定位置に配置され、
前記ガス供給手段は、不活性ガスを供給し、
前記マイクロ波供給手段は、マイクロ波を供給してプラズマを発生させ、
酸化マグネシウムを回収する
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生装置の使用方法。
【請求項４】
酸化マグネシウムを含む前記導電性繊維フェルト体が所定位置に配置され、
前記酸化マグネシウムはシリコンと混合され、
前記ガス供給手段は、不活性ガスを供給し、
前記マイクロ波供給手段は、マイクロ波を供給してプラズマを発生させ、
マグネシウムを回収する
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生装置の使用方法。
【請求項５】
酸化マグネシウムを含む前記導電性繊維フェルト体が所定位置に配置され、
前記ガス供給手段は、還元性ガスを供給し、
前記マイクロ波供給手段は、マイクロ波を供給してプラズマを発生させ、
マグネシウムを回収する
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生装置の使用方法。
【請求項６】
海水を導電性繊維フェルト体に供給し、
海水の成分が吸着された導電性繊維フェルト体を乾燥し、
プラズマ発生により、乾燥された導電性繊維フェルト体を加温し、
導電性繊維フェルト体に酸化マグネシウムを回収し、
プラズマ発生により、前記酸化マグネシウムを含む前記導電性繊維フェルト体を加温し、
マグネシウムを回収する
ことを特徴とするマグネシウム回収方法。
【請求項７】
海上に浮遊設置可能な筐体と、
前記筐体内に海水を供給する海水供給手段と、
前記筐体上部に設けられ、太陽光を集光する集光手段と、
請求項１記載のプラズマ発生装置に用いる前記導電性繊維フェルト体を支持する支持手段と、
を備え、
前記導電性繊維フェルト体は、前記海水供給手段により得られた海水の成分を吸着可能であり、
前記海水の成分が吸着された導電性繊維フェルト体は、前記集光手段により集光された太陽光により乾燥可能である
ことを特徴とする海水成分回収装置。
【請求項８】
マグネシウムを塩化水素と水と反応させて水素を回収するともに、
塩化マグネシウム六水和物を回収し、
前記塩化マグネシウム六水和物から酸化マグネシウムを回収する
ことを特徴とするマグネシウム循環方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水からマグネシウムを回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源としてマグネシウムが注目されている。現在でも、携帯電子機器の部品材料としてマグネシウムが用いられている。将来的には、二酸化炭素を排出しない燃料として、二次電池として、燃料電池の水素を得る手段として、期待されている。
【０００３】
一方で、マグネシウムは海水に含まれる金属元素のうち、ナトリウムに次いで含有量が多い。具体的には、ナトリウム含有量の１割程度である。また、海水から得られるマグネシウムは主として塩化マグネシウム六水和物の形態で安定的に存在する。すなわち、日本のような海に囲まれた国にとって、マグネシウムは、実質的に無尽蔵な資源と言える。
【０００４】
ところで、昔から、海水からにがり（塩化マグネシウム）を採取して利用している。海水から塩（塩化ナトリウム）を生成する場合、塩化ナトリウムが先に結晶化するので、塩化ナトリウムを物理的に取り除き、塩化マグネシウムを多く含む液体を採取する。近年では、イオン交換膜法により工業的に製造することが多い（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７‐２７４９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
イオン交換膜法では、塩化ナトリウムを析出した後に、塩化マグネシウムを回収するため、工程が複雑である。イオン交換膜も高価である。
【０００７】
また、塩化マグネシウムは、用途が食品（にがり）に限定される。資源としての汎用性を高めるためには、塩化マグネシウムでなく、マグネシウム（金属）を回収する必要がある。塩化マグネシウムからマグネシウムを回収する方法は確立されていない。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するものであり、海水からマグネシウムを効率よく回収する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明のプラズマ発生装置は、相対向するように積層される導電性繊維フェルト体と、前記導電性繊維フェルト体間に形成される放電空間と、前記導電性繊維フェルト体にマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、前記導電性繊維フェルト体にガスを供給するガス供給手段とを備える。
【００１０】
上記発明において好ましくは、プラズマ発生装置の使用方法として、前記導電性繊維フェルト体に海水が供給され、前記海水の成分を吸着した導電性繊維フェルト体は所定時間乾燥され、前記乾燥された導電性繊維フェルト体が所定位置に配置される。
【００１１】
上記発明において好ましくは、プラズマ発生装置の使用方法として、海水の成分を吸着した前記導電性繊維フェルト体が所定位置に配置され、前記ガス供給手段は、不活性ガスを供給し、前記マイクロ波供給手段は、マイクロ波を供給してプラズマを発生させ、酸化マグネシウムを回収する。
【００１２】
上記発明において好ましくは、プラズマ発生装置の使用方法として、酸化マグネシウムを含む前記導電性繊維フェルト体が所定位置に配置され、前記酸化マグネシウムはシリコンと混合され、前記ガス供給手段は、不活性ガスを供給し、前記マイクロ波供給手段は、マイクロ波を供給してプラズマを発生させ、マグネシウムを回収する。
【００１３】
上記発明において好ましくは、プラズマ発生装置の使用方法として、酸化マグネシウムを含む前記導電性繊維フェルト体が所定位置に配置され、前記ガス供給手段は、還元性ガスを供給し、前記マイクロ波供給手段は、マイクロ波を供給してプラズマを発生させ、マグネシウムを回収する。
【００１４】
上記課題を解決する本発明のマグネシウム回収方法は、海水を導電性繊維フェルト体に供給し、海水の成分が吸着された導電性繊維フェルト体を乾燥し、プラズマ発生により、乾燥された導電性繊維フェルト体を加温し、導電性繊維フェルト体に酸化マグネシウムを回収し、プラズマ発生により、前記酸化マグネシウムを含む前記導電性繊維フェルト体を加温し、マグネシウムを回収する。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の海水成分回収装置は、海上に浮遊設置可能な筐体と、前記筐体内に海水を供給する海水供給手段と、前記筐体上部に設けられ、太陽光を集光する集光手段と、プラズマ発生装置に用いる前記導電性繊維フェルト体を支持する支持手段と、を備え、前記導電性繊維フェルト体は、前記海水供給手段により得られた海水の成分を吸着可能であり、前記海水の成分が吸着された導電性繊維フェルト体は、前記集光手段により集光された太陽光により乾燥可能である。
【００１６】
上記課題を解決する本発明はマグネシウム循環方法であって、回収した塩化水素と水とから成る塩酸とマグネシウムを反応させて水素を発生させ、水素を回収するともに、塩化マグネシウム六水和物を回収し、前記塩化マグネシウム六水和物から酸化マグネシウムを回収する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、海水からマグネシウムを効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】海水からマグネシウムを回収し、マグネシウムを循環する概念図である。
【図２】マグネシウムを循環する変形例の概念図である。
【図３】海水成分回収装置の概略構成図である。
【図４】乾燥後の導電性繊維フェルト体の状態を説明する概略断面図である。
【図５】プラズマ発生装置の概略構成図である。
【図６】導電性繊維フェルト体表面の拡大図である。
【図７】プラズマ発生による加温を説明する図である。
【図８】プラズマ発生装置の変形例である。
【図９】プラズマ発生装置の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜概要＞
海水からマグネシウムを回収する概要について説明する。図１は概念図である。
【００２０】
（ステップS1）まず、海水を導電性繊維フェルト体に供給する。そして、太陽光等を利用して、海水の成分が吸着された導電性繊維フェルト体を乾燥する。
【００２１】
海水中には、様々な成分が含まれているが、ナトリウムが９割程度、ついで、マグネシウムが１割程度、カルシウム等は微量であり無視できる。ナトリウムは塩化ナトリウム(NaCl)の形態で、マグネシウムは塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)の形態で存在する。
【００２２】
（ステップS2）次いで、プラズマ発生により、乾燥された導電性繊維フェルト体を加温し、導電性繊維フェルト体に酸化マグネシウムを回収する。このとき、不活性ガス(ArまたはN2)を供給する。
【００２３】
高温になると塩化ナトリウムは、溶解または昇華して導電性繊維フェルト体から離脱し、回収される。
【００２４】
一方、塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)は、二水和物(MgCl2・2H2O)、塩化水酸化物（MgCl(OH)）を経て酸化マグネシウム(MgO)へ酸化分解される。その際、塩化水素(HCl)と水(H2O)が発生する。
MgCl2・6H2O  →  MgO ＋ 2HCl ＋ 5H2O
【００２５】
（ステップS3）塩化水素と水（気体）は、導電性繊維フェルト体から離脱し、回収される。回収された塩化水素と水は、後述するステップS6において再利用することもできる。一方、導電性繊維フェルト体には、酸化マグネシウムが残る。
【００２６】
（ステップS4）プラズマ発生により、酸化マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体を加温し、マグネシウムを回収する。回収された酸化マグネシウム(MgO)をシリコン(Si)と混合して、アルゴン(Ar)や窒素などの不活性ガス中マイクロ波プラズマを高温で用いて反応させることにより、酸化マグネシウムはマグネシウムへと還元する。
MgO ＋ 1/2 Si → Mg ＋ 1/2 SiO2
【００２７】
たとえば、MgOをカーボンフェルトから一旦分離して、還元剤の粉末と混合してペレット化し、真空下プラズマ加熱またはマイクロ波加熱で反応させ、生成気化したMgは冷壁で凝結され回収される。なお、Mgの融点は649℃であり、沸点は1090℃である。一方、反応容器の底には、Mgが除かれたSiO2を含むペレットが回収される。
【００２８】
なお還元剤としてのシリコンは、他の産業工程で廃棄されるシリコン廃材を用いてもよい（年間約50万tが廃棄されている）。または、フェロシリコン（Si分約75 %）を用いてもよい。このように、容易に安価に入手できる。
【００２９】
（ステップS5）一方、シリコンSiは酸化されてケイ素酸化物SiO2となるが、既成技術を用いて還元再生することにより、循環使用することができる。この際、シリコンウェハの製造原料とは異なり、高純度は必要ないので、低コストでシリコンSiを利用することが可能である。
【００３０】
ステップS4の別の変形例として以下のようにしてもよい。プラズマ発生により、酸化マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体を加温し、還元性ガス（たとえば水素(H2)）で還元して、マグネシウムを回収する。たとえば、酸化マグネシウム(MgO)は、高温で水素(H2)と反応することにより、マグネシウム(Mg)と水(H2O)に分離する。
MgO＋H2 → Mg＋H2O
【００３１】
水は気体となって、導電性繊維フェルト体から離脱し、回収される。導電性繊維フェルト体には、マグネシウムが残る。また、気化したマグネシウム（融点649℃、沸点1090℃）は、冷壁で回収される。
【００３２】
ステップS4において回収されたマグネシウム（金属）は電子機器の部品材料として用いてもよいし、二酸化炭素を排出しない燃料として、二次電池として、燃料電池の水素を得る手段として用いてもよい。
【００３３】
（ステップS6）たとえば、燃料電池の水素を得る手段として用いる場合について説明する。このマグネシウムMgをステップS4で回収した塩化水素(HCl)と水(H2O)から調製した塩酸水溶液と反応させることにより，100 %に近い収率で水素(H2)を発生させることができる。
【００３４】
（ステップS7）ステップS6において、マグネシウム(Mg)は塩化マグネシウム(MgCl2)となり，塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)として回収される。
Mg + 2HCl + 5H2O +H2O  →  MgCl2・6H2O + H2
【００３５】
さらに、ステップS2のように、塩化マグネシウム六水和物(MgCl2・6H2O)から酸化マグネシウム(MgO)を回収する。以下、ステップS2→S3→S4→S5→S6→S7→S2を繰り返す。このようにマグネシウムを中心とする循環システムが形成される。
【００３６】
この塩化マグネシウム六水和物を回収するサイクルは，１サイクルで１分子の水素を発生させるが、この水素発生の過程で１分子の水(H2O)を系外から補給する必要がある（ステップS6）。すなわち、ステップS3においてサイクル単位当たり5H2Oが回収され、ステップS6においてH2Oが補給され、ステップS7において六水和物6H2Oとして回収される。
【００３７】
系全体から見ると、あたかも水を分解して水素を発生させるサイクルとして機能する。つまり、半永久的に持続可能なシステムと言える。
【００３８】
＜海水成分回収装置＞
〜構成および動作〜
海水の成分が吸着された導電性繊維フェルト体を乾燥する海水成分回収装置１０について説明する。図３は概略構成図である。
【００３９】
海水成分回収装置１０は、筐体１１と海水供給部１２と集光部１３と導電性繊維フェルト体支持部１４と、蒸気拡散室１５とを備える。
【００４０】
筺体１１は海上に浮遊可能に設置されている。
【００４１】
海水供給部１２は、筺体外から筐体内に海水を供給する。導電性繊維フェルト体は所定時間海水に浸される。導電性繊維フェルト体内は空隙率が高く、海水の成分を吸着する。
【００４２】
集光部１３は、例えば、筐体上部に設けられたフレネルレンズである。太陽光の経路を変更し集中させる。
【００４３】
導電性繊維フェルト体支持部１４は、筺体１１内部の集光先対応位置にて、導電性繊維フェルト体を支持する。
【００４４】
海水の成分が吸着された導電性繊維フェルト体は、集光された太陽光により乾燥される。
【００４５】
海水のうち水分は蒸発し、蒸気拡散室１５に拡散される。蒸気拡散室１５の壁面の一部は海水に隣接しており、温度降下により水分は凝縮し回収される。
【００４６】
導電性繊維フェルト体において、塩化ナトリウムおよび塩化マグネシウム六水和物が回収される（ステップS1）。
【００４７】
一連の動作を全て海上で行うため、効率的である。また、太陽光以外のエネルギーを使わず、経済的である。
【００４８】
〜効果〜
本願発明者は、室内実験を繰り返すことにより、以下の現象に気が付いた。図４は、乾燥後の導電性繊維フェルト体の状態を説明する概略断面図である。
【００４９】
塩化ナトリウムは導電性繊維フェルト体表面に分布し、塩化マグネシウム六水和物は中央に存在する。
【００５０】
これは、水分が蒸発する際に、塩化ナトリウムが水分と共に表面に移動し、析出する現象であると推測される。
【００５１】
この現象により、後工程において、塩化ナトリウムの分離が容易になる。
【００５２】
＜プラズマ発生装置＞
〜概略構成〜
プラズマ発生装置２０の概略について説明する。図５はプラズマ発生装置の概略構成図である。
【００５３】
プラズマ発生装置２０は、導電性繊維フェルト体２１，２１と、マイクロ波供給部２３と、ガス供給部２４とを備える。
【００５４】
導電性繊維フェルト体２１，２１は相対向するように積層され、導電性繊維フェルト体２１，２１の間には微少な放電空間２２が形成される。
【００５５】
放電空間２２の幅は、マイクロ波供給部２３の供給するマイクロ波の振幅や周波数に応じて設定される。図示では説明の便宜上、幅を誇張している。
【００５６】
マイクロ波供給部２３は導電性繊維フェルト体２１，２１にマイクロ波を供給し、ガス供給部２４は導電性繊維フェルト体２１，２１にガスを供給する。
【００５７】
供給されたガスに係る反応を阻害しない様に、プラズマ発生装置２０は閉鎖的であることが好ましい。
【００５８】
〜導電性繊維フェルト体詳細〜
ついで、導電性繊維フェルト体２１の詳細について説明する。導電性繊維は、たとえば、炭素繊維である。２０００〜２５００度の高温焼成することでグラファイト化し、フェルト状に形成する。一般に、カーボンフェルトと言われている。これにより、導電性が高く、表面積が大きくなり、マイクロ波の吸収効率が向上する。
【００５９】
炭素繊維に変えて、炭化ケイ素繊維を用いてもよい。
【００６０】
フェルト表面には、繊維が突起状に露出している。これにより、コロナ放電が誘発される。図６はカーボンフェルト表面の拡大図である。
【００６１】
フェルト状すなわち、繊維の配向がランダムであることから、誘電損失が大きく、マイクロ波のエネルギーを高熱に変換できる。
【００６２】
導電性繊維フェルト体内は空隙率が高い。例えば、市販されているカーボンフェルトでは、繊維径1μmに対し、繊維間隔10μmである。したがって、導電性繊維フェルト体は断熱性が高い。
【００６３】
〜原理確認〜
本願発明者は、室内実験を繰り返すことにより、マイクロ波供給により、放電空間２２においてプラズマが発生することを確認している。
【００６４】
図７は、プラズマ発生による加温を説明する図である。図示菱形プロットは、導電性繊維フェルト体単体の温度履歴であり、図示三角プロットは放電空間を有する導電性繊維フェルト体単体の温度履歴である。
【００６５】
マイクロ波供給部２３より、2.45GHzの定出力のマイクロ波を供給した。
【００６６】
菱形プロットでは、３００秒まで徐々に３００度程度まで加温され、最終的には、６００度程度まで加温される。
【００６７】
これに対し、三角プロットでは数秒で１０００度以上に加温され、１０秒程度で１２００度程度に加温される。すなわち、プラズマ発生により、短時間で高温になる。
【００６８】
〜使用方法１〜
プラズマ発生装置２０の使用方法について説明する。まず、海水の成分を吸着した導電性繊維フェルト体２１，２１が相対向するように積層され、導電性繊維フェルト体２１，２１の間には微少な放電空間２２が形成される。
【００６９】
ガス供給部２４が導電性繊維フェルト体２１，２１に不活性ガスを供給しながら、マイクロ波供給部２３は導電性繊維フェルト体２１，２１にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、導電性繊維フェルト体２１，２１を加温する。
【００７０】
ここで、不活性ガスとして、窒素(N2)やアルゴン(Ar)が一般的である。不活性ガスを供給することにより、意図せぬ反応を防止できる。
【００７１】
塩化ナトリウムおよび塩酸と水とが分離し、導電性繊維フェルト体２１，２１には、酸化マグネシウムが残る（ステップS2）。このように酸化マグネシウムを回収する。
【００７２】
なお、プラズマ発生装置２０は大気圧下で使用される。
〜使用方法２〜
プラズマ発生装置２０の別の使用方法について説明する。まず、酸化マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体２１，２１が相対向するように積層され、導電性繊維フェルト体２１，２１の間には微少な放電空間２２が形成される。
【００７３】
更に、酸化マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体２１，２１にシリコンSiを混合する。
【００７４】
ガス供給部２４が導電性繊維フェルト体２１，２１に不活性ガスを供給しながら、マイクロ波供給部２３は導電性繊維フェルト体２１，２１にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、導電性繊維フェルト体２１，２１を加温する。
【００７５】
ここで、不活性ガスとして、窒素(N2)やアルゴン(Ar)が一般的である。不活性ガスを供給することにより、意図せぬ反応を防止できる。
【００７６】
これにより、シリコンが酸化されることに伴い、酸化マグネシウムがマグネシウムへと還元される反応が誘起される。
【００７７】
生成気化したマグネシウム（融点649℃、沸点1090℃）は、冷壁で回収される。（ステップS4）
【００７８】
なお、プラズマ発生装置２０は大気圧下で使用されることを前提とするが、適宜、真空状態としてもよい。
【００７９】
上記ではマグネシア還元剤としてシリコンSiを用いたが、シリコンSiに換えて、カーボンCおよび鉄Feを用いてもよい。ただし、エネルギー効率および入手容易性の観点からシリコンSiが有利である。
【００８０】
〜使用方法３〜
使用方法３は使用方法２の変形例である。まず、酸化マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体２１，２１が相対向するように積層され、導電性繊維フェルト体２１，２１の間には微少な放電空間２２が形成される。
【００８１】
ガス供給部２４が導電性繊維フェルト体２１，２１に還元ガスを供給しながら、マイクロ波供給部２３は導電性繊維フェルト体２１，２１にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、導電性繊維フェルト体２１，２１を加温する。
【００８２】
ここで、還元ガスとして、水素(H2)やアンモニア(NH3)が一般的である。尿素(CO(NH2)2)を高温下で加水分解してアンモニアを発生させてもよい。高温下で還元ガスを供給することにより、還元反応が誘起される。
【００８３】
水を分離し、導電性繊維フェルト体２１，２１には、マグネシウムが残る。また、気化したマグネシウム（融点649℃、沸点1090℃）は、冷壁で回収される。（ステップS4変形例）。このようにマグネシウムを回収する。
【００８４】
なお、プラズマ発生装置２０は大気圧下で使用される。
【００８５】
〜効果〜
同じプラズマ発生装置２０および同じ導電性繊維フェルト体２１，２１を用いて、使用方法１と使用方法２（または３）とを行なってもよい。使用方法１と使用方法２の差異は、シリコン混合の有無だけである。使用方法１と使用方法３の差異は、供給するガスを不活性ガスから還元ガスに変えるだけである。すなわち、工程が簡便であり、効率的である。
【００８６】
使用方法１と使用方法２（または３）とを一連の動作とすることもでき、工程がさらに簡便になり、回収効率が向上する。
【００８７】
〜設置場所の検討〜
プラズマ発生装置２０の設置場所を検討する。マイクロ波供給によりプラズマが発生する。したがって、電源が必要である。
【００８８】
プラズマ発生装置２０を海水成分回収装置１０と海上に併設し、太陽光エネルギーや波浪エネルギーを電源としてもよい。
【００８９】
また、砂漠等に設置して、太陽光エネルギーを電源としてもよい。既存の発電所の近くに設置し、夜間等の余剰エネルギーを電源としてもよい。
【００９０】
すなわち、マグネシウムとして回収すれば汎用性が高いため（後述）、プラズマ発生装置２０は設置場所を問わない。
【００９１】
〜変形例〜
図８は、変形例に係るプラズマ発生装置である。
【００９２】
図５に示すプラズマ発生装置では、２つの導電性繊維フェルト体を用いている。これに対し、複数（３以上）の導電性繊維フェルト体を用いることもできる。
【００９３】
変形例において、複数（３以上）の導電性繊維フェルト体が相対向するように積層され、導電性繊維フェルト体の間には、それぞれ、微少な放電空間が形成される。すなわち、プラズマ発生装置は反応塔を形成する。
【００９４】
導電性繊維フェルト体は、セラミックス枠（たとえばAl2O3）により支持される。
【００９５】
１回のマイクロ波供給により、それぞれの放電空間においてプラズマが発生する。
【００９６】
導電性繊維フェルト体の個数が増えることに加えて、導電性繊維フェルト体の両面を利用することにより、酸化マグネシウムまたはマグネシウムの回収量が大幅に増加する。
【００９７】
また、たとえば、不活性ガスとして比較的重いアルゴンを用い、還元ガスとして比較的軽い水素を用いる場合、アルゴンを反応塔の上部から供給し、水素を反応塔の下部より供給する。これにより、他に動力を用いることなく、ガスが反応塔内において拡散される。また、ガス供給の切替工程も容易である。
【００９８】
図９は、別の変形例に係るプラズマ発生装置である。
【００９９】
図８に示す反応塔では、１つの反応塔において、使用方法１と使用方法２とを行なっている。これに対し、２つの反応塔を設け、一の反応塔にて使用方法１を行い、別の反応塔にて使用方法２を行う。
【０１００】
本変形例によれば、一の反応塔から別の反応塔へ導電性繊維フェルト体を移動する工程は増えるが、ガス供給の切替工程は不要になる。
【０１０１】
＜マグネシウムの利用例＞
回収されたマグネシウムは電子機器の部品材料として用いてもよいし、二酸化炭素を排出しない燃料として、二次電池として、燃料電池の水素を得る手段として用いてもよい（ステップS4）。
【０１０２】
燃料としてのマグネシウムでは、以下の酸化反応が起きる。
Mg + 1/2O2→MgO
【０１０３】
このとき、メタンガス(CH4)と同程度の燃焼熱が発生する。さらに、生成された酸化マグネシウムは、プラズマ発生装置２０の使用方法２により、マグネシウムとして回収可能である。すなわち、マグネシウムは何度でも再利用可能なエネルギーである。さらに、マグネシウムの燃焼において温暖化ガスである二酸化炭素を排出しない。以上のように、マグネシウムは優れた燃料である。
【０１０４】
また、マグネシウムを高温下にて水と反応させると、水酸化マグネシウムと水素が発生する。
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
【０１０５】
このとき、プラズマ発生装置２０を用いて、マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体を加温してもよい。
【０１０６】
水素は燃料電池に用いられる。燃料電池は、水のみを排出し、温暖化ガスである二酸化炭素を排出せずに、電気を得られるエネルギー源として注目されている。
【０１０７】
一方、水酸化マグネシウムの加温により、酸化マグネシウムが得られる。プラズマ発生装置２０を用いて、酸化マグネシウムを含む導電性繊維フェルト体を加温してもよい(使用方法２または３)。酸化マグネシウムは、プラズマ発生装置２０の使用方法２により、マグネシウムとして回収可能である。すなわち、マグネシウムは何度でも再利用可能なエネルギーである。
【０１０８】
また、二次電池として携帯電話やノートパソコンなどに利用されているリチウムイオン電池に替えて、マグネシウムイオン電池として利用してもよい。
【０１０９】
以上のように、マグネシウムは汎用性の高いエネルギー資源である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０海水成分回収装置
１１  筐体
１２  海水供給部
１３  集光部
１４  導電性繊維フェルト体支持部
１５  蒸気拡散室
２０  プラズマ発生装置
２１  導電性繊維フェルト体
２３  マイクロ波供給部
２４  ガス供給部
【図１】
2017098007.tif 000003
【図２】
2017098007.tif 000004
【図３】
2017098007.tif 000005
【図４】
2017098007.tif 000006
【図５】
2017098007.tif 000007
【図６】
2017098007.tif 000008
【図７】
2017098007.tif 000009
【図８】
2017098007.tif 000010
【図９】
2017098007.tif 000011