エネルギーと環境 120

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（戦国時代の
井伊軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと）と兜（
かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。



【季語と短歌：１月２９日】

　　　　　　雪まろげ奇声消えにし寺の鐘　
　　　　　　　　　　　　　　　　　高山　宇　（赤鬼）　　

✳️　世界初！自然物の微小電気集約型「超小集電」

茨城県常陸太田市にある。デザインや事業開発などを手がける企業トップ
で、研究者でもある中川聡さん（71）が故郷に造った「KU－AN／空庵（
くうあん）」。昨年の県の「いばらきデザインセレクション」で大賞に輝
き、「災害時や、世界の電気がない地域で役立てたい」と話す。（竹島勇）
昨年12月下旬、空庵を取材に訪れた。格子状の木枠に支えられたガラス張
りの印象的な外観。建物は床面積約50平方メートルのワンフロアで、日が
落ちて周囲が暗くなると室内の800個のLED電球が点灯し、のどかな山あい
に明るく浮かび上がる。（東京新聞より）

発電部の壁沿いには、10センチ×10センチ×25センチの木製容器に土を入
れた「集電セル（単電池）」（1500個）。全体で2ワットの電力を生み出
し、毎日、日暮れに合わせて10分程度、LEDライトを発光させている。建
物のガラス面が大きい理由は、冬は氷点下約15度、真夏は約55度になると
いう室内温度差の中で集電能力を検証している。
🪄中川聡さんは県立太田第一高校を卒業し、千葉大大学院を修了。1987
年に設立したトライポッド・デザイン社（東京）でCEO（最高経営責任者）

　　
🎈 横浜市、戸田建設ら５者／洋上風力グリーン電力供給検討で覚書
　   © 日刊建設工業新聞

✳️ 回収カーボンの炭化水素製造技術　②
１.特開2024-85399　二酸化炭素を利用した炭化水素製造システム、炭化
水素の製造方法、二酸化炭素製造装置、及び、二酸化炭素の製造方法　環
境工学株式会社⓶
🎈出願者が「環境工学株式会社」とは面白い。さて、【背景技術】では　　　　　　　　　　　　　　　　「化石燃料の使用を削減するために、二酸化炭素を利用した炭化水素を合
成する技術として、例えば、特許文献１に示す方法が提案されている。特
許文献１の技術は、水中において、二酸化炭素を活性酸素の存在下還元す
ることにより炭化水素を合成する方法であり、前記活性酸素を生成するた
めに、酸素を含むナノバブルを含む水に紫外線を照射することを特徴とす
る。特許文献１の技術によれば、簡単な反応機構により炭化水素を合成で
きる。」とあり「特許文献１」ので参照する。
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特許第6440742号　炭化水素の合成方法及び合成装置　ＳＩエナジー株式
会社
【特許請求の範囲】
【請求項１】水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する方
法であって、二酸化炭素を含む水に酸素を供給することにより酸素のナノ
バブルを生じさせ、光触媒の存在下において、前記酸素のナノバブルを含
む水に紫外線を照射することにより活性酸素を生成させ、前記活性酸素の
存在下において、二酸化炭素を還元させることを特徴とする炭化水素の合
成方法。
【請求項２】別途調製した液状炭化水素と、前記酸素のナノバブルから生
成される前記活性酸素と、の存在下において、二酸化炭素を還元させるこ
とを特徴とする請求項１に記載の炭化水素の合成方法。
【請求項３】水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する炭
化水素の合成装置であって、二酸化炭素を含む水に酸素を供給することに
より酸素のナノバブルを発生するナノバブル発生手段と、光触媒の存在下
において、前記ナノバブル発生装置により発生した酸素のナノバブルを含
む水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備え、
前記紫外線照射手段が前記酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射する
ことにより生成される活性酸素の存在下において、二酸化炭素を還元させ
るようにしたことを特徴とする炭化水素の合成装置。
【発明の効果】
本発明によれば、酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射することによ
り生成される活性酸素の存在下において二酸化炭素を還元させて炭化水素
を合成することから、二酸化炭素を含む水を単に用いるのみで炭化水素を
合成できる。そのため、容易な反応機構により炭化水素を合成できるとと
もに、効率良く炭化水素を合成できる。


図1．本発明に係る炭化水素の合成方法により炭化水素を合成する合成装
置置の一実施形態の概略構成を示す模式図

図2　本発明に係る炭化水素の合成方法により炭化水素を合成する合成装
置の他の実施形態の概略構成を示す模式図

【実施例１】 上記合成装置１０において、水道水を逆浸透膜に通過させ、
５０Ｌの水を水槽１１に収容した。そして、水槽１１内でナノバブル発生
装置１２を稼働させて当該水中に酸素のナノバブルを吹き込むとともに、
水槽１１の外部に設けた二酸化炭素ボンベから当該水中に二酸化炭素を吹
き込んだ。
  さらに、酸素のナノバブル及び二酸化炭素を吹き込んだ上記水を流速１８Ｌ
／ｍｉｎで光触媒装置１４に供給しながら、酸化チタン（光触媒）の存在
下においてＵＶランプ１３により紫外線を照射した。そして、当該水を光
触媒装置１４と、水槽１１との間で２４時間循環させた。
  なお、水槽１１内に酸素のナノバブル及び二酸化炭素を充分に滞留（溶存
）させるために、上記水を光触媒装置１４と、水槽１１との間で２４時間
循環させている間も、水槽１１内に酸素のナノバブル及び二酸化炭素を継
続して吹き込み溶存させた。また、生成した炭化水素の揮発を防止するた
めに、水槽１１の上部表面をシール材によりシールした。
【比較例１】【００３６】
  上記合成装置１０において、水道水を逆浸透膜に通過させ、５０Ｌの水
を水槽１１に収容した。そして、水槽１１の外部に設けた酸素ボンベから
水槽１１内に酸素を供給して当該水中に酸素を吹き込むとともに、水槽１１
の外部に設けた二酸化炭素ボンベから当該水中に二酸化炭素を吹き込んだ
すなち、ナノバブルの状態ではない酸素を上記水中に供給した。
  さらに、酸素及び二酸化炭素を吹き込んだ上記水を流速１８Ｌ／ｍｉｎ
で光触媒装置１４に供給しながら、酸化チタン（光触媒）の存在下におい
てＵＶランプ１３により紫外線を照射した。そして、当該水を光触媒装置
１４と、水槽１１との間で２４時間循環させた。
  なお、実施例１と同様に、水槽１１内に酸素及び二酸化炭素を充分に滞
留（溶存）させるために、上記水を光触媒装置１４と、水槽１１との間で
２４時間循環させている間も、水槽１１内に酸素及び二酸化炭素を継続し
て吹き込み溶存させた。また、生成した炭化水素の揮発を防止するために、
水槽１１の上部表面をシール材によりシールした。
【比較例２】【００３９】
  上記合成装置１０において、水道水を逆浸透膜に通過させ、５０Ｌの水
を水槽１１に収容した。そして、当該水を流速１８Ｌ／ｍｉｎで光触媒装
置１４に供給しながら、酸化チタン（光触媒）の存在下においてＵＶラン
プ１３により紫外線を照射した。さらに、当該水を光触媒装置１４と、水
槽１１との間で２４時間循環させた。すなわち、比較例２においては、水
槽１１に収容した水に溶存する溶存酸素及び溶存二酸化炭素のみを用い、
実施例１及び比較例１と比べ、上記水に供給する酸素及び二酸化炭素の量
を少なくした。また、生成した炭化水素の揮発を防止するために、水槽１１
の上部表面をシール材によりシールした。

  実施例１、比較例１及び比較例２においては、光触媒装置１４と、水槽１
１との間で２４時間循環させた水から一定量の水を採取し、採取した水か
らジエチルエーテルを用いて炭化水素を抽出した。そして、抽出した炭化
水素を完全に脱水した後、ＧＣ－Ｍａｓｓ（ＳＨＩＭＡＺＵ  ＧＣ－２０１
０）により分析を行った。

  上記ＧＣ－Ｍａｓｓによる分析を行った結果、実施例１、比較例１及び
比較例２において抽出した炭化水素が、炭素数１５～２０の飽和炭化水素
であることがわかった。

  また、実施例１、比較例１及び比較例２において生成した飽和炭化水素
の量を測定した結果、実施例１においては、５００ｍｇの飽和炭化水素が、
比較例１においては、２００ｍｇの飽和炭化水素が、比較例２においては、
１００ｍｇ以下の飽和炭化水素が、それぞれ生成されたことが確認できた。
すなわち、酸素のナノバブルを含む水を光触媒装置１４内で処理させるこ
とにより、高い収率で飽和炭化水素が生成することがわかった。また、高
い収率で飽和炭化水素を生成するためには、処理を行う水に充分な量の酸
素及び二酸化炭素を供給する必要があることがわかった。
【００４３】  次に、本発明の実施例２及び実施例２に対する比較例３に
ついて説明する。なお、本発明は、実施例２に何ら限定されるものではな
い。【実施例２】【００４４】
  上記合成装置１０において、水道水を逆浸透膜に通過させ、１００Ｌの
水を水槽１１に収容した。そして、水槽１１内でナノバブル発生装置１２
を１２０分間稼働させ、上記水中に酸素のナノバブルを吹き込み滞留させ
た。 さらに、酸素のナノバブルを含む水を流速１８Ｌ／ｍｉｎで光触媒装
置１４に供給しながら、酸化チタン（光触媒）の存在下においてＵＶラン
プ１３により紫外線を照射した。そして、酸素のナノバブルを含む水を光
触媒装置１４内で３０分間循環させた。
  さらに、予め調製した軽油２．５Ｌ（元油）と、上記光触媒装置１４で処
理した酸素のナノバブルを含む水２．５Ｌと、の混合液を１．０ＭＰａの
圧力で噴霧しながら反応槽２３に供給した。また、同時に、二酸化炭素を
０．３ＭＰａの圧力で５００Ｌ以上反応槽２３に供給し、反応槽２３を二
酸化炭素で充満させた。さらに同時に、二酸化炭素で充満させた反応槽２３
内において上記軽油と上記水とを４分間撹拌した。なお、反応槽２３内の
温度を３０℃とした。また、反応は大気圧雰囲気中で行った。
  ４分間の撹拌後（反応後）、軽油と水との混合液を反応槽２３から静置槽
２４に供給し、静置槽２４にて当該混合液を２４時間静置させた。なお、
静置槽２４内の温度を３５℃とした。また、当該混合液の静置は大気圧雰
囲気中で行った。
【比較例３】【００４８】
  比較例３については、水槽１１に収容した水に供給する酸素を、上記実
施例２における「酸素のナノバブル」から、水槽１１の外部に設けた酸素
ボンベから吹き込まれる「ナノバブル状態でない酸素」（酸素ボンベから
供給される酸素を直接水槽１１に吹き込んだ状態）に変更する以外は、上
記実施例２と同条件で処理を行った。
  実施例２においては、２４時間静置後、静置槽２４内の当該混合液から上
澄み液を単離し、単離した当該上澄み液（新油）を分析した。分析は、表
１に示す項目で行った。また、比較として反応槽２３での処理前の軽油（
元油）を同様の項目で分析した。その結果、表１に示すように、上記上澄
み液（新油）は、反応槽２３での処理前の軽油（元油）と同等の軽油であ
ることがわかった。
表1

 また、実施例２及び比較例３においては、静置槽２４内の当該混合液から
単離した上澄み液（軽油）の量を測定した。その結果、実施例２において
は、上澄み液（軽油）の量は２．８０Ｌであった。すなわち、予め調製し
た軽油が２．５Ｌであるため、新たに合成された軽油が０．３Ｌ（収率１２
％）であることがわかった。一方、比較例３においては、上澄み液（軽油
）の量は２．５８Ｌであった。すなわち、新たに合成された軽油が０．０８Ｌ
（収率３．２％）であることがわかった。以上のことから、「酸素のナノ
バブル」を用いた方が、新たに合成される軽油の量（収率）が増えること
が確認できた。
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前回の続き【００７８】［実施形態８］
  図８を用いて、本実施形態の二酸化炭素回収装置１Ｈ（以下「本装置１Ｈ」
ともいう。）の構成の一例を説明する。本装置１Ｈは、実施形態１から７
の各二酸化炭素回収装置の構成に加えて、例えば、燃料電池発電装置３０
を含む。実施形態１から７の構成については、本実施形態の本装置１Ｈに
おいても同様であるので、これらの説明を援用できる。なお、図８は、図
３に係る二酸化炭素回収装置の構成に、本実施形態で加えられた構成を含
めた内容の概略図である。

図８、本開示にかかる二酸化炭素回収装置の構成の一例を示す第８の概略図

 図８のように、本実施形態の本装置１Ｈは、例えば、前記燃料電池発電装
置３０及び前記陰極電解室２１で生成した水素ガスを前記燃料電池発電装
置３０に供給するための送ガス手段１３を含む。なお、前記燃料電池発電
装置３０は、前記電気分解槽２の前記陰極電解室２１で、電気分解に伴い
生成された水素を利用して、発電を行う装置である。また、前記燃料電池
発電装置３０は、前記電気分解槽２に備えられた前記陽極２４及び前記陰
極２５に電気を供給可能なものであってもよい。前記燃料電池発電装置３０
は、水素を利用して発電を行えるものであればよく、その形態及び構造は
どのようなものであってもよい。また、前記送ガス手段１３の形状及び材
質等は、他の送ガス手段の場合と同様に、特に限定されない。

本実施形態の二酸化炭素回収方法は、例えば、図８に示す本装置１Ｈを用
いて、前記電気分解槽２の前記陰極電解室２１で、電気分解に伴い生成さ
れた水素を利用して、発電を行う点を除き、実施形態１から７の二酸化炭
素回収方法と同様である。また、各工程の実施する順序が限定されないこ
とは、他の実施形態の場合と同様である。本実施形態の送ガス手段１３は
前記陰極電解室２１で生成した水素ガスを前記燃料電池発電装置３０に供
給する（燃料電池発電工程）。そして、前記燃料電池発電装置３０は、送
ガス手段１３によって供給された前記水素を利用して、発電を行う。また、
前記燃料電池発電装置３０は、発電した電気を、前記電気分解槽２に備え
られた前記陽極２４及び前記陰極２５に供給してもよい。
  本実施形態の本装置１Ｈは、電気分解に伴い発生する水素ガスを有効利用
することができる。

【００８３】［実施形態９］
  図９を用いて、本実施形態の二酸化炭素回収装置１Ｉ（以下「本装置１Ｉ」
ともいう。）の構成の一例を説明する。１Ｉは、実施形態１から８の各二
酸化炭素回収装置の構成に加えて、例えば、太陽光発電装置３１を含む。
実施形態１から８の構成については、本実施形態の本装置１Ｉにおいても
同様であるので、これらの説明を援用できる。なお、図９は、図３に係る
二酸化炭素回収装置の構成に、本実施形態で加えられた構成を含めた内容
の概略図である。 図９のように、本実施形態の本装置１Ｉは、例えば、前
記陽極２４及び前記陰極２５に電気を供給可能である前記太陽光発電装置
３１を含む。なお、前記太陽光発電装置３１は、前記陽極２４及び前記陰
極２５に電気を供給可能であればよく、その形態及び構造はどのようなも
のであってもよい。
本実施形態の二酸化炭素回収方法は、例えば、図９に示す本装置１Ｉを用
いて、前記電気分解槽２に備えられた前記陽極２４及び前記陰極２５に電
気を供給する。本実施形態の二酸化炭素回収方法は、前述の点を除き、実
施形態１から８の二酸化炭素回収方法と同様である。また、各工程の実施
する順序が限定されないことは、他の実施形態の場合と同様である。
本実施形態の本装置１Ｉは、再生可能エネルギーの活用をした二酸化炭素
回収を可能とする。

【００８７】  以下、図１０を使用して、本開示にかかる二酸化炭素回収
装置及び二酸化炭素回収方法の具体例を示す。なお、以下の説明は、具体
的な内容の一例であり、前述のとおり、本開示にかかる二酸化炭素回収装
置及び二酸化炭素回収方法は、以下の説明に限定されない。また、本発明
の二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法は、以下の説明に記載した
構成をすべて含むものでなくてもよく、構成を付加したものであってもよ
い。さらに、本開示にかかる二酸化炭素回収方法は、以下の説明における
二酸化炭素回収装置（以下、「本装置１J」ともいう。）の使用に限定され
ない。

本装置１Jは、二酸化炭素を含む空気を空気導入路（送ガス手段１９）から
導入し、内部で二酸化炭素を分離しながら二酸化炭素の濃度を零又は大幅
に低減した状態にして、空気排出路（送ガス手段１２）から外部に排出す
る装置であり、火力発電所のように大量の燃焼ガスを連続的に排出する大
規模施設から家屋・オフィス等の小規模施設など、様々な規模の施設に適
用することを想定している。

 本装置１Jは、直方体状で中空の筺体１０の内部に、陽極２４及び陰極２５
を有して導入した塩化ナトリウム水溶液を電気分解しながら水酸化ナトリ
ウム水溶液及び塩化水素を含む水溶液を生成する電気分解槽２と、陰極２５
側で生成した水酸化ナトリウム水溶液を、配管（送液手段１６）を介して
導入するとともに二酸化炭素を含む空気を空気導入路（送ガス手段１９）
を介し導入して水酸化ナトリウム水溶液中で気泡生成具１９１から噴出・
バブリングすることで、炭酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウム含む水溶
液を生成する反応槽３と、生成した炭酸ナトリウム等を含む水溶液を、配
管（送液手段１７）を介して導入するとともに、その水溶液に配管（送液
手段１５）を介して塩化水素を含む水溶液を導入して混入することで気体
の二酸化炭素を二酸化炭素排出路（送ガス手段１１）から取り出す回収槽
４と、を備えている。
【００９０】そして、本装置１Jは、電気分解槽２の塩化水素を含む水溶液
を貯留する部分の上部側に、その水溶液に紫外線を照射する紫外線照射手
段としての紫外線ライト（紫外線照射手段２６ａ，２６ｂ）が内装されて
おり、陽極２４側で電気分解された水溶液に含有している次亜塩素酸を分
解して塩化水素を生成することで、塩化水素の濃度を高めてから配管（送
液手段１５）を介して回収槽４に導入させる構成とされている。

即ち、例えば、電気分解槽２の陽極２４側で生成される塩化水素を含む水
溶液に紫外線ライト（紫外線照射手段２６ａ，２６ｂ）で紫外線を照射す
る構成を採用したことで、その水溶液に含まれる次亜塩素酸を塩化水素に
しながら塩酸濃度が高くｐＨの低い水溶液にして回収槽４内に導入可能と
なるため、本装置１Jは、二酸化炭素を効率的に気体の状態にして分離しな
がら、塩化ナトリウム水溶液を生成して循環使用可能としている。また、
反応槽３と回収槽４を別々にしたことで、本装置は、各槽において連続的
に処理を行いながら、処理に用いる水溶液を入れ替え作業することなく循
環使用可能として、装置の運転効率を高いものとしている。

  一方、電気分解槽２は、それに内装した陽極２４側と陰極２５側が、縦向
きに延びる隔壁１００で縦方向底部側付近から頂壁に達する位置まで空間
を区画されて陽極電解室２０と陰極電解室２１を形成しており、その上部
側に気体を各々貯留する空間を有しているとともに、回収槽４で生成され
た塩化ナトリウム水溶液（塩水）が、その底部側から配管（送液手段１８）
を介して陽極電解室２０及び陰極電解室２１の底部側に各々導入される構
成となっている。
そして、陰極電解室２１の水酸化ナトリウム水溶液を、反応槽３に送る配
管（送液手段１６）の吸入口、及び陽極電解室２０の塩化水素を含む水溶
液を回収槽４に送る配管（送液手段１５）の吸入口は、水溶液貯留部分の
上部側に各々開口している。これにより、本装置は、電気分解されていな
い塩化ナトリウム水溶液を電気分解済みの水溶液に混入して次の槽に導入
してしまうことを最小限に抑えながら、回収槽４で生成した塩化ナトリウ
ム水溶液を電気分解槽２に連続的に導入可能としており、装置の連続運転
を実現可能としている。

なお、上述した電気分解槽２において、陽極２４と陰極２５の表面では電
気分解に伴う熱が生じることから、電気分解で生じた次亜塩素酸及び塩化
水素を含む水溶液部分と水酸化ナトリウムを含む水溶液部分の温度が上昇
するとともに、陽極２４側の上部に配置した紫外線ライト（紫外線照射手
段２６ａ，２６ｂ）の照射熱も加わって、それらにおける水溶液の熱膨張
により槽の上部に上がりやすくなるため、本装置１Jは、配管（送液手段
１５，１６）の吸引口から、電気分解されていない塩化ナトリウム水溶液
が電気分解処理済みの水溶液に混入して吸引されにくい状態をさらに高め
ている。また、電気分解槽２の空間を左右に区画している隔壁１００は、
硬質の不透過性素材からなりその下端側が開放されて陽極電解室２０と陰
極電解室２１を連通させているが、この隔壁１００に半透膜を用いても良
く、この場合は電気分解槽２の左右の空間を完全に区画した構成としても
良い。また、本装置１Jは、その陽極電解室２０において、気体を貯留する
上部側の空間から延設されて水溶液を貯留する部分の下部側まで連通させ
る配管（送ガス手段２２）が接続されており、電気分解により生成されて
上部空間に溜まった塩素ガスを、ポンプ１２２で下部側まで搬送して気泡
生成具１２３を介し水溶液中でバブリングさせることで、塩素ガスを水溶
液中に溶解させる構成となっている。

 これにより、電気分解により陽極２４側で生じて上部空間に貯留した危険
な塩素ガスを、貯留した水溶液の下部側から噴出させながら溶解させるこ
とを繰り返すことができ、その大部分を比較的安全な液体の状態（塩酸）
にすることができるため、本装置１Jは、装置の安全性を確保しながら塩素
ガスの生成量を考慮することなく充分なる出力で電気分解を実施可能とし
て、陰極２５側で充分なる濃度の水酸化ナトリウムを生成することができ
る。

  なお、陽極電解室２０の頂壁には酸素を排出する酸素排出路（送ガス手段
１４）が、陰極電解室２１の頂壁には水素を排出する水素排出路（送ガス
手段１３）が設けられているが、その排出された酸素や水素は、所定のボ
ンベ等に貯留して様々な目的に利用することができる。例えば、図示は省
略するが、本装置は、水素ガスを発電の燃料として使用する燃料電池発電
手段を装置に付設しておくことで、それによる電力を装置稼働のための電
力の少なくとも一部に使用する方式とすることもでき、この場合は、装置
のランニングコストを一層低廉に抑えることが可能となる。なお、本装置
は、太陽光発電を利用してもよい。これによって、さらに、ランニングコ
ストを抑えることが可能である。
  また、図示は省略するが、上述した本装置１Jにおいて、各槽にｐＨメー
タを設けるとともに、マイコンと運転制御用ソフトウエアを記憶したメモ
リを有した電子制御手段を備えたものとして、その電子制御手段が、各槽
のｐＨレベルを検知しながら、配管（送液手段１５，１６，１７，及び１８，
並びに送ガス手段２２）に設けたポンプ１５１，１６１，１７１，１８１，
１２２及び各通路に設けた電磁弁と紫外線ライト（紫外線照射手段２６ａ，
２６ｂ）をフィードバック制御により操作する方式とすれば、本装置１Jは、
ほぼ自動的且つ連続的に装置の運転を行えるようになる。
  本装置１Jを最初に運転する際には、塩水導入路（送液手段２９）を介し
て電気分解槽２に所定濃度の塩化ナトリウム水溶液（塩水）を所定の水位
まで貯留させるとともに、空気排出路（送ガス手段１２）及び二酸化炭素
排出路（送ガス手段１１）を利用する等して、反応槽３に水酸化ナトリウ
ム水溶液を所定水位まで導入して貯留するとともに、回収槽４に塩化ナト
リウム水溶液を導入して所定水位まで貯留しておくと良い。

【０１００】 次に、本装置１Jは、陽極２４及び陰極２５に通電して電気
分解を開始しながら、陽極電解室２０の紫外線ランプ（紫外線照射手段２６ａ，
２６ｂ）を点灯させるとともに配管（送ガス手段２２）のポンプ１２２を
駆動させる。本装置１Jは、これと同時に、空気導入路（送ガス手段１９）
と気泡生成器１９１を介して反応槽３内への二酸化炭素を含む空気（処理
対象）の導入を開始する。
  そして、本装置１Jは、陰極電解室２５の水溶液貯留部分の上部側に配置
した図示しないｐＨメータで水溶液の塩基性度が所定レベルに達したこと
を検知した時点で、配管（送液手段１６）のポンプ１６１を駆動させて反
応槽３に水酸化ナトリウム水溶液を導入し、陽極電解室２４の水溶液貯留
部分の上部側に配置した図示しないｐＨメータで水溶液の酸性度が所定レ
ベルに達したことを検知した時点で、配管（送液手段１５）のポンプ１５１
を駆動させて回収槽４に塩化水素水溶液（塩酸）を導入する。
  一方、本装置１Jは、反応槽３の水溶液貯留部分の上部側に配置した図示
しないｐＨメータで水溶液の塩基性度が所定レベルまで下がったことを検
知した時点で、配管（送液手段１７）のポンプ１７１を駆動して、回収槽
４に炭酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウム含む水溶液を導入して、配管
（送液手段１５）で導入した塩化水素と反応させながら塩化ナトリウムを
生成するとともに、反応で生じた二酸化炭素が気体の状態で分離されて上
部側空間に溜まる。そして、分離した二酸化炭素は二酸化炭素排出路（送
ガス手段１１）を介して外部に排出されて所定の貯留手段に貯留される等
して、残った塩化ナトリウム水溶液は、配管（送液手段１８）のポンプ
１８１を駆動させて水位上昇分だけ送出されて、電気分解槽２の底部から
導入されて再利用される。
その後は、本装置１Jは、各槽における水溶液は循環して生成・使用され
ることから、材料を殆ど補充することなく装置の運転を継続することが可
能となり、装置のランニングコストを低廉に抑えることができる。
一方、電気分解により水素と酸素が排出される分と水分の蒸発等により水
位は低下してくるため、本装置への水の補充は、適宜行うことになる。
  なお、電気分解により陽極２４側で塩化水素とともに生成される次亜塩素
酸が紫外線照射により分解されて塩化水素になる（２ＨＣｌＯ→２ＨＣｌ＋
Ｏ_２）という反応については、本願発明者による実験で確認されている。
即ち、当初濃度が１０００ｐｐｍの次亜塩素酸水（５０ｍｌ）はｐＨ６．
６６であったものが、１５分の紫外線ライト（智洋製）の照射によりｐＨ
６．３０まで低下し、さらに１５分照射することでｐＨ６．１１まで下が
り、その後一定となっていた。そのため、本装置１Jは、陽極電解室２０に
おいて、紫外線ライト（紫外線照射手段２６ａ，２６ｂ）の照射により溶
液貯留部分の次亜塩素酸を塩化水素に変化させながら塩酸濃度が高くｐＨ
の低い水溶液にして送出していることが分かる。
【０１０５】  なお、本装置１Jにおいて、反応槽３では、導入した水酸化
ナトリウム水溶液中で二酸化炭素を含む空気をバブリングして炭酸ナトリ
ウム及び炭酸水素ナトリウムを生成する方式を説明したが、導入する水酸
化ナトリウム水溶液をミスト化して二酸化炭素を含む空気と混合する方式
としても同様である。また、塩化ナトリウム水溶液を使用する代わりに、
塩化カリウム水溶液を使用しても、同様に実施することができる。

 以下、図１１を使用して、本装置の他の具体例を示す。なお、以下の説明
は、具体的な内容の一例であり、本開示にかかる本装置及び二酸化炭素回
収方法が以下の説明に限定されないこと等は、前述のとおりである。
 以下の説明における二酸化炭素回収装置（以下「本装置１Ｋ」ともいう。
）は、前述の具体例と同様の構成をそのまま利用しながら、例えば、配管
（送液手段１５）に塩酸と次亜塩素酸を含む水溶液を排出する塩酸排出路
（送液手段３５）を、電磁弁を介して分岐して設けるとともに、回収槽４
の上部側に海水等を導入するための海水導入路（送液手段４１）を設ける
とともに、その底部側に二酸化炭素を固定した固形物を捕捉するためのフ
ィルタ４５を追加した構成の二酸化炭素回収装置である。


【０１０８】  図１１の本装置１Ｋは、二酸化炭素を気体の状態で分離し
て装置の外で貯留又は使用するのではなく、二酸化炭素を固体の状態にし
て回収しようとするものである。即ち、陽極電解室２０で生成した塩化水
素を含む水溶液は使用せずに、塩酸排出路（送液手段３５）から排出する
構成とし、その代わりに海水導入路（送液手段４１）から、海水又は塩化
カルシウム（ＣａＣｌ_２）を回収槽４に投入する方式としている。つまり、
前記回収槽４で、炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）及び炭酸水素ナトリウ
ム（ＮａＨＣＯ_３）（炭酸塩）に加えるものは、前述の具体例における本
装置１Ｊでは塩化水素（ＨＣｌ）であるが、本具体例の本装置１Ｋでは、
海水又は塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）である。海水を加える場合は、例
えば、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）
が得られ、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）を加える場合は、炭酸カルシウ
ム（ＣａＣＯ_３）が得られることになる。前記回収槽４で生成される化合
物（炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等）は、固体の状態で水溶液の中
で沈殿する。その結果、本装置１Ｋは、固体の状態の化合物として、二酸
化炭素を回収することができる。また、炭酸カルシウムは、極めて水に難
溶であり、無害であるため、二酸化炭素の安全で確実な回収を可能とする
ものである。
  尚、海水を電気分解して二酸化炭素を固定する従来技術においては、水
酸化ナトリウム水溶液との直接の処理によって、最初に大量の水酸化マグ
ネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）が生成されるため、炭酸塩含有液と海水との
処理が進まず、水溶液に沈殿する化合物として二酸化炭素を回収すること
に支障が生じていた。本装置１Ｋにおいては、二酸化炭素と水酸化ナトリ
ウムとを混合する処理を行った結果生成される炭酸塩含有液との処理によ
るものであるため、前述のような支障は生じない。【０１１０】 例えば、
従来の二酸化炭素固定化において、水酸化ナトリウム水溶液とカルシウム
イオンを利用する方法では、水酸化ナトリウムの濃度が高い場合、前述の
とおり、水酸化ナトリウム水溶液とカルシウムイオンとが先に反応しやす
いことから、二酸化炭素の固定化に支障が生じる。そのため、水酸化ナト
リウムの濃度を、例えば、０．２ｍｏｌ／Ｌ以下にする必要がある。その
ため、従来の二酸化炭素の固定化は、大量の水を必要とする。これに対し
て、本開示にかかる二酸化炭素回収方法では、前述のとおり、従来の方法
のような支障は生じないことから、水酸化ナトリウムの濃度を高くするこ
とができる。例えば、前記濃度は、１ｍｏｌ／Ｌであってもよく、限定さ
れない。その結果、二酸化炭素の固定化に使用する水の量を大幅に少なく
することができる。さらに、前記反応槽３の処理において、前述の水酸化
ナトリウムをミスト状にする方法によれば、さらに、水の量を減らすこと
ができる。さらに、この前記反応槽３の反応空間を拡大するために、空き
倉庫、巨大ドーム、洞窟、トンネル、廃坑を利用すれば安価で大量に二酸
化炭素の固定が可能である。

  本開示にかかる二酸化炭素回収装置を大型タンカーに載せれば、前記二酸
化炭素回収装置は、海水を電気分解しながら、電気と水素を得て、二酸化
炭素を固定化し、海水中のカルシウムイオンを利用して炭酸カルシウムを
生成することができる。なお、電気分解に伴い発生する水素ガスの利用や
太陽光発電を組み合わせれば、大型タンカーの上においても、より安定し
た二酸化炭素回収の作業が可能となる。また、生成された炭酸カルシウム
は、前述のとおり、極めて難溶で無害なものであるため、深い海中に放出
することも可能である。回収した二酸化炭素の輸送と貯蔵が問題視されて
いるところ、本開示にかかる二酸化炭素回収装置は、これを解決すること
ができる。さらに、原発事故で未使用な広大な土地をタンカー代わりに利
用すれば、地球温暖化問題の解決に寄与するとともに、原発事故の被害を
受けた地域の活性化に活用することも可能である。


図１２ 本開示にかかる炭化水素製造システムの一例を示す構成図
【０１１２】［実施形態１０］  次に、図１２に示す炭化水素製造システム
の一例について説明する。図示のように、本システム１０００は、二酸化
炭素回収装置１００９及び炭化水素合成装置１０１０から構成される。二
酸化炭素回収装置１００９は、前述の実施形態１から実施形態９の説明を
援用できる。炭化水素合成装置１０１０については、例えば、特許文献１
（特許第６４４０７４２号公報）の記載を援用できる。
【０１１３】  図１２に示すように、本実施形態の炭化水素合成装置１０１
０は、二酸化炭素が溶存する水Ａを収容するための水槽１０１１と、酸素
のナノバブル（数１００ｎｍ以下の酸素の超微細気泡）を発生するナノバ
ブル発生装置１０１２（「ナノバブル発生手段」の一例）と、光触媒（例
えば、酸化チタン、酸化亜鉛等）の存在下において、酸素のナノバブルを
含む水Ａに紫外線を照射する光触媒装置１０１４（「紫外線照射手段」の
一例）と、を備える。光触媒装置１０１４は、本開示の合成反応槽である。

  水槽１０１１には、逆浸透膜を通過させた水Ａが所定量収容されている。
水槽１０１１に収容されている水Ａには、二酸化炭素が溶存している。当
該二酸化炭素は、二酸化炭素回収装置１００９において炭酸塩として回収
された二酸化炭素が使用できる。図１２では、二酸化炭素回収装置１００９
から、二酸化炭素ガスが、送ガス管（送ガス手段）により、水槽１０１１に
供給されるようになっている。なお、図１２には図示していないが、水槽
１０１１の外部に二酸化炭素ボンベ等の二酸化炭素供給源を設け、当該二
酸化炭素供給源から水槽１１に二酸化炭素を供給する構成（水槽１１内を
二酸化炭素で充満させる構成）としてもよい。また、水Ａは、逆浸透膜を
通過させた水に限定されるものではなく、二酸化炭素が溶存している水で
あればよい。なお、水Ａは、逆浸透膜を通過させてイオン或いは塩類等の
不純物を除去したものが好ましい。

  ナノバブル発生装置１０１２は、超微細孔式のナノバブル発生装置であ
る。ナノバブル発生装置１０１２は、二酸化炭素回収装置１００９の送ガ
ス管（送ガス手段）に接続され、二酸化炭素回収装置１００９の陽極電解
室で発生する酸素が供給される。なお、ナノバブル発生装置１０１２は、
酸素ボンベ等の二酸化炭素回収装置１００９以外の酸素ガス供給源から酸
素ガスが供給されていてもよい。ナノバブル発生装置１０１２で、供給さ
れる酸素に基づいて、水槽１０１１の水Ａにおいて酸素のナノバブルを発
生させる。

  ナノバブル発生装置１０１２は、酸素の気層（気泡）を噴出する酸素噴出
部分と、水槽１０１１中の水Ａを噴出する水噴出部分と、を備える。ナノ
バブル発生装置１０１２においては、前記酸素噴出部分及び前記水噴出部
分を水槽１０１１内に投入する。
  前記酸素噴出部分には、ナノレベルの微細孔を有する特殊セラミックフィ
ルターが設けられ、当該微細孔から酸素の気層（気泡）が噴出される。ま
た、上記水噴射部分においては、水槽１０１１中の水Ａが前記特殊セラミ
ックフィルターに噴射されることで、前記特殊セラミックフィルターの表
面を水Ａの液流で流す。
  ナノバブル発生装置１０１２においては、前記特殊セラミックフィルター
の微細孔の境界に水槽１０１１中の水Ａの液流を与えることにより、前記
酸素噴出部分（微細孔）より噴出された酸素の気層（気泡）が微細に切断
される。そして、切断された酸素の気層（気泡）が水槽１０１１中の水Ａ
の表面張力により圧縮されることで酸素のナノバブル（超微細気泡）が生
じる。なお、ナノバブル発生装置１０１２は、超微細孔式のものに限定さ
れるものではなく、酸素のナノバブルを発生可能な装置であれば、他の公
知なナノバブル発生装置であっても構わない。
  図１２に示すように、光触媒装置１０１４は、酸素のナノバブルを含む水
Ａに紫外線を照射するためのＵＶランプ１０１３と、光触媒を内部に備え
た反応管１０１７と、を備える。ＵＶランプ１０１３は、反応管１０１７
の周辺に配置され、反応管１０１７に向けて紫外線を照射する。反応管
１０１７は、紫外線が透過可能な管状の容器であり、その内部を酸素のナ
ノバブルを含む水Ａが通過可能に構成されている。

     心に響く歌曲　  『僕にまかせてください　クラフト』
　　　　　　　　　　　　　　ジャンル：フォーク　1975年4月10日
　　　　　　　　　　　　　　作詞／作曲：さだまさし

今日の言葉：27日、シェインバウム大統領はメキシコ人以外も受け入れて
　　　　　　いると明らかにした。（毎日新聞より）

　　　　　　　　　　春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
　　　　　　　　　　　　　　   　　春だというのに自然は沈黙している。

　　　　　　　　　        　       　　　レイチェル・カーソン 『沈黙の春』