JP2000514536A - 二酸化ガスの輸送、分配及び供給技術を含む、パイプライン利用率の向上 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、種々の自然及び人造の源から製造される二酸化炭素、ＣＯ₂を利用することを含むものである。かかるガスが大気中に廃棄物の副産物として排気される場合、このガスは、地球の大気の温室効果に寄与し、最終的に破壊的な地球の温暖化となる主要な気体状排出分である。本発明は、ＣＯ₂ガスの輸送、分配及び利用の方法を含むことができる。本発明のこの形態は、夏の間、不稼働の天然ガスパイプラインを使用してＣＯ₂ガスを輸送し、作物の収量を増大させるためＣＯ₂ガスを畑の作物に供給することを含む。本発明は、天然ガスの需要が少ない「オフピーク」の暖房を使用しない期間の間、天然ガスパイプラインの「負荷ファクタ」の季節的な利用率を向上させる。更に、本発明は、主マニホルドに連結するゲート弁を備える一連の枝ラインから成る分配機構を提供することができる。一方、主マニホルドは、一連の第二の排気パイプラインの列に接続することができる。このガス分配システムは、既存の農法及び農機具と適合可能である。分配機構の列の排気パイプを通じてＣＯ₂を自動的に供給することは、経済的に、正確に且つ均一にＣＯ₂ガスを畑の作物に分配する電子式の畑の監視装置により容易に遠隔制御することが可能である。ガス分配格子、電子式監視及び自動的な供給制御装置の全ては、光合成のために作物に入射するＣＯ₂の濃度及び温度を含んで、気体状媒体を最適化する設計としたガス処理施設内にて連結することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 二酸化ガスの輸送、分配及び供給技術を含む、パイプライン利用率の向上 発明の分野 本発明は、異なる実施の形態において、廃棄物のリサイクル、ガスの供給及び 農業に関する。本発明の１つの形態は、パイプラインを通じて供給される廃物の ＣＯ₂ガスの利用に関して特に有用である。本発明の別の形態は、現在の農業又 は林業技術を損なうことなく作物の収量を改善する方法を提供する。 発明の背景 1820年にニューヨーク州、フレドニアにて天然ガスが最初に使用されて以来、 天然ガスはエネルギ源として使用可能であることが公知となっている。オイルブ ームの間、油田の掘削業者は油を掘削するとき、液状の天然ガスを保持する天然 ガス井、すなわち油の埋蔵箇所を掘り当てることが極めてしばしばである。しか しながら、石油の埋蔵箇所を探知することを急ぐエネルギ開発業者は、こうした 天然ガスの埋蔵箇所の１つを掘り当てることは厄介なことで且つ妨げになると考 えていた。この天然ガスは「燃え尽き」させ、すなわちその井は蓋をしていた。 油掘削業者は、この天然ガスを無用のものと考え、掘削プロジェクトが油ではな くて天然ガスを掘り当てたならば、その井は失敗であると考えていた。油の関係 者は、実際に、天然ガスの開発に携わるものを低く見ていた。長年に亙り、開発 された天然ガスに対する市場は多少あるにしても極めて僅かであった。その結果 、テキサス、ルイジアナ、オクラホマ、カンサス州、及びその他の２、３の天然 ガスの製造州において、油の製造中に発生した何兆立方フィートもの天然ガスは 単に燃やすだけ、すなわち大気中に「フレアオフ」させていた。長年に亙り、天 然ガスの燃える炎は、油田を掘削するときに良く見られる炎である。 しかしながら、1930年代、一部の鋭いエネルギ開発業者は、天然ガスを精製し 、取り扱い且つ市場にパイプで送ることができるならば、天然ガスはエネルギ資 源として莫大な可能性があることを認識し始めた。しかしながら、第二次世界大 戦はエネルギ源としての天然ガスの埋蔵箇所を開発することを遅らせた。第二次 世界大戦後、肉厚の薄いパイプラインの新たな技術及びパイプの直径を914.4ｍ ｍ（36インチ）まで増大することを可能にする低温の曲げ及び溶接技術の登場に 伴 い、天然ガス／エネルギの革命が生じた。エネルギ業者は、天然ガスパイプライ ン広範囲な網を拡張するため、何千億というドルを投資し始め且つ継続した。例 えば、現在米国のガルフ湾岸の天然ガスの貯蔵箇所を主として中西部及び北東部 の米国州である天然ガスの大きな市場に接続し、これら市場にて、天然ガスは家 庭及びビルの暖房用の燃料として広く使用されている。 天然ガスは、主としてメタンから成っているが、埋蔵分は組成の点にて著しく 相違する。天然ガスは、一般に、油埋蔵箇所の上のガスキャップ、油の液体中に 蓄えられたガス又はガス井の埋蔵分として地下資源から抽出される。天然ガスの 埋蔵箇所への多数の穿孔はキャップされ且つウエルヘッドにて制御される一方、 該ウエルヘッドは、小又は中間寸法の回収ラインに接続される。多数のウエルヘ ッドから生じるこれら小径の多数の回収ラインは現場のガス処理施設と相互に接 続されることが極めて多く、このガス処理施設は、望ましくない炭化水素以外の 成分を天然ガスから除去する。この炭化水素以外の成分は、典型的に、異なる量 の水蒸気、ヘリウム、窒素、硫化水素及び二酸化炭素から成っており、そのうち 、水蒸気、硫化水素及び二酸化炭素が最も多く含まれる。現場のガス処理施設に おいて、水蒸気は天然ガスを乾燥剤に通すことにより除去され、この乾燥剤は水 分を脱水し、ＣＯ₂は、典型的にガスをアミン溶液に通すことにより選択的に又 は硫化水素と共に除去することができる。ガスウエルヘッドは、通常、生のガス を安定的な量にて供給し得るように制御されており、このため、汚染物質は現場 のガス処理施設にて常時且つ効率良く除去することができる。 現場のガス処理後、より太い一群の回収パイプラインは、通常、上述したよう に、多数のガス井、ガス田より小型のガス田のガス処理施設を相互に接続し且つ 組み合わせて、より大きく集中化したガス処理施設にまとめる。こうした大型の 天然ガス処理施設は、ガスから炭化水素以外の不純物を更に洗浄するが、実質的 に、天然ガスから望ましい炭化水素及び水素成分を凝集物又は蒸留物として抽出 する。こうした望ましい抽出されたガスは、プロパン、ブタン、ペンタ、及び水 素を含む。天然ガスにて自然に生じるこうした物質は、集中化したガス処理施設 により一般に、制御した圧力状態下にて冷却し、これによりこの成分を凝縮し且 つ除去することを可能にする。このことは、回収パイプライン及び輸送パイプラ インを凍結させ且つ詰まらせることがしばしばである水分に対してパイプライン を保護することになる。液状の炭化水素及び水素蒸留物は、価値があり且つ利用 されている。 輸送目的のために集中化したガス処理施設から出る精製後の天然ガスは、典型 的に、約95％のメタン（ＣＨ₄）、約１％以下のＣＯ₂（一般に、処理後、約0.8 ％のＣＯ₂が残る）、約１％の窒素（Ｎ₂）ガス（ガスの処理後に残る）、約2.7 ％のエタン、約0.15％のプロパン、約0.35％の水素（Ｈ₂）ガス、約0.03％のヘ リウム及びその他の微量のガスを含む。メタンは無色且つ無臭であり、このため 、ガスは、典型的に、ガス漏れを人間の鼻で安全に且つ容易に検出することを可 能にする臭いをわざとガスにつけるため、輸送のため、メルカプタンのような硫 黄化合物で臭いがつけられている。次に、この有臭のメタン（一般に、１％以下 のＣＯ₂を含む）を遠方の市場に出荷するため太い輸送パイプラインに導入する 。最終使用箇所は、ガスが発するエルヘッド、ガス田の処理施設及びガス処理セ ンターから数千マイル離れており、このため、圧力を上昇させ、これによりメタ ンガスをパイプラインを通じて輸送するため長い輸送ルートに沿って一連のコン プレッサが採用されている。 今日、輸送のために精製した主たる化学成分であるメタンは、燃焼したとき、 微粒子を殆ど発生せず、有害な硫黄排出分が殆ど無く、またアッシュ副産物が全 く無いため、天然ガスは、世界で最も清浄なエネルギ源と見なされている。しか しながら、メタンの燃焼により相当な量の水蒸気及び二酸化炭素がガスが生ずる 。これらの水蒸気及びＣＯ₂ガス副産物は、無害の副産物と見なされており、一 般に、排気煙突を通じて大気中に排気されている。天然ガスの清浄な燃焼特性及 び化学的結合体を形成する能力があるため、プラスチックポリマー、肥料、及び 多数のその他の重要な工業的及び家庭用化学物質の製造における極めて価値ある 成分となっている。世界の化学工業の大多数は、大きな天然ガスの埋蔵箇所付近 に集中している。例えば、米国において、工業の中心地は、ルイジアナ州のガル フ湾岸付近に位置しており、テキサス州、ヒューストンは、天然ガスの大きな処 理地帯である。また、こうした工業的過程／施設の多くは、再度、排気すべき廃 棄物と見なされる二酸化炭素をその後に発生させる。 先に説明したように、米国の主要な天然ガスのパイプラインの多くは、メキシ コ湾岸地帯に沿ったガスの製造地域から北東部及び中西部地帯に伸びており、こ れら地帯にて、多量の天然ガスが冬の間のビルの暖房の燃料として使用されてい る。これらパイプラインは、11月から３月まで辺鄙で且つ遠隔のガス田であるこ とがしばしばである、多数の遠方のガス田から都市部の暖房用市場に天然ガスを 運ぶ。暖房の目的のために天然ガスを輸送し且つ供給する広範囲なパイプライン 網は、ピークの冬季の需要量を賄い得るような設計、技術的構成且つ構造とされ ている。米国北部の極めて低温の冬の間、家庭及びビルを暖房するため莫大な量 の天然ガスが燃焼されており、需要に追いつくため、輸送網の能力に負担を課し ている。しかしながら、より暖かい春、夏及び秋の期間中、天然ガスの需要は急 減し、４月から10月にかけてパイプラインの輸送能力の75％は不稼働のままであ る。基礎的工業過程のメタンの必要量は、天然ガスを輸送する能力の一部を稼働 させるに過ぎない。また、相当な量の天然ガスは、メキシコ湾岸のような広い海 域に配置された沖合プラットフォームからも製造されており、これら沖合プラッ トフォームは、輸送パイプラインにより陸上の市場に接続されている。また、北 海及びその他の地域にて天然ガスの大規模な沖合での製造が行われている。南半 球にて、天然ガスの需要がある冬季は北半球の反対であり、赤道の南側では４月 から10月までが秋及び冬であることを反映している。 北部の気象状態にて作動するパイプライン内における需要の山及び谷、すなわ ち需要の大きい冬季と需要の少ない夏季との間の差は問題となり、天然ガス業界 及び消費者にとってコスト高となるものである。このように、天然ガスの需要量 が季節によって変動する結果、ピーク時の冬季の需要に合うようにパイプライン の能力を過大にすれば、一定の多額の資本コストの支払いのため、天然ガスの価 格は著しく高いものとなる。典型的に、ガス輸送ルートは、平行に走る５本乃至 ６本のパイプラインを含むことになる。需要が減るに伴い、パイプラインは平行 して同時に不稼働となり、残りの稼働中のパイプライン及びコンプレッサがそれ らの能力一杯付近の効率的なレベルにて天然ガスを輸送する。 天然ガスの輸送システムの多額の固定費及び夏の間の天然ガスの需要が少ない ことを緩和しようして、天然ガス会社は、その固定費に対する利益を向上させる ため３つの基本的な戦略を採用している。第一に、天然ガスを米国湾岸の北部に て年間を通じてポンプで汲み上げて、典型的に、冬季の需要の多い市場付近に位 置しており、冬季の暖房の需要が必要とする迄、天然ガスを地下に安全に蓄える 能力を有する、典型的に多孔質の砂岩又は塩洞窟である適当な地質形成物の内部 に注入する。しかしながら、これら適当な地質形成物の数が限られており、ガス を注入し、オフピーク時にガスを貯蔵するための殆どの公知の戦略的な岩形成物 は今や、完全に利用し尽くされている。すなわち、天然ガスの最終市場付近の適 当な地質形成物は、既に夏の間に天然ガスを貯蔵するために開発し尽くされてい る。 パイプラインの夏の負荷ファクタを改良するために天然ガス会社が採用してい る第二の方法は、中断可能なサービスとして知られている。この方法は、工業的 な大消費者が石炭のようなより低廉な燃料代替物を燃焼せずに、エネルギ源とし て天然ガスに切り換えるようにすることを含む。しかしながら、この遮断可能な サービスは、ピークの冬季の暖房シーズンの間に、定期的に、ガス供給源を運転 停止にし／遮断する可能性のある緊急時が発生する可能性があり、このため、こ の工業用の天然ガスの消費者は、シーズンの期間に亙って代替的なエネルギ源に 戻ることを余儀なくさせる。天然ガスの供給が中断される不便さのため、天然ガ ス会社は、この顧客に対し、通常の天然ガスの価格の1／3乃至1／2となることが しばしばである、値引きした天然ガスの価格を提供している。このことは、中断 可能な天然ガスのサービスを経済的に魅力のあるエネルギの選択肢の１つにして いる。しかしながら、地下へのガス注入の場合と同様に、中断可能なサービスに 経済的に変換することのできる工業用顧客の数は極く限られている。 ガスの季節による需要の山及び谷を平らにするために天然ガス輸送会社が採用 する第三の戦略は、冬季のメタンガスの市場にて、液化天然ガス、すなわちＬＮ Ｇの大規模な貯蔵システムである。ＬＮＧ貯蔵箇所にて、メタンは夏の間、湾岸 北部からポンプで送られる。メタンガスが貯蔵施設に達すると、そのメタンガス は圧縮し且つ超低温にして極く濃縮した液体の形態にする。ＬＮＧは加圧した超 低温の人造のタンク内に貯蔵し、このタンクは、天然ガスの冬季のピーク時の需 要となる迄、メタンを液体状態に保つ。しかしながら、ＬＮＧの貯蔵は、資本コ スト及び運転コストが多額な経済的でない選択肢となる傾向がある。 地下への注入、中断可能なサービス、ＬＮＧの貯蔵というこれら３つの戦略の 全ては、天然ガスの輸送パイプラインに関連する、高い固定費用を回収し、また メタンガスの夏季の需要量を増大させるためある程度は成功している。しかしな がら、これら戦略の機会は限られており、冬季のピーク需要量を賄うための北部 に集中したガス輸送インフラストラクチャの大部分は、夏の間、十分に利用され ないままである。現在、暖房シーズン以外の間に不稼働である天然ガスのパイプ ラインは、この業界に対し何十億ドルもの投資に対する利息を掛けることになり 、資産が十分に利用されない程度は巨額となる。 有意義なエネルギ埋蔵量が無く、しかも、パイプラインを介して天然ガスの埋 蔵箇所に経済的にアクセスすることのできない工業国（例えば、日本）において 、エネルギ需要量を賄うために、多量のＬＮＧ船が採用されている。こうしたＬ ＮＧ船は、週単位であることがしばしばである状態にて、天然ガスの市場から天 然ガスの製造地帯まで空で戻る。また、こうした船は、天然ガスの需要が急減す るより暖かい季節の間、十分に利用されない。 温暖な気象の地域にて、ガスパイプラインは、冬季の気象に含まれる地域より も年間を通じてより均一に使用される。その理由は、メタンガスは、季節的な暖 房の需要ではなくて、工業的過程のために主として使用されるからである。天然 ガスはガルフ湾岸地帯にて豊富であるため、そのガスを近くの貯蔵地帯に供給す るため高コストの州間輸送パイプラインは不要である。その結果、地下の天然ガ スの埋蔵量が豊富な地帯において、メタンは、発電のための経済的に魅力的なエ ネルギ選択肢として、また、エネルギ集約的な工業コンビナートに対する１つの エネルギ源として年間を通じて広く使用されている。 このメタンの燃焼は、大気中に排出されるＣＯ₂を発生させる。ガルフ湾岸地 帯において、天然ガスを多量に燃焼することに加えて、化学業界及びその他の工 業的過程にて、天然ガスを使用する結果、多量のＣＯ₂が発生する。例えば、テ キサス州において、多量のセメント、肥料及び石灰が製造されており、これらは 副産物として多量のＣＯ₂を発生させる。更に、ＣＯ₂は炭酸飲料の「発泡性」を 提供するためにも一般に使用され、また、酒飲料を供給する推進剤としても使用 されている。また、ＣＯ₂は、特に、肉、鶏肉及び魚の冷凍、包装及び輸送のた めに幾つかの工業的用途でも使用されている。 天然ガスが価値ある埋蔵エネルギとして見落とされ、油製造の廃棄物として処 理されていた初期のオイルブームの時と同様の方法にて、今日、ＣＯ₂は工業的 過程及び燃焼を介するエネルギ製造の廃棄物的な副産物として一般に処理されて いる。オイルブームの初期の時代の天然ガスと同様に、ＣＯ₂は、大型の排出分 の排気煙突を通じて大気中に排気されている。燃焼及び工業的発生源から出る何 兆平方フィートものＣＯ₂は、地球の大気中に廃棄されており、またその廃棄が 続けられ、ＣＯ₂の排出分を制限するため大きな政治的論争を生じさせている。 科学者は、ＣＯ₂の「温室」効果は、大気の温暖化の傾向を生じさせ、北極の氷 山が解けること−−地球全体の温暖化につながると予測している。 ＣＯ₂は、液化される、すなわち極く低温冷却され且つ液体となるように加圧 されることがしばしばである。その後、ＣＯ₂は、絶縁し且つ加圧したタンクト ラック又はタンク貨車にて液体として輸送される。また、ＣＯ₂は、固体の形態 のドライアイスとして貯蔵することもできる。また、ＣＯ₂は、極めて高圧であ るため、ＣＯ₂が包接化合物（clathrate）とて公知の固体の形態にて保持される 、500ｍ乃至1000ｍの地下に蓄えることができる。米国特許第5,397,553号（その 教示内容は引用して本明細書に含めてある）には、ＣＯ₂ガスを包接化合物に変 換する効率の良い方法の概略が記載されている。また、4000ｍという深さの海に て火力発電プラントからのＣＯ₂を固体のＣＯ₂包接化合物として蓄えようにする 、欧州の専用のパイプライン計画は、「空想的」である（例えば、1993年7月17 日のニューサイエンティスト（New Scientists）を参照）。包接化合物は、今日 迄、価値ある資源とは見なされていない。 経済的な過程のため相当な量のＣＯ₂ガスを必要とする幾つかの大規模な工業 的用途において、比較的短いＣＯ₂ガスの輸送パイプラインが幾つか、現在、稼 働中である。また、埋蔵箇所内の圧力を高圧に保ち、これにより、埋蔵物を表面 まで押し出すことにより原料の回収率を向上させるため、ＣＯ₂は、地下の油埋 蔵箇所中に一般に再注入されている。また、油業界は、パイプライン中の油の流 動性を高めて、特に、低温の冬の間、生ガスを圧送するのに必要なエネルギを少 なくするためにもＣＯ₂を使用している。パイプを通る油の流れを向上させるた めにＣＯ₂を使用することは、米国特許第3,389,714号及び同第3,596,437号に記 載されている。サンサナム（Santhanam）の米国特許第4,206,610号及び同第4,72 1,420号（その教示内容を引用して本明細書に含めてある）は、パイプラインを 介して石炭又は磁気粒子を輸送するために濃度の濃い液体ＣＯ₂媒体を使用する 。また、農業用肥料の製造に使用されるアンモニアガスのようなその他のガスは 、市場に供給するため、短い距離の輸送パイプラインで輸送されている。しかし ながら、農家へのアンモニアの最終的な供給は、ガス状ではなくて、処理した固 体又は液体の形態にて行われている。 長年に亙り、作物の成長を促進するため、二酸化ガスを使用することは公知で ある。通常の大気状態にて、ＣＯ₂は、外気の約0.03％を占めるが、大気中のＣ Ｏ₂の濃度が約0.6％に２倍になると、作物の収量は、50％程も著しく増大する。 また、高濃度のＣＯ₂で育った作物は利用可能な水をより効率的に使う。しかし ながら、ＣＯ₂の濃度が過度に濃くなると（例えば、0.1％以上）、ＣＯ₂は作物 の成長にとって有害となり、また、人間及びその他の器官にとっても有害となる 可能性がある。ＣＯ₂ガスを使用して、作物の収量を増大させようとする殆どの 努力は、温室内にて作物の成長を促進することに重点をおいているが、ジェー・ アール・シンプロット・カンパニー（J.R．Simplot Company）、ミシガン大学、 デューク大学、及び米国農務省は、その成功の程度は異なるが、屋外で幾つかの の研究を行っている。 ＣＯ₂ガスは、一般に、作物の成長速度を増すために温室内に導入されるが、 地球のＣＯ₂の排出分に合った、ＣＯ₂に対する大きい農業市場は開発されていな い。作物の成長の促進に関し、ＣＯ₂ガスをパイプライン網又はマトリックスを 介して広い面積に亙ってＣＯ₂スを分配することは、最も経済的で且つ有利であ る。ＣＯ₂の「潅漑」は、作物の収量を向上させる。しかしながら、その他のシ ステムは、農家の通常の作業の実用性を考慮せず、また、畑にて農家が通常の手 順を行うこと及び標準的な農業機械を使用することを許容しない。この出願のＣ Ｏ₂のリサイクルシステム（その教示内容を引用して本明細書に含めた、ＰＣＴ 国際公開第ＷＯ95／32611号に開示された）は、一般的な農業方法を可能にし ようとするものであるが、このシステムは、パイプの広範囲な移動を必要とし、 また、ＣＯ₂を輸送し且つ供給するための経済的な方法を提供するものではない 。このように、エネルギ集約的で且つ化石燃料に依存する社会の副産物としてＣ Ｏ₂の地球の大気中への排気は続けられている。多量のＣＯ₂スを利用する市場を 開発することができるならば望ましいことである。 集中的な施肥、大規模な潅漑インフラチトラクチャーの整備、及び世界中で広 く行われているハイブリット穀物の栽培は、世界の広い地域で略最適化されてい る。米国にて１エーカー当たりの年間収穫量及び収量は、最高に達し、その後、 低下しつつある。食物の余剰分が少なくなり、また世界の人口及び食物の需要量 のロケット式の増大に伴い、この世界的に増大する需要を賄うための米国の能力 は、何十億という新たな子供を育てるための量に追いつくことができない。世界 の食物の需要及び供給の課題に対する最も権威ある当局の幾つかは、次の30年間 に世界の食物の供給量は急速に悪化し、多量の食物不足が生じると予測している 。 全ての成長期の間、ある地域全体の農家は、農家が可能な最大の収量を上げる ことを妨げる多数の気象を経験し、その結果、不良で経済的でない収穫量となる 。モンスーンが襲い、又は春に雨が降った畑は、トラクタがぬかった畑に入るの を妨げ、作物を植える日を遅らせ、このため、成長期間が短くなり、また収量が 減少する。また、雪解けが遅れることは、一連の適当な時点で畑を耕すのことを 妨げ、可能な最大の収量を達成することができない。日射量が少なく又は低温状 態は、土壌の温度を低下させ、種にとって不良な発芽状態となる可能性がある。 また、特に、作物がその影響を受け易い幼年状態にあるとき、洪水、日照り、雹 及び嵐による損害又は高温は、成長の害となる可能性がある。多くの周辺の土地 は潅漑しない限り、経済的な生産性を達成することはできない。幾つかの地帯は 、１年に２回の収穫が可能であるが、理想的な気象状態でない限り、その２回を 成熟した状態で収穫することは全くできない。温暖でない地域において、農家が 直面する最も顕著な気象上の問題は、早期の霜、すなわち「枯死させる霜」であ る。 このため、農家は、エーカー当たりの作物の収量を増すための方策を常に探求 している。潅漑によって日照り状態を緩和することができる。潅漑のための給水 システムは世界中の何百万エーカーにて行われている。潅漑技術は、古代の技術 から可動のハイテクインフラストラクチャーまで種々の形態のものがある。水を 噴霧し、パイプから滴り落ち、又は単に水路から畑の全体に流れ出るようにした ものがある。更に、水は土壌中に吸収、吸引され且つその空隙内に保持される。 このため、潅漑システム及び給水装置は、１つの畑の中で動き回ることができ、 又は１つの畑から隣の畑に循環させ、また元の畑に戻ることができる。潅漑シス テムは畑から完全に除去するか又は広い面積に亙って容易に可動であるようにす ることができるため、このことは極めて有利なことである。このことは農夫が畑 に入り、トラクタで耕作し、種を蒔き、肥料及び殺虫剤等を施し、また潅漑施設 内に踏み込むことなく作物を収穫することを可能にする。また、日照りによる作 物の収量の損失を防止するため、潅漑は、成長期間中の臨界的な乾燥した日の僅 かな日に短時間だけ行えばよい。 米国西部のようなより乾燥した地帯において、水は、農業及び家庭用にとって 価値ある資源である。ある地区では、作物は利用可能な水の大部分、90％までを 作物が必要とし且つ使用している。潅漑は、コロラド川を枯渇させて砂漠に消え る川とし、最早、太平洋に達することはない。米国の中央高原の下方のオグララ （Ｏｇｌａｌｌａ）帯水層は、潅漑のポピングにより45.72ｍ（150フィート）も 沈下している。更に、ラスベガスのような人口の多い都市の開発は、より多量の 水を必要とする。ＣＯ₂の濃度が濃くなることは、農家が作物の収量を増すこと に役立ち、作物が光合成により利用可能な水を遥かに効率的に利用することにな る。作物はＣＯ₂ガスで補給され、これにより、その他の地区及び／又は用途に 適するように農業用水を割り当てることを自由にする。また、ＣＯ₂を作物の畑 に導入するならば、流入する流れに対してより多くの水が提供され、これにより 、重要な魚及び野生の資源の増加に寄与することになる。 農家が作目畑に対しアンモニア無水肥料／アンモニアを施すとき、作物の根系 統は、利用可能な栄養分の約50％しか吸収しない。このことは、高価な施肥の著 しい無駄であるが、一般的な農業方法である。作物の葉が、高濃度のＣＯ₂ガス で取り巻かれるならば、作物の根による肥料の栄養分の摂取量は増大し、同程度 の施肥によって収量を増すことができよう。更に、地下水及び表面水に達する肥 料の量は少なくなる。肥料が流れ出ることは、農業によって生じる「発生源不明 」 の水汚染の原因となり、飲料水、魚及び野生物が生存するために、また、人間に とって価値ある資源を提供する河川、地下水を汚染することになる。 視覚可能で且つ感触可能な水と異なり、ＣＯ₂ガスは無色無臭であり、植物に より極めて薄い濃度にて必要とされる。このように、作物に対するＣＯ₂の供給 は、潅漑水を供給する場合よりも、監視、制御及び最適化がより問題となる。高 濃度のＣＯ₂ガスは、特に風が強い状態のとき、急速に分配し且つ大気中に拡散 することがこの問題点を更に複雑にする。ＣＯ₂ガスは、潅漑水と同様の明確な 方法にてスプリンクラーによって広い面積に亙って効果的に噴射し又は重力で溢 れさせることはできない。作物に利用可能な潅漑水及び雨水は、何日もの間、土 壌プロファイル内に蓄えられ、潅漑装置及び給水パターンを１つの畑から隣の畑 に循環することを可能にする。これに対して、ＣＯ₂ガスは、重力又は土壌の空 隙により保持することはできない。潅漑は、夜間を含む１日の任意の時間に行う ことができる。これに反して、高濃度のＣＯ₂ガスは、成長期間中にのみ且つ植 物が光合成を受けている昼間の時間の間にのみ供給しなければならない。その結 果、ＣＯ₂ガスは、特に面倒な問題を生じ、ガスの濃度をある時点から次の時点 の間に極めて変動し易くする。目に見えず無臭の極めて少量のＣＯ₂ガスを手で 正確に制御して供給することは極めて難しいことである。 ＣＯ₂によるガスの潅漑は、作物の収量を増し且つ水を節約するために使用す ることのできる１つの方法である。米国特許第5,409,508号に記載されたような あぜ溝システム、水生植物栽培供給システム及び２回使用の潅漑システム（これ らは全て引用して本明細書に含めた、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ95／32611号に示唆 されている）を備えるような、太いＰＶＣパイプがＣＯ₂の供給のために試みら れている。そうであっても、今日迄、畑の作物又は水生植物栽培用の経済的で且 つ効率の良い農業用のＣＯ₂ガス供給システムは開発され且つ広く採用されてい ない。現在、ＣＯ₂は、成長期の日中の時間の全体に亙って均一にゆっくりと放 出し得るように効果的に化学的に結合して固体の形態になることはできない。Ｃ Ｏ₂ガスは、畑の面積の全体に亙ってかなり均一に分配して、ガスが作物の葉に 入るようにしなければならず、このことは、ＣＯ₂ガス供給システムを作物に近 接する位置に配置する必要があることを意味する。また、ＣＯ₂ガスは、作物が 光合成を受けている昼間の時間の間、かなり連続的な方法で供給しなければなら ない。一体型のＣＯ₂ガス供給システムが農業用又は森林地帯の広い面積に亙っ て又は水生植物栽培過程の全体に亙って適正な濃度のＣＯ₂を地続きに且つ経済 的に供給するならば、作物の収量は体系的に増すことになると考えられる。 このことは、かなり恒久的な導管分配マトリックスを通じてＣＯ₂ガスを分配 するという代替的な方法を可能にする。しかしながら、農夫が耕作、種蒔き、施 肥、殺虫剤の付与等のためトラクタと共に畑に入り且つ成長期の終わりに収穫す ることが必要なとき、問題が生ずる。ＣＯ₂ガス分配パイプラインが畑の中に付 設されている場合、このことはアクセスを妨げ、トラクタ、プラウ及び農夫の動 く経路を邪魔する。「畑の状態下にて作物の成長を促進する手段及び方法（Mean s and Methods for Enhancing Plant Growth Under Field Conditions）」とい う名称の米国特許第5,409,508号、及び「廃棄物の取り扱い方法（Waste Handlin g Method）」という名称の米国特許第5,300,226号（その双方の教示内容は引用 して本明細書に含めてある）の双方は、本発明の一人が発明したものである。こ れら特許に開示されたシステムは、パイプは必要としないが、通常の農業機械及 び技術の使用を制限する大規模なあぜ溝システムを採用する。このため、ガスを 作物の畑の広い面積に亙って効率的に供給する方法であって、農夫が作物の畑に 容易にアクセスしてその通常の農作業を行うことを可能にする方法を提供するこ とが有利である。 更に、作物による光合成速度は、周囲温度に対し極めて敏感であり、作物は霜 温度により恒久的に損傷される可能性がある。光合成の速度及び作物の収量は、 多くの作物にとって昼間の時間、約26.7℃（80°Ｆ）である、最適な温度に直接 、関係している。また、一般に成長期の開始時又は終了時の夜に生じる、早期の 霜は破壊的なものとなる可能性がある。北半球にて、成長期が11月（一般に「イ ンデアンサマー」として公知である）まで伸びるときに、９月の初旬に枯死させ る霜が降りることがしばしばである。早期の枯死させる霜は、作物の収量を激減 させ、先きの穀物の値段及び／又は消費者レベルの果物及び野菜の値段は、急上 昇する。また、早期の霜は、穀物の収穫の多くを最適なシーズンの前に行わなけ ればならず、その結果、穀物を熱乾燥させことが必要となることを意味すること が しばしばである。熱乾燥は、農家にとって費用がかかり、エネルギ集約的な作業 である。作物を熱乾燥を介して適正に乾燥させなかったならば、穀物は市場に出 る前に劣化し、過度に多量の水分含有量となり、サイロ内で適正に貯蔵すること ができなくなるであろう。こうした早期の枯死させる霜を防止することができる ならば、収量を長期の成長期に亙って劇的に増大させ、作物は畑で自然乾燥させ ることができるため、遥かに経済的で、エネルギ集約的でない熱乾燥を行えばよ いことになる。 ＣＯ₂の濃度を測定する監視装置が存在している。夜間及び昼間のスイッチを 切る色々なフォトセル及びタイマーが存在する。作物の水の損失を測定する蒸発 モニターが採用される。トーロ・ビジョン・Ｉ・シリーズ・コントローラ（Toro Vision I Series Controller）のような、昼間及び夜間のオンオフを行い、ま た、季節に応じて作動・停止機能を提供する、更なる手動制御装置が市販されて いる。しかしながら、これらパラメータの全ては、ガスの伝達及び供給システム と一体の関係にて関連していることが望ましく、ハネウェル・クロノサム・III ・サーモスタット（Honeywell Chronotherm III thermostat）及びペンシルベニ ア州、ピッツバーグのバフアーチ・インコーポレーテッド（Bacharach，Incorpo rated）が製造する、ＣＯ₂濃度を監視することのできるフライト（Fyrite）II燃 焼分析装置といった、多数の市販の監視装置の任意のもののような制御装置を含 むことができる。 米国における天然ガスパイプラインの多くは、温暖な季節の気象を有するガル フ湾岸及び中南部州に沿って発することを認識することが重要である。南部地域 の原産野菜の栽培は、科学者の間にてＣ₄作物として一般に公知であるものを含 む。Ｃ₄作物は、霜以上の年間温度に対して化学的に適応させる結果、成長が止 まることはない。一般的な霜及び冬季状態を経験するより高緯度地域において、 原産野菜の種はＣ₃作物であり、このＣ₃作物は、霜以下の温度の冬の間、成長が 止まる。二酸化炭素の導入量を増すことにより、Ｃ₃作物は、Ｃ₄作物よりもより 迅速な成長速度となるように刺激することができる一方、Ｃ₄作物は、より低濃 度で、しかも年間を通じて刺激することができる。このため、ガスの施肥に対し て最も経済的に応答する成長地帯及び作物の種類に対しＣＯ₂ガスを供給するこ とが最も有利である。麦、綿、大豆、多くの野菜及び多くの樹木種は、ＣＯ₂ガ スの濃度の増加に対し顕著に応答する。しかしながら、米国の穀物の最大の生産 量であるトウモロコシは、高濃度のＣＯ₂ガスを作用させても、その成長が顕著 に速くなることはない。 世界中の人口増加及びより高い生活レベルに対する欲求は、食物、水及びエネ ルギに対しこれまでにない需要を生み出している。こうした増大する需要の多く は、インド及び中国のように極めて人口が多く、工業経済が発展しつつある国に おけるものであり、こうした国では、土地、食物、水及びエネルギ資源は既に限 界に達している。例えば、こうした発展途上の工業的経済における電気の需要量 の増大に合うように多量の発電能力が新たに必要とされている。多くのエネルギ 専門家は、発電能力に対するこの需要の増大の殆どは、石炭の燃焼により充足さ れると予測している。石炭は、天然ガスが燃焼する場合よりもよりも、酸性雨及 びＣＯ₂の温室ガスを含む、多くの空気汚染を生じさせ、既にこれら発展途上国 を害しつつある環境問題を悪化させる。エネルギの効率性及び農業生産を伴う革 新的な技術があれば、こうした人口の多い国を著しく援助することができるであ ろう。 現在、二酸化炭素は、略全ての燃焼及び工業過程の無駄な生産物と考えられて いる。天然ガスのパイプラインは、夏の間、完全には利用されない。農夫は、食 料品の需要の増大に合わせるため作物の収量を増す方法を望んでいる。従って、 莫大な可能性が存在し、春、夏及び秋の間、不稼働である天然ガスのパイプライ ンを使用してＣＯ₂の排出源を農業のＣＯ₂ガス市場と関係付けることができれば 、望ましいことである。 発明の概要 本発明の１つの実施の形態は、寒い季節の間、二酸化炭素の量が1％以下の精 製した天然ガスをパイプラインを通じて天然ガスの採掘箇所からその天然ガスの 採掘点から遠方に位置する天然ガスの受け取り箇所まで輸送することを含む、廃 棄物の二酸化炭素を利用する方法を提供するものである。暖かい季節の間、１％ 以上の二酸化炭素を含む、二酸化炭素の濃度の濃いガスは、同一のパイプライン を通じて廃棄物の二酸化炭素の採掘地区からその天然ガスの採掘箇所の遠方に位 置する二酸化炭素の利用箇所まで輸送する。 本発明の更なる実施の形態は、更なる好適化を可能にする。例えば、濃度を濃 くした二酸化炭素の濃度を約３％乃至約97％の所定の濃度に保ち、パイプライン 内のＣＯ₂濃度が最初の＜１％から天然ガスとＣＯ₂濃度の濃いガスとの間で切り 換えるとき、所定の濃度に比較的ゆっくりと増大させることができる。この方法 は、ガス処理プラントにて二酸化炭素の濃度の濃い成分をＣＯ₂濃度の濃いガス から分離することと、作物の成長を促進させ得るようにそのガスを作物の畑に分 配することとを含むことができる。 １つの形態において、本発明は、燃焼源及び工業的過程からの廃棄物ＣＯ₂ガ スを利用する商業的に有利で且つ環境的に安全な方法を提供する。１つの実施の 形態において、本発明は、夏の間、十分に利用されない天然ガスのパイプライン を使用して、製造源から遠方の農業市場までＣＯ₂ガスを経済的に輸送する方法 を提供するものである。１つの好適な実施の形態において、作物の葉を取り巻く ガス状媒体を促進し、これにより、その作物の光合成速度、従って作物の収量を 刺激するためにＣＯ₂ガスが使用される。 １つの実施の形態において、天然ガスの需要量が少ない期間の間、不稼働であ る天然ガスの輸送パイプラインに比較的純粋なＣＯ₂が導入される。その後、こ のＣＯ₂ガスは畑の作物に供給する。別の実施の形態において、１％以上のＣＯ₂ をメタンと意図的に混合させ、その双方のガスを遠方の箇所まで最適に効率的な パイプラインで輸送することを可能にする。この第二の実施の形態において、Ｃ Ｏ₂ガスは、遠方の箇所にてメタンガスから分離される。次に、ＣＯ₂ガスを畑の 作物に供給して、メタンは燃焼のため又はその他の工業的用途のために販売する ことができる。 別の実施の形態において、主輸送パイプラインは、使用する畑にガスを供給す る、より細い一連の枝ラインに連結する。枝ラインが目的の畑に達するならば、 その枝ラインは、例えばゲート弁のような手動操作弁又は電子制御弁を通じて一 連の主マニホルドに接続する。枝ラインと主マニホルドとの間の接続面における この弁は遮断し又は閉じ、若しくは所定の量のガスを主マニホルドに供給し得る ように調節することができる。主マニホルドは、全体として畑の一端に対し平行 に配置され、成長期間の間、風が吹く方向に対し略平行に伸長することが望まし い。主マニホルドは、畑の下のすき深さよりも下に埋設することができ、立ち上 がり管が主マニホルドの長さに沿って間隔をおいて配置され且つ畑の土壌の表面 まで伸長するようにする。立ち上がり管は、第二の排気パイプラインの列に接続 される。これと代替的に、主マニホルドは、例えば、道路の溝内で畑の外端縁に 隣接する位置に配置することができ、また、作物の畑に列状に配置された第二の 排気パイプラインに対する取り外し可能な接続具を提供するようにしてもよい。 本発明の別の実施の形態によれば、均一に隔てたポートが主マニホルドの長さ に沿って且つ該主マニホルドの少なくとも一側部に設けられる。これらポートは 該ポートの接続具を通じて第二の排気管に取り外し可能に接続することができる 。これら第二の排気パイプは、その長さに沿って一連の小穴（例えば、直径12.7 ｍｍ（1／2インチ）以下）を含むことができる。第二の排気パイプは、直径約25 .4ｍｍ（１インチ）とすることができる。これらより細い管は、ＣＯ₂ガスをパ イプライン網から作物の畑を取り巻く大気中に分配し得るように、使用する畑内 に配置する。別の実施の形態において、主マニホルドは、直径方向に対向した側 部にポートを有し、第二のパイプが主マニホルドの反対の垂直方向に向けて畑内 に伸長することを許容することができる。 これら主マニホルドは、直径25.4ｍｍ（１インチ）以上であることが望ましく 、又はより細い第二の排気ラインから成る、間隔を置いた列の網と相互に接続す ることができ、該第二の排気ラインは、作物及び／又は木が成長に特定された畑 の表面を横断して均一な列状に配置される。全体として等間隔の列状の第二のパ イプは、畑を横断するように伸長し、トラクタ、プラウ及びその他の農業機械が 通常の方法にて畑に入り且つ作業することを可能にすると同時に、大きい面積に 亙ってＣＯ₂ガスを均一に分配する。 更に別の実施の形態において、第二のパイプラインの列は、成長する夏の期間 の間、吹く風に対して略垂直に配置し、第一のパイプラインを畑の風上側の端縁 に配置する。該第二のパイプラインは、畑の略全体の長さに沿って伸長すること ができるが、畑の両端の手前にて終わって、トラクタ、プラウ又はその他の農業 機械が第二のパイプの列に入ることなく、回転するためのスペースを提供する。 所要形状の耕作方法を採用する場合、第二の排気管は、渦巻き状の形状のプラウ 及び植え付けの形態に対して平行となるようにすることが望ましい。 本発明の更に別の実施の形態において、第二のパイプラインの管を管の列に沿 って間隔を置いて配置された杭２８により地面に固着され、該杭は地面に打ち込 んで、軽量な第二の管が強い風及び嵐によってずれないようにする。主マニホル ドは、同様に埋設されたならば、地面に杭打ちすることができる。 これら第二のパイプラインの列は、純粋なＣＯ₂及び高温度のＣＯ₂を供給する ことができる。最適な温度及び高濃度のＣＯ₂の供給は、電子的に監視し且つ遠 隔的に制御することができる。純粋なＣＯ₂ガスは、主マニホルドのゲート弁を 通じて電子的に命令を与え、調整したバースト制御状態にて供給することができ る。これらバーストは、最適なガス濃度とする必要性のため、昼間の時間に行わ せることができる。別の実施の形態において、これら第二の排気パイプラインの 列は僅かにより大きい直径とし（例えば、25.4ｍｍ（１インチ）以上）、0.03％ 乃至0.1％のＣＯ₂、特に好ましくは、約0.04％乃至約0.1％のＣＯ₂を含むより希 釈したＣＯ₂混合体を供給するようにする。これと代替的に、高濃度のガスは、 昼間の時間の間に連続的な流れとして供給することができる。 別の好適な実施の形態において、ＣＯ₂ガスの供給システムは、畑の作物が初 期の成長期にて、約76.2ｍｍ乃至152.4ｍｍ（３インチ乃至６インチ）の高さの 幼年段階に達したときに、手で開き、また、作物が成熟し、収穫又は矯正の準備 ができたときに手で閉じることができる。１つの代替的な実施の形態において、 通常、霜が降りない温暖な気象の地帯において、特に、木を成長させ又は１年中 を通じて収穫する場合に、１年中、ガスを高濃度にすることを採用することがで きる。 電子的に制御した供給を多数の市販のフォトセルの任意の１つに接続すること ができ、該フォトセルは、昼間の間に使用すべくシステムを作動させ、夜間には ガスの供給を不作動にする。１つの代替的な実施の形態において、このシステム の昼間の作動及び不作動は、フォトセルではなくて季節的に調節した時計により 行うことができる。昼間の間にシステムが作動されたならば、ペンシルベニア州 、ピッツバーグのバフアーチ・インコーポレーテッドが製造する、フライトII燃 焼 分析装置のような多数の市販の監視装置の任意の１つによってＣＯ₂の濃度を記 録することができる。ＣＯ₂の濃度が作物が成長する畑にて最適であるＣＯ₂濃度 以下に低下したならば、電子的な命令をコンプレッサ又はファンに送って、該コ ンプレッサ又はファンがＣＯ₂濃度の濃い更なる空気を畑の内部に圧送するよう に作動する。また、かかる電子式監視網に市販の風速及び方向のモニターを内蔵 させることができる。この場合、より早い風速であれば、ＣＯ₂ガスの濃度を高 くし又はその供給速度を速くすることを必要とする。一定の最大値を超える風速 の場合、大気中への損失を最小にするためガスの供給を中止することができる。 また、このシステムは、ハネウェル・クロノサム・III又はフライトIIのような 追加的なサーモスタットに接続することができ、該サーモスタットは、フォトセ ル、時計及びＣＯ₂を監視する作動装置をオーバライドし、特に、夜間の間、温 度が極めて低温になったときに暖かいガスを畑に供給することができる。このよ うに、ＣＯ₂の摂取量が最適な量以下となった場合であっても、作物の凍結を防 止するため、このオーバライド式サーモスタットによって、畑への温暖なガスの 供給を電子的に開始することができる。 更に別の実施の形態において、ガスを約26.7℃（80°Ｆ）の最適な温度にて畑 に供給するため、輸送ライン、枝ライン、主マニホルド及び／又は第二のマニホ ルドを使用することができる。同様に、例えば、成長期の夜間及び早朝の時間、 枯死させる霜を防止するために霜温度以上の温度にて空気を供給すべくパイプラ インを使用することができる。この場合、夜間の間、同様にガス命令システム内 に連結されたサーモスタットにより、ガスの供給を停止させるフォトセルを電子 的にオーバライドさせる。温度が過度に降下したとき、夜間の間でさえも畑への 温暖なガスの供給を開始し、作物の凍結を防止することができる。温暖な空気は 、燃焼源、地質吸熱体、又はテキサスのようなより温暖な南部の気象の地帯のよ うなより遠方の地帯から送ることができる。地質吸熱体を採用する場合、温暖な 空気を暑い夏の間に地下の空所内に圧送し、親岩形成体を加熱して、その岩形成 体内で加熱されたガスをより低温の期間に畑の中に圧送することにより、熱を提 供し霜の形成を防止することができる。 畑の温度が極めて高温度であるとき、すなわち26.7℃（80°Ｆ）になったなら ば、電子式サーモスタットは、ガスの貯蔵センターに対し電子命令を送り、ゲー ト弁を通じて低温の空気をその頭上の作物に供給することができる。低温の空気 は、低温の地質吸熱体又は低温な地面の温度から得ることができる。 更に別の実施の形態において、ＣＯ₂及び／又は温度を制御したガスは、１列 の作物を覆うプラスチックドーム内に供給することができる。これらのドームは ガスを作物に隣接する位置に保持し、作物に対する有利な効果が最大になるよう にする。 更に別の実施の形態において、ＣＯ₂ガスは、冬の間、天然ガスが太い天然ガ ス輸送パイプ内を通って流れる方向と反対の方向に輸送する。この実施の形態に おいて、ＣＯ₂ガスは、陸上の製造源から発して、不稼働の天然ガスパイプライ ンを通じて送り、沖合のガス製造区域に戻して、この沖合の製造区域にてＣＯ₂ は、水生植物栽培成長を促進させるために使用することができる（図１９参照） 。 これと代替的に、ＣＯ₂ガスは、陸上の製造源から発して、不稼働の天然ガス パイプラインを通じて送り、沖合のガス製造区域に戻して、この沖合の製造区域 にて、ＣＯ₂を油井中に再注入して、油の流量及び回収率を向上させることもで きる（図１７参照）。 所望であるならば、ＣＯ₂は、それに代えて、不稼働の天然ガスパイプライン を通じて陸上の製造源から海上のプラットフォーム又は油井に発送することがで き、この場合、当該技術分野にて公知であり且つ上記に含めた米国特許第5,397, 553号に記載されている（図１８参照）ように、この油井にて包接化合物の形態 にて蓄え、500乃至1000ｍの海の深さの圧力にて安全に蓄えることができる。パ イプラインが再度、天然ガスを輸送する、天然ガスの需要期の間、これら包接化 合物は、海面に上昇させ、その海面にて、固体の包接化合物から解放させたＣＯ₂ を使用して水生植物栽培を促進するか又はその天然ガスと共にパイプラインを 通じて供給することができる。 別の実施の形態において、ＣＯ₂は、不稼働の天然ガスパイプラインを通じて 陸上の供給源から海上のガスプラットフォーム又は油井に圧送することができ、 その油井にてＣＯ₂は、固体の包接化合物として蓄え、500乃至1000ｍの海の深さ の圧力下にて安全に貯蔵することができる。パイプラインが天然ガスを陸上に再 度輸送する天然ガスの需要期の間、これら包接化合物は、海面に上昇させ、その 海面にて固体の包接化合物から再度ガス化されたＣＯ₂を使用して水生植物栽培 を促進することができる。これと代替的に、包接化合物は、500乃至1000ｍの深 さにて保持し、陸上の製造プラットフォームから遠方の別の地帯に輸送し、ＣＯ₂ を再度ガス化して作物の成長を促進するか、又は油の回収量を向上させるべく 油の貯蔵箇所に注入するか又は冷蔵のために使用することができる。 別の実施の形態において、現在ＬＮＧの輸送用のＬＮＧ船がＬＮＧを輸送して いないとき、そのＬＮＧ船をＣＯ₂の輸送のために使用することができる。ＣＯ₂ は、ＬＮＧを船に保持するために使用される加圧した極低温のガス保持貯蔵タン ク内にガス又は液体の何れかとして保持することができる。船が目的地に到着し たとき、ＣＯ₂を油井中に注入して、油の回収量を増し、また、水生植物栽培又 は地上生の植物の成長を促進するために使用し、若しくは冷蔵のために使用し或 いは深海に包接化合物として蓄えることができる。次に、その船に再度ＬＮＧを 積載することができる（図１４乃至図１６参照）。 更に別の実施の形態において、ＣＯ₂ガスは、タンクトラック内の液体に置換 し、農業用として使用される箇所に逆輸送することができる（図１３参照）。 本発明は、畑に対して高濃度のＣＯ₂を供給するとき、既存の列の幅と比べて 作物の列の間の距離を短くすることを可能にする。更に、ＣＯ₂を畑の内に導入 するとき、所定の作物の個々の作物の間の間隔を狭くすることができる。例えば 、典型的なレタスである、リチューガ・グレートレークス（Lechuga Great Lak es）は、通常の状態のとき、個々の種を蒔く間隔が３ｃｍであり、また、個々の 種の列間の間隔が46ｃｍであることを必要とする。典型的なケンタッキーワンダ 種のグリーンポール（green pole）さや豆は、通常、個々の種の間の間隔が76.2 乃至127ｍｍ（３乃至５インチ）にて種を蒔き、豆の木を支持するポール間の間 隔が約91.44乃至121.92ｃｍ（３乃至４フィート）である。ＣＯ₂を使用すれば、 この距離は、約25％だけ短くすることができ、これにより、畑の耕作密度を高め 、単位面積当たりの作物の収量を向上させることができる。 更なる実施の形態において、トラクタの下方に牽引する農器具は、トラクタ及 び器具が第二の排気管の列の上を駆動し、パイプライン自体を損傷させることな く第二の排気パイプラインの列の両側に直ぐ隣接する土壌を耕作すべく器具の道 具内にスペース又は空隙を含めることができる。このことは、第二の排気パイプ ラインの間の間隔を著しく接近した形態にて配置することを可能にし、作物の畑 に対してＣＯ₂ガスを均一に分配することを可能にする（図１２参照）。 図面の簡単な説明 図１は、北半球における天然ガスのパイプラインの季節的な需要を概略図的に 示すグラフである。 図２は、北半球におけるＣＯ₂ガスの農業需要とパイプラインの利用状態とを 概略図的に示すグラフである。 図３は、北半球における天然ガス、ＣＯ₂ガス及びパイプラインの利用状態を 概略図的に示すグラフである。 図４は、南半球における天然ガス、ＣＯ₂ガス及びパイプラインの利用状態を 概略図的に示すグラフである。 図５は、ＣＯ₂濃度の濃いガス及び／又は温度制御空気を畑の作物に供給する 第二の排気パイプラインに接続された、埋設した第一のマニホルドに輸送ライン を連結する枝ラインを概略図的に示す図である。 図６は、種々の方法にて第二の排気パイプラインに接続された位置にある主マ ニホルドを概略図に示す図である。 図７は、木の隠れた列の間で耕作されない列中に配置された第二の排気パイプ ラインを概略図的に示す図である。 図８は、トラクタのタイヤの間の距離の約1／2の間隔にて配置された第二の排 気パイプラインを概略図的に示す図である。 図９は、収穫量を増すために、ＣＯ₂ガスを農場に逆輸送するタンクトラック を概略図的に示す図である。 図１０は、農業用ガスの製造施設に接続され、従ってＣＯ₂の枝管に接続され た主天然ガス輸送ラインの概略図である。 図１１は、畑へのガスの供給を最適にすべく１つの有用な電子式監視及び制御 を示す概略図的なフローチャートである。 図１２は、畑内の第二の排気パイプラインの上を駆動する農業機械を概略図的 に示す図である。 図１３は、ＣＯ₂を逆輸送するタンクトレーラのサイクルを使用する１つのサ イクルを概略図的に示す図である。 図１４は、油井に再注入するため海上の発生源までＣＯ₂を輸送するＬＮＧ船 を概略図的に示す図である。 図１５は、包接化合物として貯蔵するため海上の発生源までＣＯ₂を輸送する ＬＮＧ船を概略図的に示す図である。 図１６は、水生植物栽培にて使用すべく海上の発生源までＣＯ₂を輸送するＬ ＮＧ船を概略図的に示す図である。 図１７は、油井に再注入するため、海上の発生源までＣＯ₂を圧送する状態を 概略図的に示す図である。 図１８は、包接化合物として海上で貯蔵するためＣＯ₂を圧送する状態を概略 図的に示す図である。 図１９は、水生植物栽培に使用される海上の発生源までＣＯ₂を圧送する状態 を概略図的に示す図である。 好適な実施の形態の詳細な説明 ＣＯ₂は、作物の収量を増すが、ＣＯ₂の発生源から農業用の市場までＣＯ₂ガ スの全国的なパイプラインの輸送網を形成するためには、数兆ドルを必要とし、 建設するのに容易に数十年かかってしまう。更に、今日のパイプラインの建設を 規制する資本且つ環境の規則に伴って多額の費用がかかることを考慮すると、二 酸化炭素のガスの供給のためにだけかかるパイプラインプロジェクトを具体化す ることを経済的に正当化することは難しい。しかしながら、本発明に従って夏の 作物の成長期間中、十分に利用されない既存の天然ガスの輸送及び分配インフラ ストラクチャーを利用することとは、迅速に且つ極めて経済的に具体化可能であ る。 本発明の１つの実施の形態は、天然ガス及び二酸化炭素の双方を同一のパイプ ラインを通じて輸送し、天然ガスを暖房の需要がピークの月（例えば、北部地域 で10月から３月まで、又はその地域の大気温度が約18.3℃（約65°Ｆ）以下のと き）に天然ガスを供給し、夏の成長時期（例えば、北部地域で４月から10月の間 ）、二酸化炭素を供給する。南半球における天然ガスのパイプラインのサービス を行う国は、基本的に同一の方法で運転するが、月のサイクルは逆となる。次に 、ＣＯ₂を畑の作物に供給して、全て輸送パイプラインに沿って散在する村落の 作物の成長を促進させることができる。 その地帯が温暖であり、従って、天然ガスの需要が急減するという天気予報で ある場合、天然ガスのパイプライン内の在庫量は、ＣＯ₂の濃度を増大させるこ とにより又は多分、実質的に純粋なＣＯ₂により排除することができる。この排 除は、輸送パイプラインの開始箇所又は幾つかの二次的な位置で開始することが できる。需要が実際に減少する前に天然ガスを排除することは、図１に図示する ように、天候が暖かくなって、その年の天然ガスの需要を急減させることになる 前に、パイプライン中のメタンガスの在庫分を販売することを可能にする。ＣＯ₂ は、パイプラインの長さの全体に亙って進み、その長さの全長に亙る体積容積 を最終的に充填し且つ天然ガスを排除する。１つの好適な実施の形態において、 冬の需要市場の最も近いパイプラインの部分は、ＣＯ₂が供給されないようにゲ ート弁等により固着し、最終要素の市場付近のパイプライン内のメタンの在庫分 を節約することができる。ＣＯ₂は、一般に、天然ガスの製造地帯と関連した地 質貯蔵箇所又はＣＯ₂の自然の井から提供することができる。さもなければ、Ｃ Ｏ₂は、公知であるように、天然ガス又は油の貯蔵箇所から精製することができ る。燃焼源か、又は石灰の製造、肥料又は発酵の製造のような工業的過程をＣＯ₂ ガスの源としてもよい。より低温の気象に戻ると予想されるとき、逆の方法を 使用して天然ガスの供給に復帰することができる。 本発明の第二の実施の形態において、天然ガスの需要が減少するとき、パイプ ライン中のＣＯ₂対メタンとの比の限界値を１％のＣＯ₂ガスの量よりも著しく高 濃度となるように漸進的に増大させる。次に、メタンガス及びＣＯ₂ガスは、メ タンの需要がある市場付近にて、遠方の箇所又は一連のかかる箇所にて分離させ ることができる。図面に図示するように（例えば、図１０参照）、この分離は、 畑に直ぐ隣接する農業用ガスの処理プラントにて行うことができる。この処理プ ラントは、ＣＯ₂を分離し、未使用のメタン成分をパイプラインに戻して下流に 分配することができる。パイプラインがＣＯ₂で略充填されるまで、又はパイプ ライン中のメタンとＣＯ₂との比の均衡状態がメタンの需要量に適合する迄、温 暖な天候のためにメタンの需要量が急減するとき、ＣＯ₂対メタンの比を続けて 増大させることができる。典型的に、ＣＯ₂は、ガスの所定の部分であり、ＣＯ₂ 濃度は、一般に約３％乃至97％の範囲にある。より低温の気象に戻り始めるに伴 い、その逆の方法を使用して天然ガスの供給に復帰して「純粋な」天然ガスが再 度供給される迄、メタン濃度を増大させ、ＣＯ₂濃度を低下させることができる 。 別の実施の形態において、沖合の製造プラットフォームを湾岸の天然ガスの市 場に接続する天然ガスの輸送パイプラインを利用して天然ガスの需要が少ない期 間の間、ＣＯ₂を供給することができる。好適な１つの配置において、陸上の供 給源から製造されたＣＯ₂は、図１７乃至図１９に示すように、沖合のプラット フォームに輸送する。ＣＯ₂が沖合の天然ガスの製造プラットフォームに向けて 進むのに伴い、パイプライン中のメタンの在庫分は、ＣＯ₂がプラットフォーム に達し、パイプラインの容積の全体を占める迄、そのメタンの供給源である、地 質貯蔵箇所に再度、再注入することにより、プラットフォームにて蓄えることが できる。このＣＯ₂の逆供給は、典型的に、天然ガスの需要がピーク時、例えば 、北半球にて11月から３月までの間に行われる。 天然ガスの需要がより多い月の間、天然ガスを供給するためにパイプラインを 再度使用することができる。例えば、北半球において、陸上への戻しは、３月の 末に向けて開始し、上述したように、ＣＯ₂の供給に再度復帰した流れとなるま で継続する。上述したように、温暖な天候に近づくときの逆の流れと同様に、天 然ガスの供給を再開したとき、パイプライン中のＣＯ₂の量は、陸上に再度戻す 。このパイプライン中の在庫は、陸上の基地で再使用し、後でプラットフォーム に供給するために蓄え、又は（次善の策であるが、多分許容可能であるように） 大気中に排気することが有利である。 ＣＯ₂がパイプラインを通じてプラットフォームに達したならば、所望に応じ てそのＣＯ₂は使用し又は貯蔵することができるが、このＣＯ₂ガスを取り扱うた めの幾つかの有利な選択肢がある。図１９に概略図で示した、この第一の選択肢 において、ＣＯ₂は水中に導入し、藻類、ケルプ又は色々な望ましい水生物のよ うな水生物の成長を促進することができる。このことは、水生物が生存する海中 を通じてＣＯ₂を発泡させることにより行うことができ、この場合、ＣＯ₂の供給 は、海面の下方に配置され、その長さに沿って隔てられた複数のオリフィスを有 する１つ以上の散布パイプ（図示せず）を通じて行われる。 図１７に概略図で示した第二の選択肢において、ＣＯ₂は、沖合プラットフォ ームに近接する位置にあることが好ましい、油を含む地質形成部分内に注入する ことができる。このことは、ＣＯ₂を井戸によって汲み上げる油埋蔵箇所に直接 、供給できるから、そのプラットフォームを使用して油及び天然ガスを抽出する とき、特に実際的である。ＣＯ₂を圧力下にて供給することは、油の流動性を増 し且つ油井からの油の製造量を増す。かかるＣＯ₂の用途は、ＣＯ₂ガスが容易に 利用可能であるとき、業界にて一般的な方法である。 図１８には、第三の選択肢が概略図で図示されており、この選択肢は、沖合プ ラットフォームが深さ約500ｍ乃至1000ｍ（多分、より深い）に配置され又はそ の海中付近にあるときに最も有用であると考えられる。ＣＯ₂をかかる深さまで 供給することは、ＣＯ₂から固体の包接化合物を製造することを可能にすると考 えられる。かかる包接化合物は、ＣＯ₂を極めて高濃度にて貯蔵することを可能 にする点で有利である。これら包接化合物は、何らかのその他の目的のために必 要とされる迄、海底に貯蔵することができる。貯蔵箇所にてＣＯ₂を使用しない ならば、パイプラインの輸送能力が天然ガスを輸送するために完全に利用されて いないとき、ＣＯ₂は天然ガスの供給ラインを通じて陸上に戻すことができる。 包接合化合物を形成する方法は、関連する技術分野にて公知であり（例えば、上 記に引用して含めた米国特許第5,397,553号を参照）、ここで詳細に説明する必 要はない。 この第三の代替例の更なる実施の形態において、固体のＣＯ₂包接化合物は、 単に海底に蓄えられない。その代わり、凝縮させた固体の包接化合物は、例えば 500乃至1000ｍの深さにて容器化し（すなわち、適当な貯蔵容器に入れて）、Ｃ Ｏ₂をより有利に使用することのできる遠方の位置まで輸送することができる。 これと代替的に、包接化合物は、かかる深さのパイプラインを通じて所望の目的 地まで供給することができる。包接化合物が所望の目的地に達したならば、その 包接化合物を海面付近まで上昇させるだけでよく、その海面にて、減圧した水圧 が包接化合物を再度ガス化する、すなわちＣＯ₂と水とに分解することを可能に する。放出されたＣＯ₂ガスは、その後、油井への注入、植物の成長の促進のた め、若しくは冷凍のようなその他の工業的目的のため、経済的に利用することが できる。 その色々な形態を図５乃至図１２に概略図で示した本発明の異なる実施の形態 は、畑にて作物の成長を促進させるためにＣＯ₂を使用するシステムを提供する 。この実施の形態によれば、主ガスマニホルド１０が作物の畑に隣接して提供さ れる。典型的に、主ガスマニホルドよりも小径である第二の排気パイプライン２ ０を主ガスマニホルドと流体連通させ且つ畑の中に伸長させることができる。こ の第二の排気パイプライン２０は、畑の表面の全体を横断するように伸長し、ガ スを畑の作物に供給する働きをする。作物を完全にカバーすることを確実にする ため、この第二の排気パイプラインは、図面に図示するように畑の略全長に沿っ て伸長することが望ましく、また、畑の作物の隣接する列の間（便宜上、図面に は省略）に配置することが望ましい。 陸上の配置又はその他の実際的な考慮により、別の形態が必要となることもあ るが、作物は、図５に矢印Ｗで示した、畑における「風の吹く方向」に対して略 垂直に伸長する列に配置することが好ましい。当然に、畑にて風が流れる方向は 時間と共に変化する。しかしながら、多くの地帯のこれまでの気象パターンによ れば、気象システム及び風は、特定の全体の方向に向けてより頻繁に移動するこ とが分かる。この方向は、本明細書にて風の「吹く」方向と称する。この風の吹 く方向が季節毎に異なる程度に従い、作物は、成長期間中、畑にて風の吹く方向 に対して略垂直に方向決めすることが好ましい。第二の排気パイプラインを作物 の隣接する列の間に配置した状態にて、作物は、パイプラインと、該パイプライ ンが供給するガスとを風から遮蔽して、大気中への放散を少なくし、作物に隣接 してより濃いＣＯ₂の濃度を保つ働きをする。 １つの通常の実施の形態において、主ガスマニホルド１０は、畑の一端に対し て略平行に伸長し、作物の列は主マニホルドに対して略垂直に伸長する。かかる １つの実施の形態において、第二の排気パイプライン２０は、主マニホルドから 畑の中に伸長し、排気パイプラインは、主マニホルド１０に対し略直角に配置さ れる。成長期間中、作物の列及びその作物の列の間に配置された排気パイプライ ン２０が、風の吹く方向に対して略垂直に方向決めされるならば、主マニホルド １０は、風の吹く方向と略同一方向に伸長させることになる。 主ガスマニホルド１０は、主ガスパイプライン３０に直接、接続し、第二の排 気パイプラインに、従って畑に直接、ガスを供給することができる。しかしなが ら、複数の主ガスマニホルドを中間の枝管４０に接続し、該枝管を主ガスパイプ ライン３０に接続することがより経済的に実現可能である。該枝管４０は、比較 的広い作物の畑を通じ又は幾つかの作物の畑の間を伸長し、その経路に沿った多 数の主マニホルド３０に供給することが望ましい。 枝管４０は、パイプライン３０に直接、接続することができるが、このことは 、少なくとも一部分、パイプラインを通じて供給されるガスの性質に依存する。 ＣＯ₂を作物に供給するとき、ガスが有害又は爆発性成分（例えば、メタンの残 留量）を基本的に含まないとのかなり強く確信することができるならば、該枝管 は、主パイプライン３０に直接、接続することが有利である。そうでないならば 、枝管４０に供給する前に、主パイプラインからのガスを処理するため、農業用 ガス処理プラント３２を含めることが多分、望ましい。該ガス処理プラント３２ は、全ての残留するメタン又はその他の望ましくないガスからＣＯ₂を分離する ことができる。これと代替的に、該ガス処理プラント３２は、ガスを単に燃焼室 を通して、畑に供給すべくガスを枝管４０内に供給する前にガス中に残る全ての メタンが確実に燃焼されるようにすることができる。 枝管４０は、便宜な任意の方向に方向決めすることができる。例えば、枝管は 道路等に対して単に平行に方向決めすることができる。図示した実施の形態にお いて、枝管４０は、主マニホルド２０に対して略平行なその長さの大部分に沿っ て相対的に直線状に伸長する。この場合、主マニホルドは、該主マニホルドを枝 管に接続するための短い予備ラインを必要とするであろう。所望であるならば、 成長期間中、枝管４０をその地域の風の吹く方向に対して略垂直に方向決めする ことができる。次に、風の吹く方向に対して略垂直の方向に向けて一連の主マニ ホルド１０を枝管の両側部から側方向に伸長させることができる。 すき又はその他の一般的な農機具が枝管を破断しないようにするため、枝管４ ０は、畑のすき深さの下方に埋設することが好ましい。「通常の」すき深さは、 地域によって異なり、また、ある程度、作物によっても異なる。例えば、米国に おいて、通常のすき深さは、一般に、177.8乃至228.6ｍ（７乃至９インチ）の範 囲にあり、このため、枝管は地面にから少なくとも約0.30ｃｍ（１フィート）の 深さに埋設することが有利である。枝管４０から伸長する主マニホルド１０は、 作物の畑の地中のすき深さ以下の深さに埋設する。第二の排気パイプライン２０ は、関連した主マニホルド１０から伸長する。主マニホルドをそのように埋設し たならば、第二のラインの各々の少なくとも一端の地面の下への埋設を開始する 。 典型的なトラクタの車軸幅は215.9ｍｍ（85インチ）である。４輪駆動の関節 接続式トラクタの車軸幅は約3.05ｍ乃至3.25ｍ（120乃至128インチ）である。そ の双方は、典型的に、回転半径が約4.27乃至4.88ｍ（14乃至16フィート）である （これらの寸法は、米国で一般に使用されているトラクタの場合に典型的なもの である。寸法自体は、国によって異なるが、その他の寸法にて使用し得るように 本発明を改変することは、当業者の技術の十分な範囲内である）。トラクタの車 輪間隔は、タイヤの間に典型的に２列の作物を提供する。トラクタが二重タイヤ を有するならば、この状態は同一であり、その２組みのタイヤの各々は、作物の 一列の間を進んで、中間の列を支える。 地面の高さにて、第二の排気管２０は、農夫が畑で使用することを要する器具 の最も幅の広い部品の幅よりも僅かに長い距離に亙って畑の端縁から隔てられる ことが好ましい。主マニホルド１０が畑の該端縁に直ぐ隣接する位置に配置され るならば、第二の排気パイプラインの各々は、表面まで上昇する前に、すき深さ の下方へこの距離だけ伸長させることができる。かかる配置は、図６の下方左側 の畑に示してある。より好ましくは、主マニホルド１０は、処理すべき畑の下に 配置され、また、図５に図示するように、器具の最も幅の広い部品の幅だけ畑の 端縁から隔てられており、排気パイプライン２０をより短くすることができる。 このことは、農夫が円板すき又はレイキを使用する等により作物を収穫し、その トラクタを畑の各列の端部にて後進させ及び／又は器具を操作することなく、そ の通常の回転半径内にて回転させることができる。 一般に、機械の最も幅の広い部品は、トラクタの後方に牽引する「円板すき」 装置である。かかる円板すき装置は、典型的に、約6.10ｍ（20フィート）以下の 幅である。このため、第二のパイプラインの表面は、畑の端縁から少なくとも約 6.10ｍ（20フィート）、望ましくは更に僅かに隔てられた位置にあり、回転半径 に対して僅かに余分な距離を提供し、ぬかって滑り易い土内でトラクタを運転す る農夫が誤操作する余裕部分を提供することが望ましい。このことは、農夫が畑 の端部まで耕し、そのトラクタ及び装置を反転させ、通常の作業過程であるよう に、その反対の方向に向けて畑の長さに沿ってもう一回耕すことを可能にする。 第二の排気管が畑の他端縁付近に達したならば、これら第二の排気管は、略同一 距離だけ（この場合、約6.10ｍ（20フィート）を僅かに越える程度だけ）、該端 縁の手前で停止させることが好ましく、再度、農夫のトラクタ及びその取り付け た器具を畑の他端まで効果的に操縦することを可能にする、すなわち反転して、 別の通路を後進して畑のすき、耕し等を行うことができる。このようにして、端 縁から第二のパイプの半径を隔てることは、作物の畑の両端にて装置の回転半径 に対する「クッション」スペースを提供する。 図６の右下側の畑に示した１つの代替的な実施の形態において、第二の排気パ イプライン２０は、主マニホルド１０に隣接する畑の端部にて架台２２から地面 の上方に懸垂させることができる。この第二の排気パイプラインは、最も高さの 高いトラクタがその下側を運転するのを許容するのに十分な高さに懸垂し、また 、農夫がその自己の装置により作物の列の端部にて通常の回転を行う間に、最も 幅の広い器具がその下側を通るのを許容するのに十分に幅を広くする必要がある 。トラクタ及び器具が畑の端部にて効率良く回転することを許容する懸架距離の 後、第二の排気パイプラインは、畑の表面に下降して戻り、この畑の表面にて、 パイプラインは作物の畑に対しガスを供給することができる。主マニホルドと反 対側の畑の端部にて、第二の管は、上記の実施の形態の場合と同様に、農機具の 幅及び回転半径により決まる距離だけ畑の端縁の手前で停止させることができる 。 主マニホルド１０と第二の排気パイプラインとの間の接続具の別の第三の実施 の形態が、図６の上方右側部分に畑と接続した状態で示してある。この配置にお いて、排気パイプラインは、主マニホルドに隣接する畑の端部にて着脱可能に可 動の接続長さ２２’により主マニホルドに接続されている。農夫がトラクタと共 に畑に入ろうとするとき、接続長さ２２’を関係した第二のパイプライン２０及 び主マニホルドの一方又は双方との接続から一時的に外す。接続を完全に外した ならば、それらを畑から一時的に除去することができる。そうでないならば、そ れらは残りの接続具の周りで回動させ、経路の外に移動させ、農夫が畑の端部に そのトラクタ及び器具と共に通常の回転を行うことができるようにする。このた め、接続長さ２２は、少なくとも農夫の最も幅の広い器具の幅と同程度、より好 ましくは多少より長いであることが望ましい。主マニホルドの反対側の畑の端部 において、第二の排気パイプラインは、上記の実施の形態の場合と同様に、農機 具の幅及び回転半径により決まる距離だけ畑の端縁から手前で停止させることが でき、又は代替的に、排気パイプラインには変位可能な末端長さを設けてもよい 。 第二の排気パイプライン２０は、トラクタが畑を効率良く移動するのを許容し 得るよう、通常、幾つかのあぜ溝に略等しい距離にて主マニホルドに取り付ける ことが望ましい。これと代替的に、トラクタの軸線長さの中間の下方でトラクタ のタイヤの間を通るあぜ溝内に追加的な管を隔てて配置してもよい。このことは 、農夫が、円板すき、すき、播種、収穫等の通常の作業を妨害することなく、そ の長さにて畑に沿って上下に移動することを可能にする一方にて、ガスが畑の幅 の全体に亙って最大程度にカバーすることを可能にする。 第二の排気パイプライン２０は、農夫が木、潅木等を成長させようとする未耕 作の部分にて休止させることができる。この保護ストリップ、すなわち「シェル ターベルト」（図７の参照番号２５）は、均しによって変位しないように第二の ガスパイプラインの列を遮蔽し、農夫を案内し、水の節約を助け、風及び水の腐 食を防止し、野生生物の生育地を提供し、また、作物を風から遮蔽する。また、 かかるシェルターベルト２５は、地面付近における風の妨害を少なくするため、 ＣＯ₂濃度の濃いガスを作物が吸収する程度を促進する。この第二の排気パイプ ライン２０は、シェルターベルト内で木に取り付けて、軽量なパイプが強い風又 はすき作業によって変位するのを防止することができる。 所望であるならば、トラクタには、すき、ディスクすき、収穫装置等の進行路 外に第二の排気パイプライン２０を操縦するための装置を設けることができる。 このことは、第二の排気パイプ及び／又は隣接するあぜ溝の周りの土地を作業す る間に、これら線の頂部の上方にて運転することを可能にする。好適な実施の形 態において、第二の排気管は、畑の長さの全体で農機具で作業することを通じて あぜ溝内に通路を形成することができる。これと代替的に、この装置は、第二の パイプを取り上げて、農機具がその下方を進み、また、農機具の後方でその第二 ４のパイプが土に戻るようにしてもよい。しかしながら、好適な実施の形態にお い４て、この第二のパイプラインは、除去せずに、耕されずに残った所定の通路 内にあるようにする。 図５乃至図９の第二の排気パイプライン２０の拡大図には、これらパイプライ ンの頂部に沿って隔てられた一連の排気ポート２６が示されている。かかる上方 排気ポートに代えて又はこれら排気ポートに加えて、第二の排気パイプラインに は、濃度の増したガス混合体を作物の畑の内に長手方向に一層良く分配し得るよ うに側方排気ポート（図示せず）を設けることができる。このことは、排気パイ プラインから遠方に隔てられた作物の列（例えば、第二の排気パイプラインに対 して平行に伸長する耕した通路内の作物）が依然として高濃度のＣＯ₂を受け取 ることを確実にするのに役立つ。上方排気ポート２６及びこれらの側方排気ポー トの双方は、パイプラインの全長に沿って隔てることができる。 図面に特に図示しない別の代替的な実施の形態において、第二の排気パイプラ イン２０は、畑の長さを横断してすき深さの下方に埋設することができる。この 方策の場合、排気パイプラインの長さの下方に不連続的な出口箇所を設けること になる。このことは、その周りを農夫がすくことのできる恒久的な立ち上がりパ イプ又は機械的に引っ込み可能なパイプを使用することになり、このパイプは、 すき深さよりも下方に地面内に引っ込んで、農夫は装置の頂部の上方の土に作業 し、また、成長期間中、このパイプは、ガスを分配するため「ポンと起き上がる 」ようにすることができる。 また、本発明は、作物の収量を増すため、作物の覆いを取り巻く大気の混合体 を最適な温度及びＣＯ₂濃度に保つための方法も提供する。このことは、温暖な 空気を農夫に供給することにより、光合成を最適にし得るように作物を暖房する ことを含むことができる。これと代替的に、温暖な地帯から高緯度及び／又は高 所まで暖かい空気を輸送して、輸送通路に沿った農家に対しては薄く分配し（パ イの配分）、作物の温度を早期の枯霜の期間中、凍結するよりも僅かに高い作物 温度を保って、農夫は早期の作物の枯れを防止し、その成長期間を６週間以上に 延ばすことが可能となる。パイプラインからの熱の損失が極めて大きく、長距離 に亙って温度を保つことができないならば、パイプラインは絶縁することができ る。更に、ガスは、埋設した主ガスパイプライン３０、埋設した枝管４０及び埋 設した主マニホルド１０を通じて畑に供給することができる。このことは、地面 から僅かに下に、典型的に約12.8℃（約55°Ｆ）である平均的な地面温度に向け られるガスを加熱（又は冷却）する傾向となり、このことは、作物を霜から守る のに十分である。 また、本発明のこの方法は、作物の覆い層のガス濃度を最適にし、作物又は木 の農地の全体に亙る最適なミクロの気象帯域を形成する。このことは、24時間に 亙り且つ季節の期間の全体に亙って葉が成長するのに利用可能なガス混合体の最 適なＣＯ₂濃度を含む。 更なる実施の形態は、主マニホルドの主制御装置及び一連の弁１２に接続され た畑の網の監視装置を通じて作物に対するＣＯ₂の供給量を制御する、電子式の 監視制御装置を含めることが望ましい。かかる制御装置の作動の１つの実施の形 態は、図１１に概略図的に示してある。 図１１に示した制御装置は、オーバーライドを含む５つの制御パラメータを利 用する。第一の制御パラメータは、手動スイッチであり、この手動スイッチは冬 季の間、システムの全体を完全に遮断し、種によって異なるが、典型的に、約76 .2乃至152.4ｍｍ（約３イチン乃至６インチ）の高さである、幼年段階に達する とき、作動させることができる。１年中、成長期間である温暖な地域において、 この手動制御は、１年中、作動させたままにすることができる。 作物は光合成作用を受け、光に露出されるときにのみ、この過程のためにＣＯ₂ を必要とする。従って、第二の制御パラメータは、光合成を支持する十分な光 を検出することである。光が不十分なとき、例えば、夜間には、光感知型電子装 置がＣＯ₂濃度の濃いガスの供給を遮断することができる。 作物による光合成速度は、典型的に日射の強さに比例する。すなわち、光が一 定の閾値まで強ければ強い程、光合成速度はより速くなる。例えば、曇った日の ため、光合成が少なくなるとき、作物は、晴天の日よりも同化するＣＯ₂の量が 少ない。従って、第三の制御パラメータは、光の強さに比例して作物に導入され るＣＯ₂の量を適宜に制御することである。 図１１に図示したシステムの第四のパラメータは、作物による光合成速度がそ の作物の周りの空気温度に直接、比例することに関する。この場合にも、種毎に 異なる重要な閾値温度があるが、一般に、その温度は、約26.7℃（約80°Ｆ）で ある。この温度を超えると、光合成は顕著に減少し、光合成は予測可能な略直線 的な速度にて増す傾向となる。このため、必要な程度に増えたガスの供給速度を 約約26.7℃（約80°Ｆ）（又は対象とする作物に適した任意の温度）まで関係付 け且つ正確に線で描いたようにし、次に、作物の葉の表面が最適な温度を超える に伴って、減少させる必要がある。日射の強い日には、大気の温度はより低温で あるから、葉の温度を約26.7℃（約80°Ｆ）の閾値以上に上昇させる一方、第三 及び第四のパラメータは相互に関係している。電子式制御装置はこの関係を補正 し得るものでなければならない。 第五に、特に、作物の覆いの下で葉の気孔開口部にて利用可能なＣＯ₂の濃度 に対し風速は直接、影響し、この場所にて作物はＣＯ₂ガスを吸収する。極めて 風の強い日、気孔開口部及び覆いの下側の双方にて大気中のガスは乱流となり、 ＣＯ₂の濃度を約0.03％の大気における濃度にする。しかながら、気孔を取り巻 くガス濃度の勾配は、空気の乱流混合を通じて減少する。このため、風は高濃度 のＣＯ₂を作物の覆い領域を超えて発散し、このため、利用可能なＣＯ₂ガスを吸 収する作物の能力を低下させる傾向を補正すべく、風の強い状態にてより多量の ＣＯ₂を導入することができる。特に、風の強い状態のとき（例えば、嵐のとき ）、ＣＯ₂ガスの供給を完全に停止させることができる。 静か／弱い風の状態のとき、乱流は最小であり、作物の気孔開口部を横断する ＣＯ2に勾配不足が生じ、この状態は、葉の作物の覆い内部で且つそれ以下で0.0 3％以下のガスの垂直方向への広い不足状態に拡大する。このガスの不足状態は 、作物の光合成速度を著しく遅らせる。このため、ＣＯ₂ガス濃度は、望ましく は約0.06％の高レベルを保ち得るように一定の供給量に保つ必要がある。１つの 代 替的な実施の形態において又は電子式制御装置への補助的な入力として、作物の 光合成及びＣＯ₂の必要量は、蒸散、すなわち作物の葉っぱからの水の損失によ って決定することができる。このことは、遠隔からの衛星画像によって一般に行 われている。蒸散は、光合成速度と共に増加し、このため、これは、畑のＣＯ₂ ガス処理装置により制御される作物畑又は地帯に対する高濃度のＣＯ₂ガスの最 適な流れを監視し且つ制御するための優れた機構を提供することになる。しかし ながら、ＣＯ₂の高濃度は蒸散を低下させ、所定の蒸散速度に適したＣＯ₂濃度は 何らかの簡単な実験により判断する必要があるが、かかる簡単な実験は、平均的 な当業者の技術の範囲内であることを認識することが重要である。 本発明の制御システムは、畑又は地帯内の多数の位置の任意の位置から上述し た変動因子の１つ以上を監視する能力を有することが最適である。この目的のた め、畑の周りに多数の電子式の畑監視ステーションＳを配置することができる。 このことは、システムが状態を自動的に監視し且つ適当な量のＣＯ₂の高濃度の ガスの供給を制御することを可能にする。ガスは、ある時間に亙って分配システ ムから供給され、畑の上又は農業地帯全体のＣＯ₂及び温度レベルを制御して、 その作物による光合成速度を最適にすることさえも可能である。 このため、本発明は、種々の大気状態下にて作物による光合成の応答を最適に するため、作物畑に対するＣＯ₂濃度の濃いガスの流れを自動的に監視し、次に 、制御する。この制御システムは、種々の監視データに基づいてＣＯ₂ガスと外 気との混合比を制御し且つ最適な温度が実現されるようにガスを混合する機能を 含んでいる。この実施の形態は、さもなければ無関係の多数の電子式監視装置を 独自の方法にて連結し、作物畑又は植林畑への供給を自動的に行うことができる 。 本発明の別の形態は、供給すべきガスを制御する農業用のガス処理プラント３ ２を提供する。このガス処理プラントは、作物畑の色々な個々の位置からリアル タイムで監視したパラメータに基づいてガスの混合比を制御し且つ変更する機能 を備える必要がある。この個々の畑の監視ステーションＳは、ＣＯ₂ガスの濃度 、光合成速度、風速及び方向、日照強さ及び大気温度を含む電子式データを中央 のガス処理プラントに供給することができる。これらのパラメータは、作物畑の 作物の覆いの上方及び下方の双方にて測定することが望ましい。これらのパラメ ー タは、ガス処理現場から遠方にて電子的に監視することができる。 ガス処理施設３２は、高濃度のＣＯ₂、又はより望ましくは比較的純粋なＣＯ₂ の何れかを有するガスの枝管４０又はその他の供給源を有している。主ガスパイ プライン３０がメタンガスと共に、ＣＯ₂を供給するならば、ＣＯ₂ガスがガス処 理施設により混合される前に、ＣＯ₂をメタンから分離することができる。この ガス処理プラントには又、冷風及び温風の入力源を設けることもできる（「冷」 及び「温」は相対的な語であり、大気温度が約26.7℃（80°Ｆ）以上と高いとき 、上述した地下パイプから約12.7℃（55°Ｆ）で供給されるガスを「冷」とし、 霜が降りそうな大気温度がより低いとき、「温」とすることができる）。このガ ス処理施設は、個々の主マニホルド弁１２の遠隔制御アクセスを通じて独立的な 作物畑への処理した潅漑ガスの流量を制御することにより、また、ゲート弁の開 口部の寸法を制御することにより、この目的を達成することができる。 電子式制御システムは、遮断し且つ停止させることのできる一連の遠隔制御弁 １２により畑の間のＣＯ₂の供給及び高濃度のガスの供給を最適にし、畑へのガ スの供給量を制御するため、その値の設定値を可変とする機能を備えることが望 ましい。このガス処理施設は、短いバーストにて又は制御された安定的な流量の 何れかにてＣＯ₂の濃度の濃いガスを供給することができる。所望であるならば 、制御システムは、昼間の間のパイプライン網マトリックスを通る処理したガス の僅かな連続的な流れを供給することができる。これは、少量にて流れる高濃度 のガスが連続的に提供されないならば、第二のパイプラインの排気ポート２６を 通じて生じる拡散を埋め合わせるべく、マトリックス内の在庫を高濃度の状態に 保つためである。１つの好適な実施の形態において、昼間の間、第二のパイプラ インの全体を通じて少量の高濃度のガスの吹出しが行われ、ラインは高濃度のＣ Ｏ₂で飽和された状態を保つ。この施設は、畑の主マニホルドを横断するように 制御する遠隔の独立的な弁を電子的に制御することができる。本発明による手操 作式制御システムは、作物の収量を最大にしつつ、資本及び労力を最小にする。 図１３には、本発明の別の形態が示してある。この形態によれば、ミルク又は セメントのようなその流動可能な中身を空けているタンクトラックにＣＯ₂ガス を積載することができる。純粋なＣＯ₂は、同等の量の液体又は流動可能な固体 を排除することができる。液体又は流動可能な固体がタンクトラックの容積から 排出されるに伴って、タンクは外気により希釈されない、排除した全容積のＣＯ₂ で充填たままである。このようにして、毎日、供給される純粋なＣＯ₂を農家に 逆輸送して、希釈し且つ高濃度／処理したＣＯ₂ガスの枝管による供給を容易に 行い得ない畑の作物に導入する。このＣＯ₂は、外気の濃度から希釈されること なく純粋なＣＯ₂ガスを容易に充填し且つ空けることのできる可撓性の袋状体に 入れて農家にて容易に貯蔵することができる。 これと逆に、タンクトラックが純粋なＣＯ₂をガス処理の中央施設に供給し、 次に、そのガス処理施設がタンクトラックによって供給したＣＯ₂ガスを相互に 接続する枝管、主マニホルド及び第二の排気管の網を通じて多数の畑に分配する ことができる。かかる配置は、図９に概略図で示してある。図８及び図９の主た る相違点は、図８において、農業用ガス処理プラント３２は主ガスパイプライン ３０により供給される一方、図９において、タンクトラックによりガスが供給さ れる点である。 所望であるならば、農業用ガス処理プラント３２は、ＣＯ₂を保持するタンク ３４を含めることができる。かかるタンク３４は、その施設に輸送されたＣＯ₂ を夜間に貯蔵するために使用することができる。ＣＯ₂を夜間に貯蔵することは 、主パイプライン３０及び／又は枝管４０が24時間に亙って安定した状態にて、 従って効率的に稼働し、ＣＯ₂の需要量が１日の間に著しく変化する場合であっ ても、24時間の期間の全体に亙って安定した量のＣＯ₂ガスを供給することを可 能にする。 また、ＣＯ₂を天然ガスを出荷する方向と反対方向に逆輸送し、また、ＬＮＧ の需要量が少ないとき、ＣＯ₂を規則的に供給すべく液化天然ガス船を使用する ことができる。ＣＯ₂は、精製、油井への注入、作物の成長の促進又は包接化合 物としての貯蔵を含む多数の用途のため、遠方の製造地区に供給することができ る。 特定の形態において、本発明は、分配ラインをより経済的に設置し得るように することで、農家への天然ガスのパイプラインの導入を促進することができる。 政府機関がこの着想を促進するならば、これは、米国の農家への電気の供給を促 進した、田舎の電化法（Rural Electrification Act）と同様のものとすること ができる。この結果、国に対する経済効果が著しく、また、エネルギ効率上の利 得を得ることができる。 中国及びインド及びその他の極東の国、ソマリア、エチオピア、エジプト及び その他のアフリカ諸国の多くは、深刻な食物不足に直面している。作物の収量を 増すために農家にＣＯ₂が分配されるならば、実際に、これら乾燥した国におい て戦略上の利点が得られる。また、これらの諸国は、真水の不足が切実な国であ り、かかる問題は、潅漑に必要な水を減らすべく農業にＣＯ₂を使用することで 緩和することが可能である。深刻な社会経済の開発が課題さされているこうした 発展経済／国にとって、勝つことを意味する。作物の生産がより安価になり、ア ラスカの国立野生生物避難所（Alaskan National Wildlife Refuge）のような環 境的に問題のある地域における新たな油貯蔵箇所を求めて掘削する場合よりも遥 かに低コストにて製造し得る燃料のため、成長するバイオマス・エネルギ作物に 広い面積を解放して提供することができる。本発明の一部の形態の有利な点が実 現されるならば、このことは、天然ガスの燃焼の副産物であるＣＯ₂を価値ある 商品にし、天然ガスは石炭よりも低廉となり、より清浄な空気が得られる。 更に、本発明の農業の形態は、水の腐食及び風の腐食を通じて土壌の腐食損失 を促進する略集中的な農業方法よりも小規模の農家にとって特に効果的であり、 小型の装置を有利とするものである。カンサス及びオクラホマを含む米国の「ダ スト・ボール（Dust Bowl）」のような、所定の一年を通じて著しい風による腐 食を受け易い地帯における耕作密度を高め且つ作物のカバー面積をより広くする ことは、土壌及び水資源を節約することにつながる。このことは、この地帯の下 のオグララ帯水層は、潅漑のための汲み上げによって乾燥しつつあるから、米国 のこの地帯にとって特に重要なことである。かかる乾燥の結果、この地帯の多く は、過去の時代の潅漑の択肢に対して乾燥畑の農法に復帰することを余儀なくさ れている。更に、水の保持状態が改善されることは、作物が使用する水が少なく なり、特に、水が貴重な資源である乾燥した気象にとって良いことである。この ことは又、肥料を一層良く使用するという更なる利点が得られ、その結果、肥料 及び殺虫剤による汚染が少なくなる。本発明の高濃度の気体状媒体は、作物の 根がミクロ及びマクロ栄養分をより良く摂取することを可能にする一方、葉の気 孔開口部の一部が閉じることにより水の摂取量を少なくする。 本発明のこれらの形態は、収量が向上する結果、更なる労力が不要となるため 遥かにエネルギ効率のよい農業が実現される。こうした利点は、大気の凝結又は 潅漑水へのアクセス不足のため、経済的な栽培レベルよりも低レベルの地帯であ る周辺の国に特に適している。また、このシステムは、２回栽培が選択可能であ る地域にも適している。また、この農業の改善方法は、水の消費量が少なくなる ため、市場価値のある作物種を栽培することのできる地域にも同様に適している 。本発明の形態により提供される濃いＣＯ₂濃度は、傾斜地耕作の農業が採用さ れている、急進な傾斜地に適し且つその傾斜地にて使用することができる。本発 明は、食物の処理又は作物の製造を専門的に行う肥料の製造施設のようなＣＯ₂ の発生源にとって特に重要であり、これら食物の製造中心地から市場までの作物 の輸送コストを低減することができる。 更に、本発明の幾つかの実施の形態は、年間の約半分の間、不稼働であって不 十分にしか利用されていない既存のインフラストラクチャーの資本を回収するた めの方法を提供する。固定費及び減価償却費が高い資産を使用し、また、労賃及 びメンテナンスコストが低い、生産性の高いシステムを提供することは更なる利 点をもたらすものである。本発明に従って適正に制御されたＣＯ₂及び温度の適 用は、エーカー当たり年間の製造量を50％まで向上させ、水の消費量を節約し、 現在の施肥量にてより優れた経済的効果を上げることができる。 その結果、輸送することが比較的経済的でないＣＯ₂ガスの副産物を地球の温 暖化に寄与するのではなくて、有益に再使用することができる。本発明の殆どの 実施の形態の１つの有利な点は、低コストで設置することができ、複雑な可動部 品が殆ど無く、また、パイプラインのインフラストラクチャー及び既存のパイプ の設置技術、パイプ、弁及びパイプ接続具が使用できる点である。また、本発明 の殆どの実施の形態は、労力及びメンテナンスが最小で済む。例えば、既存の天 然ガスのパイプラインの付設装置を使用して農業用のためＣＯ₂マニホルド及び 第二のパイプラインの列を設置することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．作物の成長を促進させるために使用される二酸化炭素を天然ガスパイプラ インを通じて供給するシステムにおいて、 ａ．二酸化炭素を含むガス及び天然ガスの双方を輸送し得るようにした主ガス パイプラインと、 ｂ．作物の畑に隣接して配置された主ガスマニホルドと、 ｃ．該主ガスパイプラインから主ガスマニホルドまで二酸化炭素を含むガスを 供給する枝ラインと、 ｄ．主ガスマニホルドから畑の中まで伸長する複数の第二の排気パイプライン であって、二酸化炭素の濃度の濃いガスを作物に供給する排気ポートを有する、 複数の第二の排気パイプラインとを備えるシステム。 ２．請求項１に記載のシステムにおいて、第二の排気パイプラインが１本の畑 を横断して地面に隣接して伸長し、排気パイプラインが、畑で使用される農業機 械の少なくとも最大の幅に等しい距離だけ主ガスマニホルドと反対側の畑の一端 から隔てられる、システム。 ３．請求項１に記載のシステムにおいて、主ガスマニホルドが畑の第一の端部 に隣接して配置され、第二の排気パイプラインが、畑で使用される農業機械の少 なくとも最大の幅に等しい距離だけ畑の第一の端部から隔てられた位置から地面 に隣接して伸長する、システム。 ４．請求項３に記載のシステムにおいて、主マニホルドが畑の外周の外側に配 置され、 複数の可動の接続長さを備え、１つの接続長さが、第二の排気パイプラインの 各々から主マニホルドまで伸長し、該接続長さがその端部の少なくとも一方にて 取り外し、接続長さを並べて動かすことを可能にし且つ妨害することなく畑の中 で農機具を使用することを可能にする、システム。 ５．請求項１に記載のシステムにおいて、第二の排気パイプラインが略平行な 列にて伸長し、第二の排気パイプラインの各々が風の吹く方向に対して略垂直に 方向決めされる、システム。 ６．請求項１に記載のシステムにおいて、第二の排気パイプラインが軽量であ り、直径が約25.4ｍｍ（１インチ）以下である、システム。 ７．請求項１に記載のシステムにおいて、第二の排気パイプラインがその長さ に沿って隔てられた複数の杭によって地面に取り付けられる、システム。 ８．請求項１に記載のシステムにおいて、主ガスマニホルドに供給する前にガ スを調整すべく畑に隣接して配置されたガス処理プラントを更に備える、システ ム。 ９．請求項１に記載のシステムにおいて、第二の排気パイプラインの少なくと も一部が防風設備内に配置される、システム。 １０．請求項１に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの所定の制御パラメ ータに応答して二酸化濃度の濃いガスの組成を制御する制御装置を更に備える、 システム。 １１．請求項１０に記載のシステムにおいて、第二の排気パイプラインの上流の 外気の入口を更に備え、制御装置が、入口からの制御された量の外気と枝ライン からの二酸化濃度の濃いガスとを混合させ得るようにした、システム。 １２．請求項１に記載のシステムにおいて、加熱したガス源と、制御装置とを更 に備え、該制御装置が、作物への霜による損傷を最小にし得るように加熱したガ スを作物の畑に供給し得るようにした、システム。 １３．請求項１２に記載のシステムにおいて、制御装置が手動スイッチを備える 、システム。 １４．請求項１２に記載のシステムにおいて、制御装置が、１つ以上の所定の制 御パラメータを監視すべく畑に設けられた少なくとも１つのモニターを更に備え る、システム。 １５．請求項１２に記載のシステムにおいて、空気温度に対する温度モニターと 、二酸化炭素ガスの濃度を監視するガス分析器と、畑の日射量を監視する光検出 器とを更に備える、システム。 １６．廃棄物の二酸化炭素を利用する方法において、 ａ．冬季の間、１％以下の二酸化炭素を含む精製した天然ガスをパイプライン を通じて天然ガスの採取現場から天然ガスの採取箇所の遠方に位置する天然ガス の受け入れ場所まで輸送することと、 ｂ．温暖な期間の間、１％以上の二酸化炭素を含む二酸化炭素の濃度の濃いガ スを同一のパイプラインを通じて廃棄物の二酸化炭素の採取領域から天然ガスの 回収箇所の遠方に位置する二酸化炭素の利用箇所まで輸送することとを含む、方 法。 １７．請求項１６に記載の方法において、二酸化炭素の濃度の濃い二酸化炭素の 濃度が約３％乃至約97％の範囲の所定の濃度に保たれ、 冬季と温暖な期間との間の中間的な温暖な期間中、パイプライン中の二酸化炭 素の濃度を１％以下から前記所定の濃度まで比較的徐々に増大させることを更に 含む、方法。 １８．請求項１６に記載の方法において、二酸化炭素の利用箇所が作物の畑を備 え、作物の成長を促進するように二酸化炭素の濃度の濃いガスの少なくとも二酸 化炭素の濃い成分を畑の中に分配することを更に含む、方法。 １９．請求項１８に記載の方法において、二酸化炭素の濃度の濃いガスが昼間の 間、畑に供給されるが、通常、夜間の間、畑に供給されない、方法。 ２０．請求項１８に記載の方法において、二酸化炭素の濃度の濃いガスが畑内の 作物のため、成長期間の間、畑に供給される、方法。 ２１．請求項２０に記載の方法において、二酸化濃度の濃いガスの供給を開始す る前に、作物が幼年段階に達する迄、作物を畑にて成長させることを更に含む、 方法。 ２２．請求項１８に記載の方法において、二酸化濃度の濃いガスが、メタンと、 少なくとも３％の二酸化炭素とを含み、 畑にガスを分配する前に、二酸化濃度の濃い成分を二酸化濃度の濃いガスから 分離することを更に含み、二酸化濃度の濃い成分が実質的にメタンを含まない、 方法。 ２３．請求項２２に記載の方法において、二酸化炭素の利用箇所付近の位置にて パイプラインに隣接して配置されたガス処理施設にて二酸化濃度の濃い成分が分 離される、方法。 ２４．請求項１６に記載の方法において、二酸化濃度の濃いガスがメタンを含み 、 90％以上のメタンと、少なくとも１％の二酸化炭素とを含む精製したガスを製 造し得るように生の天然ガスを精製することと、次に、二酸化炭素の濃度の濃い ガスを製造し得るように二酸化炭素を精製したガスに導入することとを備える、 方法。 ２５．請求項２４に記載の方法において、ガスを使用する前に二酸化炭素の採取 領域から遠方の箇所にて二酸化炭素の濃度の濃いガスから二酸化炭素の濃度の濃 い成分を分離することを更に含む、方法。 ２６．請求項１６に記載の方法において、二酸化炭素の濃度の濃いガスが少なく とも３％の二酸化炭素を含む、方法。 ２７．請求項２６に記載の方法において、二酸化炭素の濃度の濃いガスが約97％ 以下の二酸化炭素を含み、メタンを含む精製した天然ガスを更に含む、方法。 ２８．請求項２７に記載の方法において、ガスを使用する前に、遠方の箇所にて 二酸化濃度の濃いガスから二酸化濃度の濃い成分を分離することを更に含む、方 法。 ２９．請求項１６に記載の方法において、天然ガスの採取箇所の沖合プラットフ ォームを備え、二酸化炭素の採取領域が陸上に設置され、パイプラインの少なく とも１本が沖合プラットフォームと陸上との間を伸長する、方法。 ３０．請求項２９に記載の方法において、天然ガスの受け入れ箇所が陸上に設置 され、二酸化炭素の利用箇所が沖合にあり、冬季の間、天然ガスが沖合から陸上 に供給され、温暖な期間の間、二酸化炭素が陸上から沖合に供給される、方法。 ３１．請求項３０に記載の方法において、天然ガスが地下貯蔵箇所から採取され 、温暖な季節の開始時、ガスの流れる方向を逆にしたときにパイプライン中に存 在する天然ガスの在庫量が地下の貯蔵箇所に再度、蓄えられる、方法。 ３２．請求項３０に記載の方法において、水中の二酸化炭素の利用箇所に供給さ れた二酸化炭素の濃度の濃いガスを包接化合物として蓄えることを更に含む、方 法。 ３３．請求項３０に記載の方法において、水生植物栽培の成長を促進させ得るよ うに、二酸化炭素の利用箇所に供給された二酸化濃度の濃いガスを利用する、方 法。 ３４．請求項３０に記載の方法において、油の回収率を促進するため、地下の二 酸化炭素の利用箇所に、供給された二酸化炭素の濃度の濃いガスを注入すること を更に含む、方法。