JP2003523275A - 二酸化炭素を封鎖する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
地球の温暖化をはじめ地球の気候変化に有意の効果を持つかもしれない。
る測定に基づいている。この増加は結果的に地球の気候変化を招くかもしれず、
それは時間をかけて天候、海面の高さ、および人間の生存に対し悪影響を生じ得
るという懸念がある。 この懸念が1992年リオ条約および1997年の京都議定書につながった。
これらは、産業界による化石燃料の燃焼から大気中に放出される二酸化炭素の量
の有意の減少を要求している。これらの減少が実施された場合、深刻な悪影響が
予想される。工業化された世界の経済は重大な悪影響を受けるおそれがある。こ
れは結果として失業、生活水準の低下、寿命の低下、および可能な政治的不安を
招きかねない。さらに、これは、大気中の二酸化炭素の現在増加しつつあるレベ
ルの逆転を可能にしあるいは要求するものではないので、解決にはならないであ
ろう。
に放出される。二酸化炭素は、陸上および海中の植物の光合成によって大気中か
ら除去される。二酸化炭素の大気中からのこの除去は、二酸化炭素のシンク(s
ink)と呼ぶことができる。現在懸念されている大気中の二酸化炭素レベルの
増加を引き起こしたのは、正味フロー(net flow)である(マイナス・
シンクを放出する)。人間の介在が無ければ、大気中に出入りする二酸化炭素の
正味フローは、ソース(source)とシンクが大まかに均衡し、大まかに零
である。化石燃料を燃焼したときに、自然のシンクによって大気から実質的に除
去されるのは、放出された二酸化炭素の約60パーセントだけである。残りの約
40パーセントは大気中の二酸化炭素レベルを増加し、気候変化の懸念につなが
っている。
よって、かつ風力および太陽エネルギを利用することによって、軽減することが
できるが、除去することはできない。一般的に言うと、これらの方法はコストが
高くつき、実用上の限界に達しつつあるかもしれない。我々は熱機関の効率を2
00年以上にわたって高めてきており、基本的熱力学の限界に近付きつつあるか
もしれない。風、波、太陽光、および海洋の熱勾配のような低強度の動力源を利
用するのは、エネルギ要求が大きい場合には特に、非常にコストが高くつく。さ
らに、これらの方法は、二酸化炭素濃度の増加を減少することができるだけで、
決して増加を無くすることはできない。したがって、これらの方法は、大気の二
酸化炭素含有量の増加に対する懸念に適切に対処することはできない。
素を封鎖することは、二酸化炭素が比較的濃縮されている場合、有利でありかつ
安価でもある。比較的濃縮された二酸化炭素の一例は、二酸化炭素を含む天然ガ
スからメタンを除去した後のオフガスである。しかし、そのような濃縮された形
で得られる二酸化炭素は比較的わずかである。大部分の二酸化炭素は、化石燃料
の燃焼からの排気ガス内に約10パーセントないし約25パーセントの濃度で得
られる。二酸化炭素の濃度を約10または25パーセントから約100パーセン
トに増加することは極めて高価につく。好ましい行動方針は、太陽光および植物
を利用して濃縮を実行し、その後、結果的に得られた植物物質を何らかの方法で
封鎖することであるように思われる。
零にするのに充分な樹木を植えるだけの充分な土地が無い。たとえ充分な土地が
あったとしても、約50ないし約100年後に、木材が腐敗して二酸化炭素を大
気中に放出しないように、結果的に得られた木材を貯蔵する場所を見つけなけれ
ばならない。したがって、この方法は、比較的長期には二酸化炭素を封鎖しない
であろう。 植物の成長を増強する最良の場所は海洋にある。海洋の表面の98パーセント
は、植物生命がほとんど無い不毛の海域である。世界の海洋の植物生命(植物プ
ランクトン)の約60パーセントは、海洋の表面のわずか約2パーセントから発
生する。海洋の表面の前記98パーセントのうちのいくらかを前記2パーセント
と同じように生産的にすれば、二酸化炭素の正味フローの低下を達成することが
できる。
適合性を試験するステップと、適切な領域の海洋の表面を肥沃にして植物生命を
増加し、二酸化炭素を封鎖するステップと、封鎖された二酸化炭素の量を測定す
るステップとを含む。試験は、肥沃化の最適パターンを設計することができるよ
うに、海洋の表面の拡散係数を決定することを含む。肥沃化は、ペレット、液体
、または粉末肥料を螺旋パターンに散乱させる船舶を含むことが好ましい。船舶
は、海流により浮遊する浮標によって示される螺旋の中心から始動する。この方
法は、封鎖された二酸化炭素の量を報告する追加ステップを含むことができる。
ある領域の海洋の表面は、少なくとも1つの栄養素がかなりの程度欠けており、
かつ水深が深ければ、適合している。二酸化炭素の代謝が水中の栄養素のレベル
によってかなりの程度減少すれば、栄養素はかなりの程度欠けている。欠けてい
る栄養素の適切な量は、二酸化炭素の代謝が栄養素の濃度によってそれ以上大幅
に低下しなくなるように、海洋表面のその栄養素の濃度を上昇させる量である。
肥沃化は、好ましくは超深水より上の海洋表面に新しい新緑ゾーンを生成する。
水深は好ましくは少なくとも約5、000フィート(約1524メートル)、さ
らに好ましくは少なくとも約10、000フィート(約3048メートル)、最
も好ましくは少なくとも約15、000フィート(約4572メートル)である
。試験は、多数の方法のいずれかによって実行することができる。報告は多数の
形で実行することができる。従来の形は、紙または他のサブストレートにレポー
トを印字するか、または磁気媒体または光媒体にレポートを格納することを含む
。レポートは、政府機関によって要求される形式にすることができる。そのよう
な政府機関は、特定の者または企業によって大気中に放出される二酸化炭素の量
を監視することができる。放出される二酸化炭素の量は、そのような者または企
業の貸借対照表の借方とすることができる。政府機関は、そのようなレポートで
封鎖されると明記される二酸化炭素の量を、そのような貸借対照表の貸方とする
ことができる。
を含むことが好ましい。これは、肥料の施用後一定期間にわたって行われる肥料
の混合から構成される推定を可能にする。この推定を行なうために、肥料の組成
を知ることも必要である。好ましい実施形態では、海洋の表面に施用される同一
のペレット、液体、または粉末肥料を使用して拡散係数を測定する。 適合する領域の海洋表面を肥沃化して植物生命を増加し、二酸化炭素を封鎖す
ることは、粒状、液体、または粉末肥料を螺旋パターンに施用して1区画の肥料
を形成することが好ましい。肥料の区画のサイズは、区画の中心が、肥料を施用
した後少なくとも約20日間その区画の縁によって攪乱されない大きさであるこ
とが好ましい。好ましい実施形態では、区画の中心の肥料の濃度の拡散による低
下が、区画に施用した後約20日の期間中に約5%を超えない。
る船は、約15ないし約18キロノットの速度を出せる船舶とすることができる
。複数の船を使用することができる。好ましい実施形態では、単一の船舶が、約
3日から約4日の期間をかけて肥料の区画に施用することができる。区画の最大
サイズは、船の最高速度、船が肥料を散布する最高速度、および肥料の栄養素の
濃度によって影響を及ぼすことができる。船の速度に相対して肥料を海洋にポン
プ散布する速度をより正確に制御することができる、液体肥料を使用することが
好ましい。
の配置によって画定することができる。浮標は海流により運ばれることがある。
したがって、肥料を施用するときに、螺旋の中心の緯度および経度は変動するこ
とがある。船は、螺旋の中心1から肥料を施用し始め、点9で終わる線8によっ
て示される螺旋パターンに肥料の施用を続けることができる。肥料は、海洋の表
面における肥料の濃度が、肥料を施用した後約1日から約2日以内に螺旋のアー
ム(arm)間で約50%を超えて変動しないように施用される。中心1と線8
上の点2、3、4、5、6、および7を結ぶ破線で半径が示される。肥料の濃度
は、点1、2、3、4、5、6、および7で最高とすることができる。肥料の濃
度は、半径に沿って点1と点2から等距離の点、点2と点3から等距離の点、点
3と点4から等距離の点、点4と点5から等距離の点、点5と点6から等距離の
点、および点6と点7から等距離の点で最小となる。好ましい実施形態では、こ
れらの等距離点の各々の濃度は点1、2、3、4、5、6、および7の各々の濃
度の約50%もある。肥料の区画の施用の完了後約1日から約2日の期間内に、
区画の表面全体の肥料の濃度は、海洋の表面における肥料の混合のため、区画内
のどの点においても肥料の最高濃度の約50%から約60%とすることができる
。
ンの連続的なブルーム(bloom)が得られ、ブルームの斑点や過剰肥沃化が
生じないことが好ましい。これは、ブルームの内部における炭素の最大限の固定
を可能にする。区画の中心は区画の縁から充分に離れた領域とみなすことができ
るので、そこでの肥料の濃度の変動は、初期濃度および植物プランクトンのブル
ームによる肥料の利用のみによる。 公海の適合する領域の表面を肥沃化することによる二酸化炭素の封鎖は、多く
の利点を持つ。かなりの量の二酸化炭素をかなりの期間にわたって封鎖すること
ができる。本発明は、本発明の方法によって海洋から(および大気中から)取り
出された二酸化炭素の約53パーセントが、熱帯の太平洋の深海で測定した場合
、約1000年ないし約2000年間深海に封鎖されると予想されるので、化石
燃料の燃焼によって発生する二酸化炭素の全てを封鎖することができる。本発明
は、浅い湾や湖で実行してはならない。これは無酸素状態を引き起こすおそれが
あるからである。 不毛の海洋は、海洋表面に欠けている栄養素を加えることによって新緑状態に
することができる。これは、栄養豊富な海底の水が海面に上昇し、植物プランク
トンが大量発生するペルー沖の湧昇で自然に発生している。
数の要素に依存する。海洋の深さは、肥沃化の後に無酸素状態の発生を防止する
のに充分でなければならない。変温層により肥料が透光帯より下の深さに達する
のを防止するように、約50ないし300ft(約15ないし91メートル)の
変温層の深さは、透光帯の深さより小さいことが好ましい。透光帯は、一般的に
言うと海洋の表面から約150ないし300フィート(約46ないし91メート
ル)の深さまで広がる。透光帯は機能的に最もよく説明することができる。それ
は海面から、太陽光が評価できる量の植物プランクトンをそれ以上発生させなく
なる深さまで広がる。しかし、変温層の深さが透光帯の深さより大きければ、肥
料は肥料が透光帯より下の深さに沈降するのを防止するために浮遊物質を含むこ
とができる。肥料の量および性質は、海洋の表面に欠けている栄養素に依存する
。好ましくは鉄が、肥沃化すべき海洋領域からかなりの程度欠けている唯一の栄
養素である。これは、鉄塩、好ましくは鉄がかなりの程度沈殿するのを防止する
鉄キレートのみを含む肥料による肥沃化を可能にする。好ましいキレートはリグ
ニン、特にリグニンスルホン酸を含む。しかし、海洋の表面から欠けているのは
他の栄養素でもよい。窒素がかなりの程度欠けている場合には、肥料は、窒素を
固定する少なくとも1つの微生物のブルームを引き起こす少なくとも1つの栄養
素を含むことができる。この微生物は、藍藻植物および植物プランクトンから成
るグループから選択することができる。海洋の表面はリン酸塩および痕跡無機質
が欠けている場合もあり、それらを肥料システムに組み込むことができる。海洋
の表面が鉄および追加栄養素の両方を欠いている場合には、好ましい方法は、複
数の肥料の個別の施用を含むことができる。第1肥料は好ましくは鉄を含み、よ
り好ましくは鉄キレートを含む。他の欠けている栄養素は、第2肥料、または複
数の追加肥料に加えることができる。各肥料は対応する栄養素を、第1肥料中の
鉄キレートと反応せずかつ実質的な程度に沈殿しない形で放出することが好まし
い。
数の要素に依存する。肥料の組成、量、および分配率は全て要素である。肥料の
施用の位置のみならず、肥沃化された水がその後潮流によって運ばれる全ての位
置における海洋の水の栄養素含有量もまた要素である。変温層の温度、太陽光の
量、および深さは要素である。肥料を代謝するか、生成される植物物質を食べる
水中の有機体の性質および数もまたは要素である。 海洋の表面の多くで欠けている主要な栄養素は鉄である。実験で、不毛の熱帯
太平洋の海面の一部分に鉄塩を添加した。その結果、植物プランクトンのブルー
ムが得られた。この植物ブルームは海洋を深い青色から乳緑色に変え、肥沃化し
た海水中の二酸化炭素濃度を引き下げた。第1、第4、および第8日中(実験の
零日目、3日目、および7日目)の鉄塩による肥沃化の結果、植物プランクトン
は約9日間で背景に対して約27倍増加した。比較的低効率の肥料を使用したに
もかかわらず(施用後まもなく、透光帯から約95パーセントの鉄が沈殿した)
、この植物ブルームは発生した。
。初期肥沃化では、植物プランクトンの初期濃度の約4.5ないし7倍のそのよ
うな植物プランクトンのブルームがわずか1日で発生した。初日後の不都合な天
候および海洋状態のため、さらなる効果の測定は阻まれた。 鉄肥料の施用を評価するために、第2試験を実施した。鉄含有ペレットを公海
の9平方マイルの区画に散布した。この結果、植物プランクトンの背景濃度の約
5倍の植物プランクトン濃度の増加が生じた。ほぼ一定した植物プランクトン濃
度の区画の増大したサイズに対して補外することによって、最大ブルームは、1
ポンドの肥料につき約600ポンドの植物プランクトンのようであった。
、幾つかの推定を行なうことが必要になるかもしれない。溶解された二酸化炭素
は、3つのメカニズムによって海洋の表面の水から除去することができる。すな
わち(1)一部は沈降する有機粒子として海底に沈み、(2)一部は海流によっ
て分散され、(3)一部は海洋上の大気中に脱気される。多くの有機体は、海洋
の表面で得られる無機窒素をはじめ各栄養素を代謝することができる。これらの
有機体は、2つのメカニズムによってその領域の海面から除去することができる
。すなわち(1)一部は沈降する有機粒子として海底に沈み、(2)一部は海流
または遊泳によって分散される。海洋上の空気中には全く放出されない。これら
の植物プランクトン有機体は各肥料を代謝するので、それらは通常二酸化炭素の
形の炭素および硝酸塩の形の窒素の両方を取り込む。海底に沈降する有機炭素の
量が海底に沈降する有機窒素の量に比例すると仮定することによって、海底に沈
降する有機炭素の量を推定することができる。海底に沈降する有機窒素の量は、
無機硝酸塩の消耗および形成される有機物質における炭素−窒素比から測定する
ことができる。有機炭素の粒子は主変温層より下に沈降するので、この有機炭素
は、約1、000年ないし約10、000年の有機代謝回転(organic
turnover)の時間尺度に近い期間にわたって深海に効果的に封鎖される
。
、8平方マイルの深い熱帯海洋が肥沃化されるごとに、約4、600トンの炭素
を含む約17、000トンの二酸化炭素をバイオマスに変換し、海床に封鎖する
ことができる。おおよそ次の1、000年ないし2、000年を超えるようなか
なりの期間の後、この炭素の大部分は酸化されて二酸化炭素になり、超飽和海洋
湧昇の形で海洋の表面に戻ると予想されるが、一部は炭酸カルシウムおよびその
他の炭酸塩物質の形で深海に残るであろう。したがって本発明は、この連続肥沃
化を1、100、000平方マイルの深い不毛の海洋表面で実施した場合、米国
が毎年化石燃料を燃焼することによって発生し、自然のシンクでは取り除かれな
い二酸化炭素の40パーセントを封鎖することができる。深い不毛の海洋の表面
に分散する1トンの肥料につき約1、000トンの炭素が封鎖されるとみなした
場合、推定現行費用は封鎖される炭素1トンにつき約5ドルである。この推定費
用は、第一に太陽光を使用して海洋表面および大気中の二酸化炭素をバイオマス
の形に濃縮し、それは次いで自然に長期にわたって封鎖されるので、代替方法の
推定費用よるずっと低い。
成されるバイオマスの約半分は、動物プランクトン、魚、および海洋哺乳類を通
して再循環される。約1、100、000平方マイルの深い不毛の海洋を本発明
にしたがって連続肥沃化した場合、毎年7千万トンすなわち現在の世界漁業生産
量の約3分の2の追加的漁獲可能な魚が生産されると推定される。これは、連続
肥沃化状況で、毎年1平方マイルにつき60トンが漁獲可能という推定に基づく
。植物プランクトンからの食物連鎖が上昇するにつれて、多くの変項があるので
、これらの推定は改定されることがある。これらの変項は現時点ではあまりよく
理解されておらず、あるいは制御が容易ではない。しかし、ペルー沖のようにこ
の肥沃化が自然に生じる場所では、海洋が得られる食物を利用し、魚の大量発生
を生じることができることが知られている。肥沃化される不毛の海洋1平方マイ
ル当たりの毎年の漁獲可能な量は、海洋に濾過摂食魚を撒くことによって増加す
ることができる。これらの魚の導入は、大気中に二酸化炭素として再循環される
生物炭素の部分を増加し、深海に封鎖される部分を減少するであろう。したがっ
て二酸化炭素の封鎖は、動物プランクトンおよび魚の成長を制限するために、特
定の水体中の30日以下の肥沃化の短時間適用により実行することが好ましい。
肥沃化の短時間適用を用いることにより、形成される有機炭素のわずか10パー
セントから形成される80パーセントもの有機炭素へ二酸化炭素の封鎖を増加す
ることができる。そのような肥沃化の短時間適用の長さは、特定の領域では約2
0日以下とすることがより好ましい。特定の領域の肥沃化の短時間適用の間隔期
間は、約30日を超えることが好ましく、1回の短時間適用の終了から次回の短
時間適用の開始まで約45日を超えることがより好ましい。
の間湧昇で自然に行なわれてきているので、良好であると予想される。本発明を
実行することによる主要な影響は、新たに形成される新緑の生態系における動物
プランクトンおよび魚の食物供給およびしたがってそれらの個体数の実質的な増
加であると予想される。本発明による肥沃化は、生きている珊瑚礁または浅い海
では、それに対する悪影響を防止するために、行なわないことが好ましい。いず
れにしても、本発明を実行することによる海洋表面の環境上の影響は短期的であ
り、肥沃化の停止から約1か月以内に消滅する。将来いつか、そのような肥沃化
を海洋牧場の方法の一環として大規模に実行することが決定された場合には、大
気中の二酸化炭素含有量は実際かなり低下し、したがってそのような大規模な海
洋牧場の可能な環境上の影響は、大規模海洋牧場が実現されるときに慎重に監視
しなければならない。
で約1、100、000平方マイル(約3、000,000平方キロメートル)
の海洋を肥沃化する場合、当初、毎年約700、000トン(約644、000
メートルトン)の肥料が必要であり、化石燃料の燃焼による米国の正味年間二酸
化炭素生産量が封鎖されるであろう。これは、1年350日間、1日当たり約2
、000トン(約1、800メートルトン)である。海洋に施用される肥料の費
用が1トン(約0.9メートルトン)当たり約5、000ドルかかる場合、費用
は1年当たり約35億ドルである。この費用は、肥料の組成、施用率、および施
用の場所の最適化をはじめ、封鎖の方法を最適化するための監視、試験、および
報告の費用を含む。
肥料の施用の場所および性質の変動をはじめとする変動を考慮に入れる。 二酸化炭素を封鎖する方法は米国特許出願第09/304、063号に開示さ
れており、それを参照によってここに組み込む。海洋における海産食物を増加す
る方法は、米国特許第5、433、173号および第5、967、087号に開
示されており、それらを参照によってここに組み込む。 当業者は本発明の変形例を構想することができ、本発明はここに添付する請求
の範囲によってのみ限定される。
Claims (20)
- 【請求項1】 (1)少なくとも第1栄養素がある領域の深い公海の表面か
らかなりの程度欠如していることを確認し、かつ前記第1欠如栄養素を識別する
ために、前記領域を試験するステップと、 (2)前記第1欠如栄養素を含む第1肥料を前記領域に施用して、前記領域を
適切な量の前記第1欠如栄養素により肥沃化し、それにより二酸化炭素を封鎖す
るステップと、 (3)前記第1肥料を短期間施用することによって植物プランクトンおよび魚
の増加を制限するステップと、 (4)前記領域の前記肥沃化の結果生じる封鎖された二酸化炭素の量を測定す
るステップと を含む、深い公海に二酸化炭素を封鎖する方法。 - 【請求項2】 前記第1肥料が鉄キレートを含み、前記キレートがリグニン
スルホン酸を含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記試験が少なくとも第2栄養素が前記領域からかなりの程
度欠如していることを確認し、前記第2欠如栄養素を識別するために前記領域を
試験することをさらに含み、かつ第2肥料を短期間施用することをさらに含み、
前記第2肥料が鉄を含まない、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 前記公海の前記領域が約5、000フィートを超える深さを
有する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 (4)前記領域の前記肥沃化の結果生じる封鎖された二酸化
炭素の量を報告するステップ をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 前記試験が、前記領域で変温層の深さが透光帯の深さより小
さいことを決定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 請求項1に記載の方法によって封鎖された二酸化炭素の量の
言明を含むレポート。 - 【請求項8】 ある領域の深い公海の表面に第1肥料を施用するステップと
、前記第1肥料を短期間施用することによって動物プランクトンおよび魚の増加
を制限するステップとを含む、深い公海に二酸化炭素を封鎖する方法。 - 【請求項9】 請求項8に記載の方法によって封鎖された二酸化炭素の量の
言明を含むレポート。 - 【請求項10】 前記領域の前記短期間の施用が約30日を超える期間の間
隔をおいて行われる、請求項8に記載の方法。 - 【請求項11】 (1)少なくとも第1栄養素がある領域の深い公海の表面
からかなりの程度欠如していることを確認し、かつ前記第1欠如栄養素を識別す
るために、前記領域を試験するステップと、 (2)前記第1欠如栄養素を含む第1肥料を前記領域に螺旋パターンに施用し
て、前記領域を適切な量の前記第1欠如栄養素により肥沃化し、それにより二酸
化炭素を封鎖するステップと、 (3)前記領域の前記肥沃化の結果生じる封鎖された二酸化炭素の量を測定す
るステップと を含む、深い公海に二酸化炭素を封鎖する方法。 - 【請求項12】 前記螺旋パターンが海流により浮揚する浮標から始まる、
請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 前記公海の前記領域が約5、000フィートを超える深さ
を有する、請求項11に記載の方法。 - 【請求項14】 (4)前記領域の前記肥沃化の結果生じる封鎖された二酸
化炭素の量を報告するステップ をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 【請求項15】 前記螺旋パターンが複数のアームを含み、前記領域の前記
第1肥料の濃度が前記螺旋の前記アーム間で前記アームへの前記施用後約1日な
いし約2日間約50%以上変化しない、請求項11に記載の方法。 - 【請求項16】 前記施用が1肥料区画を形成し、前記区画の表面における
どの点の前記第1肥料の最小濃度も、肥料の最後の施用から約3日後の時点で、
前記区画の表面におけるどの点の前記第1肥料の最大濃度の約50%ないし約6
0%未満にならない、請求項11に記載の方法。 - 【請求項17】 請求項11に記載の方法によって封鎖された二酸化炭素の
量の言明を含むレポート。 - 【請求項18】 ある領域の深い公海の表面に第1肥料を螺旋パターンで施
用するステップを含む、深い公海に二酸化炭素を封鎖する方法。 - 【請求項19】 前記施用が1肥料区画を形成し、前記区画の表面における
どの点の前記第1肥料の最小濃度も、肥料の最後の施用から約3日後の時点で、
前記区画の表面におけるどの点の前記第1肥料の最大濃度の約50%ないし約6
0%未満にならない、請求項18に記載の方法。 - 【請求項20】 請求項18に記載の方法によって封鎖された二酸化炭素の
量の言明を含むレポート。
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ITPI20070096A1 (it) * | 2007-08-09 | 2007-11-08 | Santino Letizia | Sistema di fertilizzazione per il fitoplancton marino, finalizzato al massimo assorbimento di co2 atmosferica. l'operazione si svolge in due fasi trattamento primario con mix di 3 costituenti e trattamento secondario con mix di 4 costituenti tutti di |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009502486A (ja) * | 2005-07-27 | 2009-01-29 | ルッツ,マイケル,ジェー. | 水分を含んだ環境で二酸化炭素を隔離する方法 |
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