JP2009046973A - 地球温暖化防止方法および地球温暖化防止装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流入口側が略水平で吐出口に向けて上方に湾曲させて海中係留された通水パイプを用いて、海洋深層水を表層部に移動させ、冷熱源である前記海洋深層水と表層部の海水とを混合させることにより該表層部の海水温度を低下させ、それにより該表層部の海水面上の大気温度を低下させる。地球表面の70%以上を占める海洋温度を制御することにより、地球規模の温暖化を効果的に抑止する。
【選択図】図1
Description
既にその現象として、北極の氷原は減少し、シベリアやアラスカ・カナダの北極海に面したツンドラ地帯やタイガの永久凍土が解氷し出しており、そこに閉じ込められていた保温効果を有する二酸化炭素の開放による増加と、その二酸化炭素より約20倍の保温効果を有するメタンガスも放出し、その相乗効果も加わり地球温暖化を加速している。既にその地域に生息している北極熊等は、氷原の消失により餌となる獲物を狩ることができず、種としての滅亡の危機に瀕している。温度は人口の多い北半球が高く、北極の解氷が早いが、解氷で高くなった水位は平準化し、南極にもおよび水位が上がり、結氷している部分に浸透し結氷を破壊し氷山となって漂流し海水により解氷を加速している。
しかしながら、地球温暖化に関して海洋深層水を利用することについては、何らの研究もされておらず、また刊行物にも示唆すら見当らない状況である。
特に、省エネルギーで合理的に、かつ直接的で効果的に地球温暖化防止を図れる方法および装置を提供する。
本発明者は、地球規模の温暖化を効果的に阻止するためには、地球表面の70%以上を占める海洋温度を制御する必要があるといった考えに基づいたものである。
パイプ全体にわたり浮力手段を有するとは、例えばパイプの管壁部分が中空の構造になっていたり、フロート(浮き)などの中空或いは発砲体を持った浮力体、若しくは自身の比重の小さい浮力体を備えたりすることをいう。
また、通水パイプは、海水面下で海洋深層水の通水路となるものである。本発明の通水パイプは、ポンプで汲み上げるような従来の方式ではなく、海洋深層水の自然湧昇流を発生させ、これを利用するものである。
(1)先ず自然湧昇流を生じさせる理由の第1は、海洋深層水の流れにより流入するものである。この流れを有効に利用すべく、通水パイプの流入口が海洋深層水の海流の上流側に向くように枠を設け配置すると共に、後述するように通水パイプの流入口となるパイプ端部に複数のフィンを設けるのである。
通水パイプにフィンが設けて、流入口を海洋深層水の海流の上流側に常時向けることで、ポンプで汲み上げる機構などを用いることなく、海洋深層水の湧昇流を取り込むことが可能となる。特に、通水パイプの流入口となるパイプに複数のフィンの作用で、常に流入口が海流の上流側に向くことになるのである。
また、フィンにより、パイプ全体の浮上・沈下及び位置ズレを防止する。
通水パイプの流入口若しくは通水パイプの途中からコンプレッサーを用いて気泡をパイプ内に導入することで、水中に於ける気泡の上昇速度が流れより速いため、通水パイプ内における海洋深層水の湧昇流の流速を速めることができる。
海水温が下がれば海面に接している大気温との差が開くため、大気の熱が海面直下の海水に移動することとなり、結果として大気温を引き下げることになる。海中に設置した通水パイプから間断無く、海洋深層水が湧昇し、間断無く大気温を引き下げ、結果として海水や大気を問わず、地球全体の温度を引き下げるのである。
また、清浄で栄養の高い深層水により、植物プランクトンが分裂・増殖し、最低でも10倍以上に増加し、光合成により温暖化物質であるCO2を吸収し、酸素を発生させることになる。この際、吸収されるCO2量と発生する酸素量は同等であるが、更にCO2は深層水にも溶け込み、更にCO2と融合した海水が下降するので、かなりの量のCO2削減効果が期待できる。
本発明の地球温暖化防止装置は、スケールにもよるが、計画数量の設置が実現できれば、現在急激な伐採と開発により、人為的に引き起こされている熱帯雨林の減少によるCO2の吸収量と酸素発生量を充分に補填できることになる。これにより、今までの自然による大気の転換を維持することができることになる。
元々、地球は氷河期の状態が期間として圧倒的に長く、現在のような温暖な間氷期は短期間であり、過去90万年位のデータでは、概ね氷河期に入っていてもおかしくない。それが、逆に温暖化しているのは、人間の活動により温暖化物質を作り排出しているからである。もし、人類が現在のように進化していなかったとしたら、地球は氷河期に入っていたと考える。
このことは、太古より現在まで、地球上に起きた氷河期で、次にくるであろう氷河期をも防止するのである。現在、地球規模で温暖化の危険が提唱させているが、遥かに危険な氷河期も抑制できるのである。
本発明の地球温暖化防止方法および地球温暖化防止装置を用いて、海洋深層水をコントロールすることにより、現在使用している化石燃料が枯渇した後に現れる氷河期まで抑制し、本発明の装置設置台数等のスケールの増減により、地球温度のコントロールが実現可能となるのである。
なお、図1にタンカー船を模写しているが、水深15mの位置に通水パイプの吐出口を配置するのは、タンカーなどの船舶の航行に支障を生じさせないためである。
試算によると、内径0.3mで長さ300mの通水パイプ1本を使用し、海洋深層水の潮流に対抗するように通水パイプの流入口を配置した場合に、時速約46cm超で50トン/日の割合で海洋深層水を湧昇させることができることから、上述の装置の場合、1本で1830トン/日の割合で海洋深層水を自然湧昇させることが可能である。
このような通水パイプを例えば100本を1箇所に設置する場合には、1箇所で18.3万トン/日の割合で海洋深層水を自然湧昇させることが可能である。さらに、このスケールを世界中の海水で、例えば1000ヶ所で行った場合、183百万トン/日の割合で海洋深層水を自然湧昇させることが可能である。
しかしながら、海洋深層水と表層水の混合面積が拡散するにつれ、海水面と大気の温度の差は徐々に縮小するが、いずれにしても温度低下に向かうこととなる。
1箇所に100本ぐらい、世界中に1000箇所設置するならば、その地球温暖化防止効果は、相当大きなものになるであろう。もちろん、コスト的な問題も生じるが、上記効果に鑑みれば、コスト面をカバーしても余りあるものと思料する次第である。
更に、設置後、気泡等を使わなければ、海洋深層水を湧昇させるためのエネルギー投入が不要である。
そして、通水パイプ1の周囲(上部、左右部、下部)には、通水パイプ1全体の位置調整を図るためのフィン(5a〜5d)が取り付けられている。
図4に示すように、通水パイプ1の周囲に、上部側フィン5a、左右部側フィン(5b,5c)、下部側5dがバンド10を介して取り付けられている。通水パイプ1の上部から左右部にかけて巻き付けられたバンド10には、金属ロープ9が取付けられている。金属ロープ9が海流に抵抗して下方に通水パイプを押さえつけるため、バンド10は上部から左右部にかけて巻き付けているのである。
ここで、バンド10は通水パイプ1同士の接続にも用いられるため、図6に示すように、通水パイプの全周に巻き付け取り付けている。なお、通水パイプ1は、約10〜20m位の長さのパイプがバンド10によって接続されている。
また、図3と図5に示すように、フロート6と錘4は隣接するバンド10を利用して取り付けている。
図7に示すように、複数の通水パイプ11が、海底からアンカー8につながれた金属ロープ9により略垂直に海中保持され、流入口は海底から約200mの位置に設置されている。通水パイプの下端は海洋深層水の流入口であり、図9に示すように、海洋深層水を通水パイプ1に取り込んでいる。流入口は、図9に示すように、フィン5を用いて常時、海洋深層水の流れの上流に向けられている。また図10に示すように、吐出口付近にはフロートが取り付けられ、調整翼14と共に、通水パイプを略鉛直に制御している。吐出口は、水面下の約15mに設置されている。
通水パイプ11の下端の流入口の径は11mであり、上端の吐出口の径は9mである。流入口から入った海洋深層水の水温は10〜14℃であるが、通水パイプ11内を上昇し、吐出口からでると、水面下約15mの表層部にある海水(海水温20〜30℃)と融合して、海水温が15〜17℃となる。そして、この海面に接する大気との間に気液間の熱量輸送により、該表層部の海水面上の大気温度を低下させることとなる。
図11に示すように、複数の通水パイプが、流入口を海洋深層水の流れの上流に向け、吐出口を上方に向け、略垂直に浮体構造物により吊り下げられ、流入口は海面から約300m前後の位置に設置されている。また、吐出口は浮体構造物に設けられた吊下げロープにより、水面下の約15mに吊下げられている。
図12の断面模式図に、2通りの地球温暖化防止装置(吊下げ型)を示す。図12(A)は、通水パイプ21の周囲にフロート6を設けたものであり、図12(B)はフロートを用いないものである。
ここで、浮体構造物15は、図13に示すように、2隻の船舶で約1920m×420mの長方形の浮体構造物をつくり、その長辺に所定間隔で、通水パイプ21を設置する。長方形の浮体構造物は、海流の運動エネルギーを回避すべく、海流の流れ方向と約45度の角度を保つように設置する。
通水パイプ21は、図13〜15に示すように、浮体構造物15にクレーン16が設けられ、吊下げロープ17により海面下に吊下げられている。
実施例2と同様、通水パイプ21の下端の流入口の径は11mであり、上端の吐出口の径は9mである。流入口から入った海洋深層水の水温は10〜14℃であるが、通水パイプ21内を上昇し、吐出口からでると、水面下約15mの表層部にある海水(海水温20〜30℃)と融合して、海水温が15〜17℃となる。そして、この海面に接する大気との間に気液間の熱量輸送により、該表層部の海水面上の大気温度を低下させることとなる。
また、台風のような熱帯低気圧の発生し易い海域に、必要に応じた量の海洋深層水を湧昇させ、周辺地域の大気温を低下させることにより、熱帯低気圧の予防・肥大化の防止を図ることが可能である。すなわち、本発明の地球温暖化防止装置を適当なスケールで配置することにより異常気象の発生を抑止することができるのである。
さらに、本発明の地球温暖化防止方法並びに装置により、栄養の高い海洋深層水が拡散・散布できるため、これにより周辺の植物プランクトンを繁殖増加させ、大気中の二酸化炭素の吸収量を増大させ、同時に酸素の生成量を増大させるといった利点も期待される。
2 流入口
3 吐出口
4 錘
5 フィン
6 フロート
7 タンカー
8 アンカー
9 金属ロープ
10 バンド(通水パイプ接続用、固定係留用、フロート・錘用)
13 ジョインティング・バンド
14 調整翼
15 浮体構造物
16 クレーン
17 吊下げロープ
Claims (11)
- 流入口を海洋深層水の流れの上流に向け、海洋深層水を流入させ、吐出口を上方に湾曲もしくは傾斜させた通水パイプを用いて、冷熱源である海洋深層水を表層部に移動させ、海洋深層水を表層部の元々の海水と融合させて表層部の海水温を低下させ、そして海面に接する大気との間で気液間の熱量輸送により、該表層部の海水面上の大気温度を低下させ得ることを特徴とする地球温暖化防止方法。
- 流入口を海洋深層水の流れの上流に向け、海洋深層水を流入させ、吐出口を上方に向け、略垂直に海中保持させた及び/又は浮体物より吊り下げた通水パイプを用いて、冷熱源である海洋深層水を表層部に移動させ、海洋深層水を表層部の元々の海水と融合させて表層部の海水温を低下させ、そして海面に接する大気との間に気液間の熱量輸送により、該表層部の海水面上の大気温度を低下させ得ることを特徴とする地球温暖化防止方法。
- 前記通水パイプは、海底固定手段および前記通水パイプ全体にわたる浮力手段を有して海中に係留される、或いは、前記通水パイプが浮体物より海中に吊り下げられ、かつ、枠により保持もしくは固定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の地球温暖化防止方法。
- 前記通水パイプにフィンが設けられ、該通水パイプの流入口が海洋深層水の流れの上流側に向くことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の地球温暖化防止方法。
- 前記通水パイプの材質が、金属,樹脂若しくはそれらの複合材料であり、かつ、前記通水パイプの形状が、形状を保持可能なもので筒状または異形状から成るものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の地球温暖化防止方法。
- 前記通水パイプが海水に沈下する構造、或いは、海水に対して浮力を有する構造であり、単独ないしは複数の前記通水パイプより構成されたものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の地球温暖化防止方法。
- 前記通水パイプの内径若しくは内容積が同一又は表層部に向かうにつれて小さくなる構造を有するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の地球温暖化防止方法。
- 前記通水パイプの先端の吐出口が、海面下5〜50mの位置に保持されるものであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の地球温暖化防止方法。
- 前記通水パイプの流入口若しくは通水パイプの途中からコンプレッサーを用いて気泡をパイプ内に導入することにより、海洋深層水の湧昇速度を増大させ、海洋深層水の湧昇量を増加させ得ることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の地球温暖化防止方法。
- 冷熱源となる海洋深層水を表層部に移動させ、海洋深層水を表層部の元々の海水と融合させて表層部の海水温を低下させ、また、海水が物理的に下降することで下層の海水温をも低下させると共に活性化させ、そして海面に接する大気との間に気液間の熱量輸送により、該表層部の海水面上の大気温度を低下させる地球温暖化防止方法に用いる通水パイプであって、流入口を海洋深層水の流れの上流に向け、吐出口を上方に湾曲もしくは傾斜させた通水パイプを備えたことを特徴とする地球温暖化防止装置。
- 冷熱源となる海洋深層水を表層部に移動させ、海洋深層水を表層部の元々の海水と融合させて表層部の海水温を低下させ、また、海水が物理的に下降することで下層の海水温をも低下させると共に活性化させ、そして海面に接する大気との間に気液間の熱量輸送により、該表層部の海水面上の大気温度を低下させる地球温暖化防止方法に用いる通水パイプであって、流入口を海洋深層水の流れの上流に向け、吐出口を上方に向け、略垂直に海中保持させた及び/又は浮体物より吊り下げた通水パイプを備えたことを特徴とする地球温暖化防止装置。
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