JP2012132301A - 資源回収装置および土壌からの資源の採取方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 表土からのガス／液体資源の回収装置、およびその採取方法を提供する。
【解決手段】 資源回収装置が、所望の表面に配置される捕獲コンテナを含み、その所望の表面と捕獲コンテナの内部との間に捕獲容積部を画定する。１つ以上の掘削装置がその表面の少なくとも一つの穴から土を掘削するように構成される。１つ以上のエネルギーエミッタが、掘削した土にエネルギーを導いて掘削した土を加熱し、それにより１つ以上の化合物を放出させる。捕獲コンテナは、掘削した土から放出された気体／液体の化合物を捕獲するように構成される。土壌からの資源の採取方法が、捕獲容積部を画定する捕獲コンテナで所望の表面を覆うことを含む。その所望の表面の穴から捕獲容積部へと土が掘削される。１つ以上のエネルギーエミッタにより掘削した土を加熱し、それにより１つ以上の化合物を捕獲容積部へと放出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、資源回収に関する。さらに具体的には、本発明は、表土からのガス資源および液体資源の回収に関する。
表土は硬い岩を覆う軟質の不均一の物質の層である。これは粉塵、土、破砕岩石や、その他の関連物質を含み、地球、月、一部の小惑星、およびその他の惑星に存在する。
月などの場所で使用し、かつ／または、地球への帰還のために使用する燃料やその他の資源の、月への輸送により、資源を運ぶ宇宙船や、資源の貯蔵および取扱いに十分に取り組む任務一般に、重量や複雑さが加わる。より迅速な任務を可能にする、すなわち、通常、輸送される燃料もしくはその他の資源の代わりに任務時により多くの機器を輸送することができるように、オンサイトで使用するために、例えば月などの表土の表面からガス資源および／または液体資源を採取するための装置および方法が望まれる。
本発明の一態様では、資源回収装置が、捕獲コンテナを含み、所望の表面と捕獲コンテナ内部との間に捕獲容積部を画定する。１つ以上の掘削装置が捕獲コンテナ内に配置されて、所望の表面の少なくとも一つの穴から土を掘削するように構成される。１つ以上のエネルギーエミッタが、掘削した土にエネルギーを導いて掘削した土を加熱し、それにより１つ以上の化合物を放出させる。捕獲コンテナは、掘削した土から放出された気体もしくは液体の化合物を捕獲するように構成される。
本発明の別の態様では、土壌からの資源の採取方法が、捕獲コンテナで所望の表面を覆うことを含み、捕獲コンテナは、その所望の表面と捕獲コンテナ内部との間に捕獲容積部を画定する。その所望の表面の穴から捕獲容積部へと土が掘削される。１つ以上のエネルギーエミッタにより掘削した土を加熱し、それにより１つ以上の化合物を捕獲容積部へと放出させる。
これらおよびその他の利点および特徴が図面とともに以下の記載からより明らかとなるであろう。
本発明と見なされる対象は、明細書の末尾にある請求項に特定して指摘されるとともに明確にクレームされる。本発明の上記のおよびその他の特徴、利点は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から明らかである。
実施例の資源回収装置の概略図。
図に示すのは、実施例の資源回収装置１０である。装置１０は、地球、月、小惑星、もしくはその他の惑星などの所望の表土の表面１２に配置される。捕獲コンテナ１４が資源用に回収される表面１２の上に配置されて、表面１２と捕獲コンテナ１４内部との間に捕獲容積部３０を画定する。一部の実施例では、捕獲コンテナ１４は、その捕獲コンテナ１４の可撓性、あるいは、シールなどのその他の手段のいずれかを介して表面１２に適合されて、捕獲コンテナ１４の内部１６からの回収資源の漏出を抑制する。
例えば、オーガ（ａｕｇｅｒ）、スパイク、ロッド、インパクタなどの一つ以上の掘削装置１８が捕獲コンテナ１４内部に配置される。単一の掘削装置１８のみを図に示すが、捕獲コンテナ１４への資源回収率を向上させるために例えば２，３，４個、もしくはそれ以上の数の掘削装置１８を用いてもよいことを理解されたい。掘削装置１８は、表面１２に穴２０をあけ、穴２０から表面１２へと掘削した土２２を引き込むように利用される。
一つ以上のエネルギーエミッタ２４が捕獲コンテナ１４に配置される。エミッタ２４は、例えば、マイクロ波エミッタもしくは集中（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ）太陽エネルギーエミッタである。エミッタ２４によって放出されたエネルギー２６は掘削した土２２に向けられ、それにより掘削した土２２を加熱する。掘削した土２２の加熱により、その掘削した土２２中の所望の資源および／または化合物が気体および／または液体の形で捕獲コンテナ１４へと放出される。必要に応じてその後の処理のために、回収装置２８により捕獲コンテナ１４から資源が除去される。回収装置２８は、例えば、コールドプレート、スチル（ｓｔｉｌｌ）、ターボポンプ、もしくはその他の回収装置２８でもよい。さらに、一部の実施例では、装置１０は例えばカート３２などの移動可能な構造体上に配置されて、一箇所での資源の回収が完了したときに、更なる資源の回収のために装置１０は第２の地点へと容易に移動することができる。
限られた数の実施例のみに関して本発明を詳述したが、本発明はこうした開示の実施例に限定されないことが容易に理解できるであろう。むしろ本発明は、本明細書中に記載された任意の変形例、変更、置換、もしくは同等の配置だけでなく、本発明の真意およびその範囲に応じた任意の変形例、変更、置換、もしくは同等の配置を含むように変更しうる。さらに、本発明の種々の実施例について記載したが、当然のことながら、本発明の態様は記載の実施例の一部だけを含んでもよい。したがって、本発明は上述の記載に限定されるものではなく、付記の特許請求の範囲によってのみ限定される。
１０…資源回収装置
１２…表土表面
１４…捕獲コンテナ
１８…掘削装置
２０…穴
２２…掘削した土
２４…エネルギーエミッタ
２６…エネルギー
２８…回収装置
３０…捕獲容積部
３２…カート

Claims (18)

  1. 捕獲コンテナであって、所望の表面と該捕獲コンテナの内部との間に捕獲容積部を画定する捕獲コンテナと、
    前記捕獲コンテナ内に配置されるとともに、前記所望の表面の少なくとも一つの穴から土を掘削するように構成された、１つ以上の掘削装置と、
    前記掘削した土にエネルギーを導いて該掘削した土を加熱し、それにより１つ以上の化合物を放出させるように構成された１つ以上のエネルギーエミッタと、
    を備え、
    前記捕獲コンテナが、前記掘削した土から放出された気体もしくは液体の化合物を捕獲するように構成された、資源回収装置。
  2. 前記１つ以上の掘削装置が、１つ以上のオーガであることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  3. 前記１つ以上の掘削装置が、１つ以上の、スパイク、ロッドもしくはインパクタであることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  4. 前記１つ以上のエネルギーエミッタが、１つ以上のマイクロ波エミッタであることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  5. 前記１つ以上のエネルギーエミッタが、１つ以上の太陽エネルギーエミッタであることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  6. 前記捕獲コンテナから前記化合物を除去するための回収装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  7. 前記回収装置が、コールドプレート、スチル、もしくはターボポンプのうちの一つであることを特徴とする請求項６に記載の資源回収装置。
  8. 前記化合物が、液状もしくはガス状であることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  9. 前記所望の表面が、表土を備えることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  10. 前記資源回収装置が、移動可能なカートに固定されることを特徴とする請求項１に記載の資源回収装置。
  11. 捕獲コンテナであって所望の表面と該捕獲コンテナの内部との間に捕獲容積部を画定する捕獲コンテナで、前記所望の表面を覆い、
    前記所望の表面の穴から前記捕獲容積部へと土を掘削し、
    １つ以上のエネルギーエミッタにより前記掘削した土を加熱し、それにより１つ以上の化合物を前記捕獲容積部へと放出させることを備えた土壌からの資源の採取方法。
  12. 回収装置により、前記捕獲容積部から前記化合物を除去することを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の土壌からの資源の採取方法。
  13. 前記回収装置が、コールドプレート、スチル、もしくはターボポンプのうちの一つであることを特徴とする請求項１２に記載の土壌からの資源の採取方法。
  14. オーガにより、前記穴から土を掘削することを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の土壌からの資源の採取方法。
  15. １つ以上のマイクロ波エミッタにより前記掘削した土を加熱することを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の土壌からの資源の採取方法。
  16. １つ以上の太陽エネルギーエミッタにより前記掘削した土を加熱することを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の土壌からの資源の採取方法。
  17. 前記化合物が、液状もしくはガス状であることを特徴とする請求項１１に記載の土壌からの資源の採取方法。
  18. 前記所望の表面が、表土を備えることを特徴とする請求項１１に記載の土壌からの資源の採取方法。
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