JP2013517121A - 排気ガスおよび大気中のｃｏ２含有量を削減するための方法、ならびにその方法を適用するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、排気ガスおよび大気ガスのＣＯ_２含有量を削減する方法、およびその方法を適用するための装置を開発することである。この方法に係る溶液の特徴は、アルカリ性の特徴である（ＯＨ⁻）イオンを含む水酸化物イオン水が、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスを結合させるための反応溶液として使用され、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスがアルカリイオン水と反応し、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスからの反応において、水、炭酸（ＣＯ_３ ^２−）イオン、炭酸水素塩／重炭酸塩（２ＨＣＯ_３ ⁻）イオンが形成され、それらは、外気および／または外部の水へと、安定した気体または液体の形態で含有する結合されたＣＯ_２とともに放出される。
【選択図】図１

Description

本発明の主題は、排気ガスおよび大気中のＣＯ_２含有量を削減するための方法、ならびにその方法を適用するための装置である。
本方法の特徴は、いわゆる反応槽内において電離セルを使用して、水分子が直流電圧によって分極され、電離による水の自動プロトリシスに起因する水酸化物（ＯＨ⁻）イオンの助けにより二酸化炭素の還元を実施するというものである。

二酸化炭素排出量は、世界中で一層大きな問題を引き起こしており、それは産業活動の拡大ともに年々に増加している。産業による二酸化炭素排出量の、環境への直接的および間接的な影響は周知である。二酸化炭素は、温室効果を有するガスとして気候条件に影響を及ぼす。様々な要因の中で、地球温暖化はこれが原因である。

ガスを減少させる従来の方法においては、排気ガスの中和はそれぞれ以下の通りである：
−フィルタリング（例えば活性炭など）
−金属触媒
−ガススクラバー（例えば石灰ミルク−ＣａＯＨの噴霧物をガスへ入れるなど）
−ガス吸収（還元液、例えば水酸化ナトリウムを含む水などへ入れる）
など。
当業者に既知の、何十年間も産業において広く使用されている排気ガスを清浄にする（排出量を削減する）ための技術が多く存在する。例えば、発電所の排気ガスからの硫黄の除去など。二酸化硫黄（ＳＯ_２）および亜硫酸（Ｈ_２ＳＯ_３）は、環境にとって有害であり、生物に対して有毒である。
例として強調したいその他のガスとしては、世界的な議論の主題となっていることから、二酸化炭素（ＣＯ_２）である。

現状の技術において、「ＣＯ_２」の結合および／または中和に対し、産業レベルで使用可能な経済的な技術は存在しない。このガスは、それぞれが地球温暖化が原因である気候災害の責任を担っている。産業、輸送（空−陸−海）、発電所、国内などでの世界中の二酸化炭素排出量は、数百億トンと見積もることが可能である。今日、多くの科学者および気候の専門家が、人類の未来が危機に瀕していることから、二酸化炭素排出量を削減すべきであり、抜本的措置が「ＣＯ_２」問題を取り扱うにあたり適用されるべきであるということに同意を示している。
「ＳＯ_２」、「ＣＯ_２」のこれら２つのガス（または排気ガス）、特に二酸化炭素を、これは人類の解決すべき一番の問題として強調した。
可能性：理論的には、および/または、実験室レベルでは、おそらく小規模な措置（例えば、活性炭フィルタなど）において、二酸化炭素ガスを結合させ、安定化させ、異なる非活性型化合物に変換することが可能である。
産業規模で、世界的に、世界の各国において大量に「ＣＯ_２」を中和することは不可能である。

いくつかの国において、「ＣＯ_２」を海底１−１．５ｋｍの距離の、地下や岩層、窪地に格納のため埋めるという、より大規模な試験や検査、実験が行われている。その問題における専門家は、その事業計画について楽観視しているが、当座のところ、方法は、十分に安全でなく、非常に高価である。ガスを奥深くに維持する保証もない。現在、進行中の産業規模のその他知られている事業計画は存在しない。

現状の技術において、ガスを中和するための液体を使用する、様々な「ガス洗浄」、「ガス吸収」技術、さらにその溶液が存在する。これらの液体は、ほとんど常に水の溶液、懸濁液である。

ここで水は常に、化学的で、付加的な、いわゆる反応相手の一種を含む。反応の際、作用剤および反応相手が、新たな化合物を生成し、ガスをその他の形態に変換することを可能とするために必要とされる。例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、−水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、−水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）などである。これらの物質の水溶液は、確実にアルカリ剤であり、ガス（例えば、ＣＯ_２など）がそれと反応する場合、ガスはイオン、それぞれの塩に変換される。
例：Ｃａ（ＯＨ）_２＋Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ_２＝２ＨＣａＣＯ_３
水酸化カルシウム＋水＋二酸化炭素＝炭酸水素カルシウム

「ＣＯ_２」が清浄な（中性の）水にて吸収される場合、炭酸（Ｈ_２ＣＯ_３）を含む水が生成され、そのため我々は、以前として、不安定で水の外に拡散する活性型ガスを所有する。二酸化炭素を結合させ、安定化させるためには、水は、例えばアルカリ金属を有するといった、アルカリ性でなくてはならない。この場合、活性型「ＣＯ_２」または炭酸は、「炭酸イオン」に変換される。水酸化カルシウムが水に添加されている場合は、炭酸カルシウムが生成され、これもまた、長期的に安定した形態である。

この方法の問題点は、大量の添加剤が必要となることである。より正確には、比率としては、水酸化ナトリウム１トンがＣＯ_２１トンに対し必要である。産業的規模では、それは、例えば、小規模な発電所が、ＣＯ_２約百万トンを排出する場合、ＮａＯＨ百万トンがそれを中和するために必要となる。明らかに、新素材（塩など）も調査されなくてはならない。

目標
本発明に係る解決策の実施において、目標は、増え続ける大量に生産される二酸化炭素を結合させるだけでなく、産業的規模で適用させることが可能な、真に効率的で環境にやさしい方法を作り上げることであった。同様に、大気に負荷をかける二酸化炭素ガスの量を削減するために、結合させるだけでなく、大気中の二酸化炭素を抽出するのに適した方法および装置といったものを実行可能にすることも、目標であった。

実施
本発明に係る解決策を実施する場合、アルカリ性の特徴であるアルカリイオン（ＯＨ⁻）を含む電離された「水酸化」水が反応剤として使用される場合、これにより二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスが結合し、安定し、それぞれ別の化合物に還元にすることが可能である。（ＣＯ_２）ガスは、物質および（ＣＯ_２）の化学変化の状態における変化を引き起こすアルカリイオン水と反応する。ガスは、水に溶解した形態である、イオン（プラズマ状態に対応する）および水溶性イオンに変化する。例えば、二酸化炭素ＣＯ_２ガスは、炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２−）および／または炭酸水素塩／重炭酸塩（２ＨＣＯ_３ ⁻）に変換する。

本発明は、排気ガスおよび大気中のＣＯ_２含有量の削減方法であって、方法においてアルカリ性の特徴である（ＯＨ⁻）イオンを含む「水酸化」イオン水が二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスを結合する反応媒体として使用され、および、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスが、アルカリイオン水と反応し、および、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスおよび水からの反応中に、炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２−）および炭酸水素塩／重炭酸塩（２ＨＣＯ_３ ⁻）が形成され、そして、それらが、外気および／または外部の水へと、安定した気体または液体の形態にて含まれる結合されたＣＯ_２とともに放出される、ということにより特徴付けられる。

本発明に係る方法の一好適な適用において、水酸化物（ＯＨ⁻）イオンが電離セルにて生成され、電離セルにおいて、直流電圧が（ＯＨ⁻）の生産に使用される。

本発明に係る方法の別の好適な適用において、電離セルにて使用される電極（６）の材質はチタンであり、または前述の電極の表面が、チタンである、もしくは光触媒とともに光の影響下で、電極（６）の表面がＵＶ放射器（７）で誘導される間電離を可能とする二酸化チタン被膜を有し、そのため、電子を中性Ｏ_２ガスに加えることにより、Ｏ_２ ⁻イオン（過酸化物イオン）が生成され、一方、電極（６）上の電圧は、水を分極化および電離し、Ｏ_２ ⁻イオン（過酸化物イオン）がＨ_２Ｏ分子と反応し、ＯＨ⁻（水酸化物）イオンおよびＨＯ_２ ⁻（ペルヒドロキシル）イオンを生成し、その後、結合されるべきＣＯ_２がマイナスイオン水（ＯＨ⁻（水酸化物）およびＨＯ_２ ⁻（ペルヒドロキシル））と反応し、ＨＣＯ_３ ⁻および／または２ＨＣＯ_３ ⁻イオンを生成する。

本発明に係る方法のさらに好適な適用において、好ましくは適切な原材料の、または適切な表面処理の円柱または球体、チタンまたは二酸化チタン被膜を有する円柱または球体が使用され、被膜は電子送出部であり、光触媒の効果には以下が利用され、
ＴｉＯ_２表面が電磁放射線、所定の場合においては外部の自然のまたは人工の光、により誘導される間、容易にその電荷を通過させる特性を有する正孔の対が生成された場合、相手が電化を取るこの場合は、Ｏ_２ガスであり、さらに、電子が帯電したＯ_２イオンが生じており、このように光触媒との酸化（電離）が行われ、
本方法のさらなる工程において、水媒体における反応の続きとして、電荷を有するＯ_２分子は水素にその電荷を渡し、プロトン（Ｈ^＋）−電子が欠如した水分子における水素−および分極したＨ₂Ｏは、２つの別々なイオン電荷に分離し、Ｈ₂Ｏ＋Ｏ_２＝ＨＯ_２ ⁻＋（ＯＨ⁻）となり、
球体または円柱の継続的な回転により、水膜がその表面に生成され、反応が水膜にて行われ、そのため、シリンダがその回転により連続してＣＯ_２を結合し、それがその後水に溶解される。

本発明に係る方法のさらに好適な適用において、それは、閉鎖系、および/または、開放系で使用される。

本発明に係る方法のさらに好適な適用において、組み合わせる場合、閉鎖系の適用、光酸化、および直接電流の電離が、二酸化炭素の結合が噴霧化を使用して閉鎖セルにて行われるように併用され、イオンが豊富な水（ＯＨ⁻＋Ｈ_２Ｏ）が、循環ポンプの補助化で、閉鎖還元用セルにて循環されるが、そのポンプは、マイナスに帯電した水酸化物水のみを電離装置を介して循環するものであり、電離の反対側に残る電子が欠如した水（Ｈ_３Ｏ^＋）は、エアーブローにてＯ_２が酸性水を中和するいわゆる光酸化再生ユニットを介して導かれるといった方法で、アルカリ性になるのはわずかではあるが、電離へとフィードバックされ、方法の結果としては、継続的にアルカリ性であり、水が帯電した水酸化物（ＯＨ⁻）イオンの発生、および酸性水（Ｈ_３Ｏ^＋）の欠如をもたらす循環プロセスとなり、これは廃棄物が生成されない。

本発明に係る方法のさらに好適な適用において、多くのＣＯ_２排出量を有する産業ユニット、発電所、炉などの場合において、設置、搭載という方法で使用される。

本発明に係る方法のさらに好適な適用において、陸上車両、重量機械での所定の場合、可動式の設置されない方法で使用される。

本発明に係る方法のさらに好適な適用において、水用車両、船の場合に、可動式の設置されない方法で使用される。

本発明に係る方法のさらに好適な適用において、航空機、飛行機、またはヘリコプターにおける所定の場合、可動式の設置されない方法で使用される。

本発明は、主として請求項１−１０のいずれかに係る方法の実施に対し、排気ガスおよび大気中のＣＯ_２含有量を削減するための更なる装置であって、閉鎖系の反応槽（１）の場合、反応槽（１）の下部に排気ガス吸気口（２）が存在し、排気ガスは反応槽（１）の下部に到達し、逆止弁（３）を介してガス噴霧器（１５）へたどり着き、水は給水部（８）を介して同様に反応槽（１）の下部へと供給され、そこから、排気ガスが上方へむかい、ガス噴霧器（１５）の噴霧面（４）の穿孔（４）を介して電離場（１６）に到達し、
前述の電離場（１６）において、反応媒体（１１）が存在し、直流電流供給部（５）により作成される電離電圧（Ｕ）によって生成される、分極化、イオン水であり、前述の水のレベルは、最大で反応槽（１）の側壁上にある排水口（１２）までであり、および、電離場（１６）において、チタン製の、または二酸化チタン被膜を有する、その周囲にて好ましいイオンを収集するイオン形成面（１４）を有する、電極（６）が存在し、光触媒（１７）との電離はその表面上で行われ、所定の場合において、水平ＵＶ放射器（７）が、反応媒体（１１）中に電離場（１６）の中間にて配置されており、反応が反応媒体（１１）にて終了した後、ガス成分は、圧力調整弁（９）およびガス排気口（１０）を介して、反応媒体（１１）の上方に位置するガス空間（１３）から反応槽（１）を出ていく
ということにより特徴づけられる。

本発明に係る装置の一好適な実施形態において、可能な特定の閉鎖系反応槽（１）の内部実施の場合、電極（６）が２列に、立位で、互いに平行となって配置され、それらの間にて水平位置に２つの長方形のＵＶ放射器（７）が存在し、さらには、反応槽（１）の底にて、微細な穿孔（４）を有する噴霧表面が上部に提供されるガスの噴霧機（１５）ユニットが存在する。

本発明に係る装置の別の好適な実施形態において、閉鎖系反応槽は、船にて、所定の場合において、湖、河川、または海である、外部水源（２４）にて、使用され、その表面にて船（２３）が浮き、閉鎖系反応槽（１）の構成を有するガス処理用セル（１８）が船（２３）上にて配置され、反応槽（１）はガス排気口（１０）および排水口（１２）を有し、そこでは、海水が、ポンプ（２１）の影響下で水吸引管（２２）を介して、船（２３）の煙突（２５）に突出するガス処理用セル（１８）の垂直方向のパイプに入り、外気も、空気吸気口（１９）を介して船（２３）の煙突（２５）に突出するガス処理用セル（１８）の垂直方向のパイプに到達し、ガスの煙は、排気ガス排気口（２０）を介し、ガス処理用セル（１８）およびガス排気口（１０）を介し、出ていく。

本発明は、主として請求項１−１０のいずれかに記載の方法の実施に対し、さらに排気ガスと大気中のＣＯ_２含有量を削減するための装置であって、自発型の開放系の実施の場合に、回転、円柱または球体の二酸化炭素ハロー（３３）が、外部水源（２４）の上部に形成され、前述の二酸化炭素ハロー（３３）の原材料が、チタン、またはそのような物質であり、その外側表面が、二酸化チタン被膜で提供されており、二酸化チタンの電子送出部および光触媒による効果は、外部での二酸化炭素ハロー（３３）の回転に起因するといった方法で使用され、二酸化炭素ハロー（３３）の二酸化チタン面（２６）が、連続的に水膜（２７）を作成し、二酸化炭素ハロー（３３）の活性表面が、所定の場合において多孔性表面を形成することにより、大幅に増加するということにより特徴付けられる。

本発明に係る装置の一好適な実施形態において、自発型の開放系の設置での適用が可能な場合、接続システム（３６）に互いに接続される、回転する二酸化炭素ハロー（３３）が、外部水源（２４）の上部に配置され、アイランド締結部（３７）に固定されており、さらに、発電機（３４）およびＵＶ反射器（３５）が使用され、二酸化炭素ハロー（３３）は、水の動きや揺れによって絶えず動いており、水膜（２７）がそれらの外側の二酸化チタン面（２６）上に作られ、日中の日光エネルギー（３１）および夜の夜光エネルギー（３２）が、それらの外側の二酸化チタン面（２６）上に作られる水膜（２７）を誘導し、その結果、二酸化炭素ハロー（３３）の外側表面に光触媒反応が起こり、大気のＣＯ_２含有量は連続的に水に溶解され、二酸化炭素ハロー（３３）の外側表面を１９０〜３１０ｎｍＵＶの範囲の光で照らすＵＶ反射器（３５）とともに、日中の作用は太陽光によって確保されており、一方、夜間の働きは所定の場合において風力エネルギーを扱う現在の発電機（３４）によって確保されている、二酸化炭素ハロー（３３）により、本発明に係る方法の実施がもたらされる。

本発明に係る装置の別の好適な実施形態において、自発型の開放系の可動式での適用が可能な場合、二酸化炭素ハロー（３３）−接続システム（３６）により互いに接続される−が、接続システム（３６）により、外部水源（２４）の表面に浮かぶ船（２３）に固定され、そして、それらは、水面にて船（２３）により牽引され、二酸化炭素ハロー（３３）の回転およびそれら表面での連続的水膜の生成が生じ、二酸化炭素ハロー（３３）の表面は、日光エネルギー（３１）により活性化され、牽引中に、大気から水へのＣＯ_２の溶解が継続的に行われる。

本発明に係る装置のさらに好適な実施形態において、特定の実施では、触媒表面を輸送する球体の直径は１−２ｍであり、その幾何学的表面は数平方メートルであり、前述の表面は、好ましくは多孔質形成のものであり、そのため実際には、表面の多孔質の形成のため、球面は数百または数千平方メートルに対応し、それゆえ所定の場合において、ＣＯ_２分子を回収する回転球体の数十個の活性表面は、数平方キロメートルとなる。

本発明に係る装置のさらに好適な実施形態において、結合され、固定・設置の方法における、自発型および閉鎖系の適用の場合、所定の場合において還元用アイランド（４７）として実施され、それは所定の場合、天然ガス抽出管（４２）を有する海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）であり、そこでは、ガス分離器（４３）が海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）の水面上に配置され、その上ではＵＶ反射器（３５）が固定されており、清浄な天然ガス（４４）の送出および分離したＣＯ_２の水路開削（４５）が海面下にて行なわれ、イオン形成セルアイランド（４０）が海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）の側面の一つに固定され、この下の接続システム（３６）に互いに接続される二酸化炭素ハロー（３３）の周囲にてＣＯ_２の噴霧（４６）が行われ、接続システム（３６）に互いに接続される二酸化炭素ハロー（３３）は、海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）の一方の側にさらに接合し、そしてそれらは日光エネルギー（３１）により活性化され、ＣＯ_２の噴霧（４６）も同様にその周辺で行われる。

本発明に係る装置のさらに好適な実施形態において、自発型の可動式の実施の場合、ＴｉＯ_２による表面処理がされた船（２３）の船体が使用され、ポンプ（２１）および水噴出器（４８）が船（２３）上に配置され、船（２３）の上部、または表面すべてがＴｉＯ_２により被膜化され、例えば海などから汲み上げられる水が流され、または表面に噴霧され、薄い水の層を生成し、そこにて、光触媒による日光の連続したイオン（ＯＨ⁻）生成に起因し、反応の継続により、大気中のＣＯ_２が水酸化物イオンの豊富な水層に拡散するが、これは、既に記載の過程により還元されるものであり、そして次の工程として、その自然な形態（ＨＣＯ_３ ⁻）にて溶解する。

本発明に係る装置のさらに好適な実施形態において、組み合わされた閉鎖系という、二つの方法の適用の場合、光酸化および直流電離電流が、反応槽（１）が、逆止弁（３）を介する排気ガス吸気口（２）、噴霧面（４）、イオン弁（４９）、圧力調整弁（９）を介するガス排気口（１０）、加えて、排水口（１２）、および、その構成要素が高電圧供給部（５１）、循環ポンプ（５２）、電離装置（５３）、エアポンプ（５４）、酸性水再生成装置（５５）、ＴｉＯ_２触媒（５６）、光触媒ＵＶ放射器（５７）、通気孔（５８）、循環部（５９）、プラチナ膜（６０）、イオン水フィードバック管（６１）、加えて、イオン水注入口（６２）である再電離システム（５０）、とともに提供されるような方法にてともに適用される。

本発明に係る方法の最も一般的な実施
本発明に係る方法の最も一般的な実施の場合には、方法は、図の状態で述べられる例と一致して、反応剤として「水」を使用する場合のみである。

方法は、水（Ｈ_２Ｏ）の自動プロトリシスに基づく。電流の影響によって、水はそのイオンに解離する。（Ｈ_３Ｏ^＋ヒドロキソニウムイオンおよびＯＨ⁻水酸化物イオン）。これは水の電離であり、すなわちイオン水は、適切な電圧によって生成される。水分子はそのイオン：酸性の水素イオンおよびアルカリ性の水酸化物イオンへと構成される。
２Ｈ_２Ｏ＝Ｈ_３Ｏ^＋＋ＯＨ⁻
二つの水分子が＝一つの酸性のヒドロキソニウムイオンおよび一つのアルカリ性の水酸化物イオンを生成する。
電離の過程は、既知の水の電気分解とは異なり、低電圧が使用され、そのため、水分子が構造化される「のみ」である一方、電気分解はガスを生成する。水は水素ガスおよび酸素ガスに分解する。

このため、本発明に係る方法において必要不可欠なものは、イオン水である。より正確には、「水酸化物」水、アルカリ性の性質を有する水である。イオン濃度は、それぞれのイオン分子の分離による、水の電離の程度により制御可能である。そのため、酸およびそれぞれのアルカリイオンを含む水が、分離される。我々の場合、主にアルカリイオン（ＯＨ⁻）を含む水が使用される。高い水酸化物（ＯＨ⁻）イオン濃度であるこの水溶液は、ガスの還元のために使用される。イオン水のｐＨ（反応）が値７−１１間にて増加する。別の方法にて、（ＯＨ⁻）イオン濃度は最大でもｐＨ値１３にまで増加可能であり、これは、強アルカリ性溶液に対応する。この方法は、本発明に係る溶液の特定の適用が既知とされる間に詳細に記載されるであろう。

発明に係る溶液の適用の場合、ガスは、結合され、安定化され、上記に組み込まれる方法により生成されるアルカリ性の性質を有する水の助けを得て、それぞれ異なる化合物に還元される。ガスは、アルカリイオンのイオン水と反応し（反応が起こり）、物質の状態の変化および化学変換において、その他同士で生じる。ガスは、（プラズマ状態に準拠する）イオンおよび水溶性イオンに変換する。例えば、二酸化炭素ＣＯ_２ガスは、炭酸塩（ＣＯ_３ ^２−）イオンおよび／または炭酸水素塩／重炭酸塩（２ＨＣＯ_３ ⁻）に変換される。

水酸化物イオン（ΟΗ⁻）の特性：天然素材であり、日光の電離効果により、継続的に地球の大気中で生成され、特にオゾン層の近くに存在する。科学ではそれを大気の「洗剤」と呼ぶ。形成の瞬間に、大気中に常に存在するフリーラジカル（例えば、窒素酸化物、炭化水素分解生成物など）と直ちに反応し、フリーラジカルを無害にする。地球表面の近くにて、最大体積のＣＯ_２の結合および吸収が、海および海洋により行われる。これらの水の反応は、わずかにアルカリ性であり、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）および炭酸イオンの含有量にも起因するが、約ｐＨ８．１である。これらの水は、何千年もの間、大気のＣＯ_２含有量の約７０％を吸収および格納している。
したがって、自然プロセスという新しい方法のモデルは、数百万年にわたり、地球環境での現象を模倣しようとしている。

本発明に係る方法の可能な限り好適で特定の適用の場合、上記水酸化物イオン（ＯＨ⁻）などは、二酸化炭素ガスの還元に使用され、水酸化物イオンは、直流電圧の補助化で電離する排気ガスおよび／または排気管ガスの蒸気内容物から抽出される。
さらに、外気と混合することにより、その酸素を使用することで、排気ガスおよび／または排気管ガスの電離セルにおける反応を補充する。この酸化および還元に起因することが、セル内のイオン水溶液中にて平行して行われる。二酸化炭素ガスは、水酸化物イオンの影響により還元され、ＨＣＯ_３ ⁻炭酸水素イオンおよび／または（２ＨＣＯ_３ ⁻）重炭酸イオンが生成される。ＯＨ⁻（水酸化物）イオンの追加による反応中に、ＣＯ_３ ^２−炭酸イオンとＨ_２Ｏ（水）が生成される。−追加される酸素がＨ_３Ｏ^＋（ヒドロキソニウム）イオンと反応する平行するセルの反応において、過程を維持するため、および／または、水酸化物イオンの生産を確保するため、酸化が行われ、ＯＨ⁻（水酸化物）イオンおよびＨ_２Ｏ（水）が生成される。

本発明に係る方法の可能な実施において、水分子は、いわゆる「電離」セルを使用し、直流電圧の補助化で分極される。ガス（Ｏ_２、Ｈ_２）が生成されるため、セル内にて使用される電流強度は、水の電気分解に使用される電流強度に到達することは不可能である。セル内にて適用される電流強度が、「電気分解」に必要な強度に達していない場合、水の分子は「電離」し、水分子のそのイオンへの解離をもたらす。（２Ｈ_２Ｏ＝Ｈ_３Ｏ^＋＋ＯＨ⁻）水酸化物（ＯＨ⁻）イオントおよびヒドロキソニウム（Ｈ_３Ｏ^＋）イオンとなる。

本発明に係る方法において行われている化学反応、電気化学的反応：
１）電離：２Ｈ_２Ｏ→Ｈ_３Ｏ^＋＋ＯＨ⁻＝水の解離
２）還元１：ＣＯ_２＋ＯＨ⁻→ＨＣＯ_３ ⁻ または ２ＣＯ_２＋２ＯＨ⁻＝２ＨＣＯ_３ ⁻
３）還元２：ＨＣＯ_３ ⁻＋ＯＨ⁻→ＣＯ_３ ^２−＋Ｈ_２Ｏ
４）酸化：電離：１／２Ｏ_２＋Ｈ_３Ｏ^＋→ＯＨ⁻＋Ｈ_２Ｏ これは自発的には起こらず、エネルギーが入ることにより生じ、−Ｏ_２は原子の状態に変換可能であるが、エネルギーが入ることによりのみ、１／２Ｏ_２となる。（電離セル反応参照）。
５）４Ｈ_３Ｏ^＋＋Ｏ_２＝６Ｈ_２Ｏ 再結合

これは、Ｈ^＋原子が最も反応性の高い原子である（そのため、ほとんどがそのようであり、それ自体で存在せず、相手と結合した状態のみである）ことにより、エネルギーが入ることなくして行われる自然な再結合であり、反応相手に出くわすとすぐに、電子を即座に奪う。我々の場合、この反応相手はＯ_２である。ちなみに、これは水素の次に地球上で二番目に最も反応性の高い元素である。
この過程は、自然かつ独特な水の再結合である。

我々の場合、電離の過程（イオン生成）は以下の通りである：

我々の場合、いわゆる酸化とは実際には関係がなく、反応が水媒体においてのみ起こることによるもので、そのため、酸化物のかわりに、反応相手がイオン（アニオン）である。
アニオンは電子提供者であり−陽イオンは電子が欠如している。

本発明に係る解決策は、添付の図面に基づいて以下に記載される。

閉鎖系反応槽の一部およびそれらの理論的な構成を、側面図にて示す。 図１にて側面図として示される閉鎖系反応槽１の、可能な特定の実施化した内部の立体的正面図を示す。 船上の閉鎖系反応槽の適用を示す。 自発型開放系の理論上基本的な構成を示す。 図４に示される自発型開放系の設置による適用の可能な方法を示す。 自発型開放系の可動式の適用の可能な方法の理論的な図を示す。 固定され、搭載されるという方法にて、自発型および閉鎖系の共同の適用における理論的な図を示す。 ＴｉＯ_２にて表面処理された船の船体の適用による、自発型、移動可能系の可能な実施化を示す。 両方のシステムを共同して適用する場合、可動式デバイスに搭載が可能な、組み合わされた、閉鎖系の適用における理論上の図を示す。

図１は、閉鎖系反応槽の一部とその理論的な構成を、側面図にて示す。
図１は、その底部に排気ガス吸気口２を有する反応槽１を示す。排気ガスは、反応槽１の下部に入り、逆止弁３を介してガス噴霧器１５に到達する。水の取り込みは、給水部８を介して、反応槽１の下部へと同様に行われる。排気ガスは上方へ向かい、ガス噴霧器１５の噴霧面４の表面の穿孔を介して電離場１６に到達する。電離場１６において、反応媒体１１が確認でき、これは、直流電流供給部５により作成されるＵ電離電圧によって生成される、分極、イオン水であり、および、この水のレベルは、最大で反応槽１の側壁上にある排水口１２まで上昇する。電極６−チタン製であり、または二酸化チタンで被膜化されており、それらの周囲および光触媒１７との電離が行われるところの表面上にて、好ましいイオンを収集するイオン形成面１４が提供される−が、電離場１６に位置する。
所定の場合、反応媒体１１内の電離場１６の中間において、水平にＵＶ放射器７が配置される。反応が反応媒体１１にて起こった後、ガス成分は、圧力調整弁９およびガス排気口１０を介して、反応媒体１１の上方に位置するガス空間１３から反応槽１を出ていく。

図１にて示される閉鎖系反応槽１の機能の場合、逆止弁３は一般的な弁であり、反応槽１の底に入り、ガス噴霧器１５に到達する排気ガスを、一方向に進行させる。そこから、噴霧面４を介して電極６間の反応媒体１１へと進行する。電極６の素材はチタンであり、または、それらの表面は二酸化チタンであり、それは光の影響下で光触媒とともに可能な電離を行うため、重要である。電離時におけるＵＶ放射器７は、電極６の表面を生成し、電子を追加することにより、中性Ｏ_２ガスからのＯ_２ ⁻イオン（過酸化物イオン）を生成する。その間に、電極６に接続される電圧は、水を分極化および電離する。Ｏ_２ ⁻イオン（過酸化物イオン）は、Ｈ_２Ｏ分子と反応し、ＯＨ⁻（水酸化物イオン）およびＨＯ_２ ⁻（ペルヒドロキシル）イオンを生成する。

排気ガスとともに流入してくるＣＯ_２は、マイナスイオン水（ＯＨ⁻（水酸化物イオン）およびＨＯ_２ ⁻（ペルヒドロキシル））と反応し、ＨＣＯ_３ ⁻および／または２ＨＣＯ_３ ⁻イオンを生成する

底の気泡から反応媒体１１を介して噴霧される排気ガスは、反応媒体１１の上方にあるガス空間１３に蓄積され、ガス排気口１０を介して出ていく。排ガス中のＮ_２、Ｏ_２のガスは、これらの条件下で反応に介入することができないよう、そのままの形でシステムを通過する。しかし、Ｏ_２は反応相手としてプロセスに参加しているが、その主な役割は電子（ｅ⁻）を輸送し、転送することである。ガスとしてシステムに入ってくるＯ_２は、プロセスの終盤にてほとんどそのままの形でガスとして出ていく。Ｏ_２の小部分は、ガスがプロセスに浸潤し、反応媒体１１に浸潤する際、システムに入る。複数の反応を繰り返した後、このように取り込まれたＯ_２は、中性のＯ_２ガスに戻り、ガス空間１３を介して装置を出ていく。

水は、ＣＯ_２の還元の相手としての役割を果たしているため、水または蒸気の一時的な新たな供給は、プロセスにおいて必要である。したがって、結合されるべきＣＯ_２の量に比例して、水（Ｈ_２Ｏ）が同様にプロセスに供給されなくてはならず、その水は、排水口１２を介してＨＣＯ_３ ⁻および／または２ＨＣＯ_３ ⁻イオンを含む液体として、または、ガス排気口１０を介して蒸気としてでていく。

反応媒体１１は、ＨＣＯ_３ ⁻（炭酸水素塩）がさらなる反応に対し許容可能な程度までＯＨ⁻イオンで飽和することが可能な場合、別の電子（ｅ⁻）を奪うことが可能である。その後、ＣＯ_３（^２−）（炭酸イオン）電離ガスおよび水（Ｈ_２Ｏ）が生成される。ＣＯ_３（^２−）（炭酸イオン）は、ガス空間１３をガスとして出ていき、外側にたどり着くと、空気の蒸気から電子の欠陥した水素との反応が起こり、その後、その電荷を失い、ＨＣＯ_３ ⁻（炭酸水素塩）および水に戻る。

内部燃焼エンジンの排ガスは、燃焼生成物としてかなりの量の水を含む。炭化水素の燃焼は、どの程度完全に燃焼するかに依存して定まる二酸化炭素ＣＯ_２と当量の、水（Ｈ_２Ｏ）を生成する。ＣＯ_２の結合の際に、排気ガスにおいて一定量の水があるが、必ずしもＣＯ_２の全量を結合するには十分でないことを意味する。効率を高めるために、さらなる水量が供給されるべきである。この水は、海上、それぞれの水上を走行する車両の場合、無制限の量で利用可能である。空気に含有の水蒸気−これもまた、温室効果ガスである−もまた、無制限の量で利用可能である。空気中の水蒸気は、適切な量にてどこでも利用可能である。

本発明に係る反応セル１において、二つの異なる技術的解決策の同時での機能は、イオンの生産プロセスの効率的な維持管理を担う。水酸化物イオン（ＯＨ⁻）の生成に加えて、反応の継続の際に、ＣＯ_２の還元も我々の反応槽１にてマイナスに電離される水媒体において、同様に行われる。

直流電圧の影響の下で生成される濃縮（ＯＨ⁻）水酸化物イオンが完成するよう、以前に導入された、組み合わせの装置において、まさに導入されたプロセスも、電極６の表面がＴｉＯ_２被膜で提供されるといった方法で装置に適用される。
この効果の下で、同じ電極６は、同時に二つのタスクに参入可能である。したがって、電磁放射の影響下で、所定の場合のＵＶ放射器好ましくは、１９０〜３２０ｎｍの間の波長−において、電極の表面が誘起され（反応番号１）、それぞれ直流電流は、同じ電極に接続され、そのイオンに水分子の分極と解離を、陽極と陰極間にもたらす。２Ｈ_２Ｏ＝Ｈ_３Ｏ^＋＋（ＯＨ⁻）（反応番号２）。

２つの工程は、（アルカリ性で）互いに両立し、（ＯＨ⁻）水酸化物イオンの生成が促進された際に、より効果的な電離となる。

図２は、図１の側面図に示す閉鎖系反応槽１を可能な特定の実施化した空間前面図である。
反応槽１を、外装なしで本図に示す。電極６は、互いに平行に直立した位置で、２列で、図に示され得る。２つの横長なＵＶ放射器は、電極６の間の水平な位置に配置される。反応槽１の底部は、細孔を有する噴霧面を上部に備えたガス噴霧器ガス噴霧器１５が配置される。

図２に示す特定の構成において、反応槽１の機能は、図１に示す理論上の設備の機能と同一である。

図３は、閉鎖系反応槽の船への適用を示す。図３は、湖、河川、または海のような所定の場合において、外部水源２４の表面に浮く船２３に配置されるガス処理用セル１８を示す。ガス処理用セル１８は、図１および２で詳細に説明した構造を有する、閉鎖系反応槽１の設備を有する。ここで、反応槽１は、ガス排気口１０、排水口１２を有する。ポンプ２１の機能により、海水は、水吸引管（water soaking in）２２を通り、船２３の煙突２５に突出する、ガス処理用セル１８の垂直な管に達する。外気もまた、船２３の煙突２５に突出するガス処理用セル１８の垂直な管に達する。排気ガス排気２０は、ガス処理用セル１８およびガス排気口１０を通り、船２３の煙突２５から行われる。

図３では、船２３の船上に設置されるガス処理用セル１８が湖、河川、または海のような所定の場合において、外部水源２４から、その機能のために無限量の水を引き上げることができることが示されている。排水口１２を通り移動する水はまた、所定の場合、外部水源２４へと移動する。他のガスは、図１に示すように、外気へと移動する。

船での使用以外では、図３に示すような、閉鎖系反応槽基礎設備は、他の移動車両、貨物自動車、バス、車両に同様の方法で使用され得る。この場合、装置内で空気の蒸気を濃縮する外気の吸引を用い、例えば、ポンプの補助化で、および／またはいわゆるベンチュリ弁を通り、（ＯＨ⁻）水酸化物イオンの量が増加するよう、さらなる量の水が、我々の閉鎖系に流れ込むべきであるように適用は完成されるべきである。

図４は、自発型開放系の理論上の基礎設備を示す。外部水源２４の上部で回転する円柱形状または球体形状の二酸化炭素ハロー３３が図４に示され得る。ハロー３３の材質は、チタンまたは、外表面が二酸化チタンである物である。二酸化炭素ハロー３３の外側の二酸化チタン面２６において、水膜２７は、二酸化炭素ハロー３３の回転により、連続的に生成される。二酸化炭素ハロー３３の作用面は、多孔性表面を形成することにより、所定の場合において、著しく増加し得る。

図４に示す自発型開放系は、以下のように機能する。
光酸化の工程：
適切な材質の、または適した表面加工として、チタンまたは二酸化チタンで被膜された円柱、または球体がある。この被膜は、電子伝達物質であり、その光触媒効果が利用される。

工程の間、ＴｉＯ_２面は、電磁放射により、本発明の場合、外部光により誘発され、その結果、容易にその電荷を渡す性質を有する、いわゆる正孔対を生成することとなる。我々の場合、Ｏ_２ガスは、電荷を取り出す相手であり、そのため、さらなる電子を有するイオン（Ｏ_２ ⁻）を生む。この現象は、いわゆる、光触媒酸化（電離）である。連続的な反応の際の、水溶媒において、電子電荷を持ったＯ_２ ⁻分子は、その電荷を水分子（Ｈ^＋）プロトンの電子欠損を持った水素へ渡し、異なる電荷の２つの別々のイオンは、分極したＨ_２Ｏから生産される。
Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２ ⁻＝ＨＯ_２ ⁻＋（ＯＨ⁻）

球体または円柱の回転は、連続して表面に水膜を生じ、そして、反応が水膜で行われる。水膜が存在する場合、反応が水膜で行われる。円柱は、連続してその回転でＣＯ_２と結合し、後に水に溶解する。工程を維持するため、大気に酸素が存在することが必要であり、酸素は工程を持続させるための反応相手である。

工程の第１部分：
ＴｉＯ_２＋光エネルギー＋大気中のＯ_２＋水＝（膜層として）電離（ＯＨ⁻）イオンが豊富な水＋ＨＯ_２ ⁻（ペルヒドロキシルイオン）

第２部分が、本発明の方法に従い自発的に行われた後、ＣＯ_２は、（ＯＨ⁻）イオンが豊富な水膜層に拡散する。つまり、
（ＯＨ⁻）イオンが豊富な水＋ＣＯ_２＝ＨＣＯ_３ ⁻を含む水

であり、球体、円柱それぞれの連続的な回転または動きにより、周囲の水が溶解する。
これは、波の動きにより、また河川では、水の連続的な流れにより発生し得る。

図５は、図４に示す自発型開放系を設置する適用の可能な手段を示す。
外部水源２４の上部で回転し、互いに、接続システム３６で接続されるアイランド締結具３７を連結する二酸化炭素ハロー３３を図５に示すことができる。さらに、固定ＵＶ反射器３５を有し、その上に固定される電流発電器３４、ＴｉＯ_２面を有する発電器の基部３８、同様にアイランド締結具３７を図に示すことができる。二酸化炭素ハロー３３は、外側の二酸化チタン面２６上に水膜２７を形成する動き、振動による不変の動きをする。二酸化炭素ハロー３３の外側のＴｉＯ_２面２６に形成する水膜２７は、日中は、日光エネルギー３１により、夜間は、夜光エネルギー３２により誘発される。そのため、光触媒反応は、二酸化炭素ハロー３３の外表面で行われ、大気中のＣＯ_２含有量は、持続的に溶解され、この手段は、本発明に記載の方法を実施する。日光の機能は、太陽光により確保され、風力で稼働する夜間電流発電器３４およびＵＶ反射器３５は、機能を確保する。それらは、ＵＶ範囲、１９０〜３１０ｎｍの波長の光で、二酸化炭素ハロー３３の外表面を照らす。

図６は、自発型開放系を可動する適用が可能な手段の理想的な図を示す。
図６は、互いに接続システム３６で接続される二酸化炭素ハロー３３が、接続システム３６により、外部水源２４に浮かぶ船２３に連結され、船２３は、水の表面でそれらを牽引することを示す。牽引により、二酸化炭素ハロー３３が回転し、水膜２７が連続してその表面に形成される。二酸化炭素ハロー３３の表面は、日光の光エネルギー３１により作動し、牽引の間、連続して、大気から水にＣＯ_２の溶解を行う。

図６に示す可動式自発型開放系の場合、図４に示す機能原理が、球体、円柱それぞれが、持続的な動きを維持するという違いを有して実施化され、この手段で、その表面を覆う水膜は持続的に変化し、そのため、光酸化、イオン（ＯＨ⁻）の形成、およびＣＯ_２の還元が持続的になる。安定ＣＯ_２ガスは、例えば、海水中に、炭酸水素塩、および／または重炭酸塩の形態で溶解する。

特定の実施の方法として、
・触媒面を支える球体の直径は、１〜２ｍである。
・その表面は、見かけ上は、わずか数平方メートルである。
・従来の方法により実行することが可能な、表面の多孔性形状による実施において、１つの球体の表面は、数百（千？）平方メートルと同等である（活性炭素１ｇ表面が数百平方メートルであり得ること、またナノテクノロジー参照）。
・この結果、（それらにＣＯ_２分子を引きつける）、数ダースの回転する球体の作用面はいわゆる命中率に因り、平方キロメートルで計測され得る。

図７は、固定・搭載手段で、自発型および閉鎖系を連結する適用の理想的な図を示す。
図７は、海に突出する天然ガス抽出管４２と共に、外部水源２４で、還元用アイランド４７として実施される海底天然ガス抽出・掘削リグ４１を示す。固定ＵＶ反射器３５を備えるガス分離器４３は、水上の海底天然ガス抽出・掘削リグ４１の水上の部分に設置される。清浄な天然ガスの送出４４、および分離したＣＯ_２の排気４５は、海水面の下で行われる。イオン形成セルアイランド４０は海底天然ガス抽出・掘削リグ４１の一側面に固定され、この下で、互いに接続システム３６で接続される二酸化炭素ハロー３３の周囲において、ＣＯ_２の化学噴霧を行う。互いに接続システム３６で接続される二酸化炭素ハロー３３は、海底天然ガス抽出・掘削リグ４１の他方の側に連結し、さらに、日光エネルギー３１によってそれらは作動し、その周囲でＣＯ_２の化学噴霧４６を同様に行う。

図７に記載の固定装置は、例えば、海、河川、または発電所の冷却水貯水池の水面に／水面上に上記方法で搭載され、前述の閉鎖系セル系、および自発型システムは共に、「水面」に搭載され、そして、排気ガスおよび／または大気中のＣＯ_２含有量は、上述の反応連鎖を適用することにより、天然ガスを抽出する間に生成される、著しい量の二酸化炭素ガスを結合するのに適切な化学結合を受ける。

図８は、船の船体のＴｉＯ_２での表面処理を適用した自発型可動式システムの可能な実施を示す。大気中の酸素２８、大気中のＣＯ_２２９、および外部水源２４の表面に浮かぶＴｉＯ_２で被膜した船２３を図８に示すことができる。ポンプ２１および水噴出器４８は、船２３に設置される。ＴｉＯ_２面２６に形成される水膜２７を、日中、日光の光エネルギー３１に曝される。この場合、光触媒反応は、ＴｉＯ_２面２６で被膜した船２３の外面で行われる。

図８に示す、表面処理された船の船体を適用する自発型可動式システムの場合、船船体の上部または全表面が（ＴｉＯ_２）で覆われ、水薄膜を形成する際、例えば、海からくみ上げられる水がその上を流れ、噴霧される。水薄膜の場合、光触媒イオンの（ＯＨ⁻）形成は、太陽光の影響下で、持続的に行われる。反応を持続すると、大気中のＣＯ_２は、水酸化物イオンが豊富な水膜に溶解する。二酸化炭素は、上述の手段で現象し、次のステップとして、その天然形態（ＨＣＯ_３ ⁻）で、海中に溶解する。

図９は、両システムを連結する適用の場合において、可動式装置に搭載することのできる組み合わせ閉鎖系の適用の理想的な図を示す。
図９において、反応槽１は、逆止弁３を通る排気ガス入来口２と、噴霧面４と、イオン弁４９と、逆止弁９を通るガス排出口１０、排水口１２と有し、示され得る。構成要素として、高電圧供給部５１と、循環ポンプ５２と、電離装置５３と、エアポンプ５４と、酸性水再生成装置５５と、ＴｉＯ_２触媒５６と、光触媒ＵＶ放射器５７と、通気孔５８と、循環部５９と、プラチナ膜６０と、イオン水フィードバック管６１と、同様にイオン水注入口６２とがある再電離システム５０を図に示すことができる。

組み合わせ閉鎖系を適用する図９に示す設備の場合、光酸化と、直流電流電離の２つの方法が共に使用される。この方法において、システムは、可動式・移動装置（いくつかの乗り物）に適用される。二酸化炭素の結合は、噴霧を使用し、閉鎖系セルで実施される。イオンの豊富な水（ＯＨ⁻＋Ｈ_２Ｏ）は、循環ポンプの活用により、閉鎖系還元用セル中を循環し、電離装置を通り、負の電荷を有する水酸化物水のみを循環する。電離装置の他の側面で放出される電子欠損（Ｈ_３Ｏ^＋）を有する水は、いわゆる光酸化再生成部を通り、電離装置に戻され、酸性水を中性化し、電離装置内には、空気が吹き込まれ、Ｏ_２でわずかにアルカリ性になりさえする。水酸化物（ＯＨ⁻）イオンを帯びた、持続的なアルカリ水の供給は、循環工程に因る。酸性水（Ｈ_３Ｏ^＋）のない廃棄物は、生成されない。

適用分野
本発明に記載の方法は、いわゆる再構築される「水分子」を使用する際に、天然材料であり、かつガス還元後において形成される天然物である「ＣＯ_２」の生成がある、どのような場面でも実用的に使用することが可能である。それは、環境に有害でなく、副産物もない。生成される炭酸塩および重炭酸塩は、人間の日常生活全体で、消費される天然鉱水の構成要素である。

この結果、水酸化物（ＯＨ⁻）水により還元されイオン化した「ＣＯ_２」は、環境に優しい化合物であるため、環境に放出され得る。これにより、最終産物（ガス排気）が二酸化炭素を含むどの技術にも本方法は適合する。

利点
本発明に記載の方法は、水が利用可能などのような場所でも使用することが可能である。川、海、海洋、雨水、地下水、「水道水」（または、蒸気、排水のような全排気産物と共に生産されるもの）。

水の電離のため、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）を生成するために、適用の場面で使用され得る電流、太陽電池、放射エネルギー、高周波が必要である。

本方法の可能な適用は、いわゆる反応槽で電離セルを使用し、直流電圧の影響下で水分子が極性を持つ場合に、二酸化炭素の還元が電離の影響下で水の自動プロトン分解の間に生成される水酸化物（ＯＨ⁻）イオンを用いて実施されるものである。

「ＣＯ_２」ガスの量の削減に伴い本発明に記載の解決策は、大気汚染および地球温暖化を緩和するため、環境および気候の保護に貢献する。本技術は、自動車産業、エネルギー産業、輸送、海運業および二酸化炭素排出の著しい複数のその他の領域で使用することが可能である。

本発明に記載の方法は、特に、大気中のＣＯ_２の含有量を減少させることに適している。

１ 反応槽
２ 排気ガス吸気口
３ 逆止弁
４ 噴霧面（穿孔）
５ 直流電流供給部
６ 電極（チタンまたは二酸化チタン被膜を有する）
７ ＵＶ放射器
８ 給水部
９ 圧力調整弁
１０ ガス排気口
１１ 反応媒体（分極、イオン水）
１２ 排水口
１３ ガス空間
１４ イオン形成面（フォトンエネルギーにより誘導される）
１５ ガス噴霧器
１６ 電離場
１７ 光触媒による電離
１８ ガス処理用セル（反応槽１に含まれる）
１９ 空気吸気口
２０ 排気ガス排気口（煙突、排気管）
２１ ポンプ
２２ 水吸引管
２３ 船
２４ 外部水源（海、河川、湖）
２５ 煙突
２６ 二酸化チタン面
２７ 水膜
２８ 大気中の酸素（図８）
２９ 大気中のＣＯ_２（図８）
３０ 海底
３１ 日光エネルギー（日光による）
３２ 夜光エネルギー（夜光による）
３３ 二酸化炭素ハロー（円柱または球体）
３４ 発電機
３５ ＵＶ反射器
３６ 接続システム
３７ アイランド締結具
３８ 発電機の基部（ＴｉＯ_２面）
３９ 足場
４０ イオン形成セルアイランド
４１ 海底天然ガス抽出・掘削リグ
４２ 天然ガス抽出管
４３ ガス分離器
４４ 清浄な天然ガスの送出
４５ 分離したＣＯ_２の排気
４６ ＣＯ_２の噴霧
４７ 還元用アイランド
４８ 水噴出器
４９ イオン弁
５０ 再電離システム
５１ 高電圧供給部
５２ 循環ポンプ
５３ 電離装置
５４ エアポンプ
５５ 酸性水再生成装置
５６ ＴｉＯ_２触媒
５７ 光触媒ＵＶ放射器
５８ 通気孔
５９ 循環部
６０ プラチナ膜
６１ イオン水フィードバック管
６２ イオン水注入口
Ｕ 電離電圧

Claims (20)

1. 排気ガスおよび大気中のＣＯ_２含有量を削減するための方法であって、
   前記方法の間、アルカリ性の（ＯＨ⁻）イオンを含む「水酸化物」イオン水は、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスを結合するための反応媒体として使用され、前記二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスは、アルカリイオン水との反応に入り込み、
   前記二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスと前記水からの反応の間、炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２−）および炭酸水素化／重炭酸（２ＨＣＯ_３ ⁻）が形成され、安定ガスまたは液体の形態で、結合ＣＯ_２含有量と共に、外気および／または外部の水に向かうことを特徴とする、方法。
2. 前記水酸化物（ＯＨ⁻）イオンは、電離セルで生成され、前記電離セルでは、直流電圧が前記（ＯＨ⁻）の生産に使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記電離セルに使用される電極（６）の材質はチタンであるか、または、前記電極の表面はチタンであるか、または、ＵＶ放射器（７）を用いて前記電極（６）の表面が誘発される間に、光の影響下で、光触媒を用いた電離を可能にする二酸化チタン被膜を有しており、
   そのため、電子を中性Ｏ_２ガスに付加することにより、Ｏ_２ ⁻イオン（過酸化イオン）を生成し、同時に、前記電極（６）の電圧は極性を有し、前記水を電離し、前記Ｏ_２ ⁻イオン（過酸化イオン）は、Ｈ_２Ｏ分子との反応に入り込み、ＯＨ⁻（水酸化物）イオン、およびＨＯ_２ ⁻（ペルヒドロキシル）イオンを生成し、その後、結合されるＣＯ_２は、陰性イオン水（ＯＨ⁻（水酸化物）およびＨＯ_２ ⁻（ペルヒドロキシル））との反応に入り込み、ＨＣＯ_３ ⁻および／または２ＨＣＯ_３ ⁻イオンを生成することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 好ましくは、適切な原材料または適切な表面処理を受けた円柱または球体、チタンまたは二酸化チタン被膜された円柱または球体が使用され、
   前記被膜は、電子伝達物質であり、光触媒の効果は、
   ＴｉＯ_２表面が電磁放射により誘発される間に、外界の天然または人為的な光による所定の場合において、容易にその電荷を越える性質を有する、電子正孔対が生じる際に、この場合、前記電荷を取る相手は、Ｏ_２ガスであり、さらに、電子を帯びたイオンＯ_２ ⁻が発生し、この方法で光触媒を用いた酸化（電離）が行われ、
   本方法のさらなる工程において、水溶媒での反応が持続すると、電荷を有するＯ_２分子は、水素、水素イオン（Ｈ^＋）、水分子の電子欠損水素、の電荷を越え、極性を有するＨ_２Ｏは２つの電荷の別々のイオンに分けられ、（Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２ ⁻＝ＨＯ_２ ⁻＋（ＯＨ⁻））、
   持続的な前記球体および前記円柱の回転を用いて、水膜がその表面に生成され、水膜で反応が行われ、そのため、前記円柱は、持続的にその回転により、後に水に溶解するＣＯ_２を結合することを使用することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 閉鎖系および／または開放系で使用されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 組み合わせ閉鎖系での適用の場合に、閉鎖系セルで噴霧を用いて、二酸化炭素の結合が行われ、閉鎖系還元用セルで循環ポンプを活用し、イオンの豊富な水（ＯＨ⁻＋Ｈ_２Ｏ）を循環し、ここで、ポンプは、負の電荷を有する水酸化物水のみを電離装置を通して、循環する方法で、前記光酸化と直流電流電離が使用され、
   通気のＯ_２が酸性水を中性化する、またわずかにアルカリ性となりさえする、いわゆる光酸化再生成部を通り導く方法で、電離装置の他方の側で放出される電子欠損水（Ｈ_３Ｏ^＋）を電離装置に戻し、その方法の結果、循環工程は、持続的に、アルカリ性、水酸化物（ＯＨ⁻）イオンを帯びた水を生み、酸性水（Ｈ_３Ｏ^＋）とはならず、廃棄物は生まれない
   ことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記方法は、設置・搭載手段で、大量のＣＯ_２排気がある産業ユニット、発電所、炉などの場合に使用されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 可動式の設置されない方法で、陸上車両、電力機械を用いた所定の場合に使用されることを特徴とする、請求項１〜６に記載の方法。
9. 水上車両、船の場合において、可動式の設置されない方法で使用されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
10. 航空機、飛行機、ヘリコプターの所定の場合において、可動式の設置されない方法で使用されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
11. 排気ガスおよび大気中に含まれるＣＯ_２含有量の削減のための、主として請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法の実施のための装置であって、
    閉鎖系反応槽（１）の場合に、前記反応槽（１）の下部に排気ガス注入口（２）があり、排気ガスは、逆止弁（３）を通り、ガス噴霧器（１５）まで前記反応槽（１）の下部に達し、水は、前記給水部（８）を通り、また排気ガスが上昇する場所から前記反応槽（１）の下部まで供給され、前記ガス噴霧器（１５）の前記噴霧面（４）の前記穿孔部（４）を通り、前記電離空間（１６）へ達する、
    前記電離空間（１６）において、前記直流電流供給部（５）によって生じる前記イオン化電圧（Ｕ）により生成される、分極イオン水である、前記反応媒体（１１）があり、前記水の量は、前記反応槽（１）の側壁にある前記排水口（１２）まで上昇し、
    前記電離空間（１６）には、チタン製、または二酸化チタンで被膜される前記電極（６）があり、前記電極（６）は、その周囲に適したイオンを収集するイオン形成面（１４）を有し、光触媒（１７）を用いた電離が、その表面で行われ、所定の場合において、水平なＵＶ放射器（７）は、イオン化空間（１６）の中間にある前記反応媒体（１１）に配置され、反応が、前記反応媒体（１１）で終了した後、ガス成分は、前記圧力調整弁（９）および前記ガス排気口（１０）を通り、前記反応媒体（１１）の上部に設置される前記ガス空間（１３）から前記反応槽（１）を離れることを特徴とする装置。
12. 閉鎖系反応槽（１）の可能な特定の内部実施の場合に、前記電極（６）は、互いに平行で立位の２つの列のその間に設置され、水平位置に、２つの横長なＵＶ放射器（７）があり、さらに、前記反応槽（１）の下部に、微粒子噴霧器（４）と共に噴霧面を有して上部に具備されるガス噴霧器（１５）部があることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. 閉鎖系反応槽が、船において使用され、前記船（２３）が浮かぶ表面にある湖、河川、または海のような所定の場合における外部水源（２４）および閉鎖系反応槽（１）を有するガス処理用セル（１８）の設備は、前記船（２３）のボードに設置され、前記反応槽（１）は、ガス排気口（１０）を呼び排水口（１２）を有し、海水は、ポンプ（２１）の影響下で水吸引管（２２）を通り、前記船（２３）の煙突（２５）に突出する前記ガス処理用セル（１８）の垂直な管に達し、外気はまた、空気吸気口（１９）を通り、前記船（２３）の前記煙突（２５）に突出する前記ガス処理用セル（１８）の前記垂直な管に達し、前記ガス排気は、外部への排気開口部（２０）を通り、前記ガス処理用セル（１８）およびガス排気口を通り拡散する、請求項１１または１２に記載の装置。
14. 排気および大気中のガス中のＣＯ_２含有量の削減、主には請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置であって、
    自発型の開放系の実施の場合に、円柱または球形で、回転する、二酸化炭素ハロー（３３）は、外部水源（２４）の上部に形成され、前記二酸化炭素ハロー（３３）の原材料は、チタンまたは、二酸化チタン被膜で具備される該面、電子伝達物質のようなものであり、二酸化チタンの光触媒の効果は、前記二酸化炭素ハロー（３３）の回転により、前記二酸化炭素ハロー（３３）の二酸化チタン面（２６）は、持続的に水膜（２７）を形成し、前記二酸化炭素ハロー（３３）の作用面は、穿孔面を形成することによる所定の場合において、著しく増加するような手段で使用されることを特徴とする装置。
15. 自発型の開放系の可能に設置される適用の場合において、互いに接続システム（３６）で接続される回転二酸化炭素ハロー（３３）は、アイランド締結部（３７）に固定され、外部水源（２４）の上部に配置され、さらに、発電機（３４）およびＵＶ反射器（３５）が使用され、前記二酸化炭素ハロー（３３）は、水の動きおよび変動により持続的な動きをし、水膜（２７）は外部二酸化チタン面（２６）に生じ、日光エネルギー（３１）および夜光エネルギーの間、前記外部二酸化チタン面（２６）に生じる水膜（２７）を誘発し、その結果、前記二酸化炭素ハロー（３３）の外面に光触媒反応が起き、大気中のＣＯ_２含有量は、前記水に持続的に溶解し、本発明に記載の方法を実現し、
    前記二酸化炭素ハロー（３３）により、日中機能は太陽光により保障され、一方夜間機能は、所定の場合において、風力により稼働する前記発電機（３４）により保障され、光の１９０〜３１０ｎｍのＵＶ範囲の波長で前記二酸化炭素ハロー（３３）の外面を照らすＵＶ反射器（３５）も同様であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 自発型の開放系の可能に可動式で適用する場合に、互いに前記接続システム（３６）に接続される前記二酸化炭素ハロー（３３）は、前記接続システム（３６）により、外部水源（２２４）に浮かぶ前記船（２３）に固定され、それらは前記船（２３）により、水面に牽引され、に前記二酸化炭素ハロー（３３）の回転およびその表面の持続的な水膜の発生により、牽引の間、前記二酸化炭素ハロー（３３）の表面は、日光エネルギーにより作動し、大気から前記水へのＣＯ_２の溶解が持続的に行われることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
17. 特定の実施の場合に、触媒面を担持する球体の直径は、１〜２ｍであり、その幾何学的表面は、数平方メートルであり、前記表面は、好ましくは多孔質の形状であり、そのため、実際に、表面の多孔質形状により、前記球体表面は、数百または千平方メートルに対応し、そして、所定の場合において、ＣＯ_２分子を引き付ける、数ダースの回転球体の作用面は、数平方キロメートルであることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１っ高に記載の装置。
18. 組み合わせ、固定・搭載手段において、自発型の閉鎖系を適用する場合、天然ガス抽出管（４２）を有する海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）の所定の場合において、ガス分離器（４３）が前記海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）の上部に設置され、ＵＶ反射器（３５）が固定され、清浄な天然ガスの送出（４４）および分離したＣＯ_２の排気（４５）が海面下で行われ、イオン形成セルアイランド（４０）が前記海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）の一側面に固定され、その下で、互いに前記接続システム（３６）で接続される前記二酸化炭素ハロー（３３）の周囲で、ＣＯ_２の噴霧（４６）が行われ、互いに前記接続システム（３６）で接続される前記二酸化炭素ハロー（３３）は、さらに前記海底天然ガス抽出・掘削リグ（４１）の他方の側面に連結され、それらは、日光エネルギーにより作動し、ＣＯ_２の噴霧（４６）が同様にその周囲で行われることを所定の場合において還元用アイランド（４７）として実施することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 自発型、可動式システムの可能な実施の場合に、ＴｉＯ_２で表面処理される前記船（２３）の船体が使用され、ポンプ（２１）および水噴出器（４８）が前記船（２３）のボードに設置され、前記船（２３）の上部、または完全な表面は、ＴｉＯ_２で被膜され、例えば海からくみ上げた水がその表面を流れ、噴霧され、水薄膜を生じ、太陽光により、光触媒による持続的なイオン発生（ＯＨ⁻）が行われ、反応の持続のため、大気中のＣＯ_２は、水酸化物イオンの豊富な前記水膜に融解し、前述の工程により還元され、次の工程で、その天然の形態（ＨＣＯ_３ ⁻）で海に溶解することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
20. 組み合わせ閉鎖系を適用する場合において、光酸化および直流電流電離の２つの方法が共に、
    前記反応槽（１）は、前記逆止弁（３）を通る排気ガス吸気口（２）、前記噴霧面（４）、前記イオン弁（４９）、前記圧力調整弁を通る前記ガス排気口（１０）、また同様に排水口（１２）、および、その構成要素が、前記高電圧供給部（５１）、前記循環ポンプ（５２）、前記電離装置（５３）、前記エアポンプ（５４）、前記酸性水再生成装置（５５）、前記ＴｉＯ_２触媒（５６）、前記光酸化ＵＶ放射器（５７）、前記空気弁（５８）、前記循環部（５９）、前記プラチナ膜（６０）、前記イオン水フィードバック管（６１）、また同様に前記イオン水注入口（６２）である前記再電離システム（５０）と共に具備される方法で適用されることを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の装置。
    

Images