JP2015051012A - 海洋酸性化防止 - Google Patents

Abstract

【課題】地球温暖化、オゾン層破壊、海洋酸性化を防ぐ装置を提供する。
【解決手段】海水を電気分解し、塩素，ナトリウムを発生させる。ナトリウムは水と激しく反応し、海水は水酸化ナトリウムに徐々に変化（アルカリ化）する。この時、水素を発生する。塩素はアルカリ化した海水に混入し、海水の中性化を図る。この時、酸素を発生する。発生した水素は、直接エネルギーとして使用するか、メタンガス生成の材料にする。以上の工程でも酸素濃度を高め、大気熱を奪う事になる。また、海洋酸性化した海水は、潮の干満現象を利用して満潮時の海水を減圧し、海水に溶け込んでいる二酸化炭素を除去して海水を中性化する。海水に溶け込んだ酸素も、同時に除去され、環境破壊が発生してしまうので排水時に、メタンガス生成で発生した酸素を混入してから干潮時の海水に放水する事で、海の環境保全に役立てる。
【選択図】図９

Description

本発明は、地球温暖化対策、オゾン層修復、及び海洋酸性化防止に関するものである。

地球の長い歴史と云う観点から見ると地球温暖化とオゾン層破壊は同時に起きている。
これは両者の原因は一つである、と云う事を暗に示している。
然し現在、提唱されている原因は何故か別々である。（温暖化効果ガス説とフロンガス説）

二酸化炭素が温室効果ガスとして問題になっているが、二酸化炭素は化石燃料に含まれる炭素が燃え、酸化熱を放出して出来た、いわば「燃え滓」である。
世界中のエンジニアが、その「燃え滓」を減少させようと躍起になっているが、放出した酸化熱及び酸素濃度減少には、何故か視野が向いていない。

地球の酸素絶対量は一定である。
植物が熱を吸収し、酸素を製造している様に思われがちだが、実際は二酸化炭素と水を分解して、酸素を排出し、熱を吸収しているに過ぎない。
ＣＯ_２−−−＞Ｃ＋Ｏ_２−ｅｎｅｒｇｙ ２Ｈ_２Ｏ−−−＞２Ｈ_２＋Ｏ_２−ｅｎｅｒｇｙ
太古の植物は炭素、水素及び、大気熱を吸収して生育し、化石燃料となった。
然し、人類は古代の太陽熱と二酸化炭素を吸収した化石燃料を乱費し、その結果、限られた酸素を消費し，熱を放出している。
よって現在の地球は古代と現在の太陽熱に晒される羽目になった。
更には農地拡大による森林伐採で、熱の吸収源と酸素の供給源を、人類は減少させている。

フロンガスが火山の噴火で上空まで昇り、強い紫外線で分解され、発生した塩素がオゾンを壊している、と言われてきた。
（ノーベル科学賞を受賞したアメリカのシャーウッド・ローランド博士による説）
本当だろうか？
フロンガスの質量は大気中に存在する他の気体と比較して、突出して重い。
各元素の１モル当たり重量
水素 ２ｇ 酸素 ３２ｇ オゾン ４８ｇ 二酸化炭素 ４４ｇ
窒素 ２８ｇ フロンガス：ＣＦＣ−１２ １２１ｇ ＣＦＣ−１１５ １５４．４５ｇ
そのフロンガスが火山の噴火で上空まで昇り、強い紫外線で変化し、「塩素がオゾン層を壊す」とは、とても考え難い。（「図１１」参照）
桜島を管轄する鹿児島測候所に問い合わせると、「噴火口近くでは上昇気流は観測されるが市街地（低地）での上昇気流は観測されない。」との事だった。

土木技術者は酸素濃度に特に敏感である。
地下で作業する労働者の命を守る為に常日頃から酸素濃度を確認している。
その酸素濃度が年々、減少している。
（何時の時点か不明だが昔２４％、現在２０．９％と聞き伝えている。）
二酸化炭素が増えているのだから、酸素減少は当然の事と言える。
化石燃料に含まれる水素と大気中の酸素の化合によって水も増加し、大気中の酸素濃度減少は更に加速している。
（冬には、車のマフラーから水蒸気が吹き出しているのが、簡単に確認出来る。）

火星の二酸化炭素濃度は大気の９５％、地球では０．０３％である。（辞林２１）
酸素濃度の減少が３％強に対し、二酸化炭素濃度が０．０３％とは−−−
増え続ける二酸化炭素は何処へ−−−？ 海に吸収され、海洋酸性化に繋がった！
又、火星ではメタンガスが噴出している（２０１０年８月３１日朝日新聞科学面）との事だが、火星では地球の３０００倍の二酸化炭素濃度と、その層の厚さに接触した水素はメタンガス に変化し、あたかも地下から吹き出して居ると思われているのでは ないか？
質量が地球の１／１０の火星では、水素がゆっくりと上昇し二酸化炭素と接触しても不思議ではない。（無重力では全ての物体の質量が無くなる。）
火星では、二酸化炭素と水素で「縦の化合」が起きているのではないか？（「図１」参照）

火星では水が流れた形跡がある、と前出の朝日新聞科学面の記事で知った。
これは火星誕生（灼熱）から現代（酷寒）に至るまでの過程で起こった。
地球と火星との環境相違点（インターネット「ウキペディア」よる）
１．火星の公転１．８８年
２．自転周期２４時間３７分
３．平均温度−４３度（−１３０度〜０度Ｃ）
４．火星の半径は地球の１／２
ーーー＞体積は１／８となり地球程の四季は考え難い。 又、絶対温度は２７３°Ｃである。
依って１日の気圧差は地球とは比較にならない程 大きい。
−−−＞静電気の量は想像出来ない程、多い筈である。
昔、火星は水の流れる環境であったが、今は氷点下の極寒である。 気温激減の理由は何か？
１．火星は太陽系で４番目の惑星である。ーーー＞太陽からの熱は地球より少ない。
２．メタンガス大量発生による大気熱吸収が起こっている。
以上から火星の気温が低いのは当然の結果であって、火星の気温が低いと云う事がメタンガス大量発生の原因では無い。

地球温暖化の原因は化石燃料及び大気中の酸素を消費しての「酸化熱」である。
そこで減少した酸素を増加させる方法を考える。

オゾン層破壊の原因は「慢性的な酸素減少」である。（「図２，３」参照）

海洋酸性化とは「海水の二酸化炭素吸収による現象」である。

課題を解決しようとする手段

海水を電気分解することで塩素，水素を発生させる。「図４参照」−−−＞アルカリ化する。
その時、海水は水酸化ナトリウムへと徐々に変化する。
−極 ２Ｎａ＋２Ｈ_２Ｏ−−−＞２ＮａＯＨ＋Ｈ_２−−−（化１）
また、発生した塩素で水酸化ナトリウム溶液を中和すると酸素が発生する。
その酸素はオゾン層修復の為に放出する。
４ＮａＯＨ＋２Ｃｌ_２−−−＞４ＮａＣｌ＋２Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２−−−（化２）
海水に溶け込んだ貴金属が−極に付着する利点もある。

発生した水素（「化１」参照）はエネルギーとして使用、又はメタンガス生成材料として利用する。（「図４」参照）
メタンガスを燃焼すると二酸化炭素と水を発生させ、熱を放出する。
ＣＨ_４＋２Ｏ_２−−−＞ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋ｅｎｅｒｇｙ
逆に水素と二酸化炭素を化合するとメタンガスと酸素が発生し、熱を吸収する筈である。
（「エネルギー不変の法則」より）
その時、体積変化も生じるため減圧状態になる。

反応が進むと共に減圧された化合管に、海水を電気分解して出来た水素と、二酸化炭素を供給すると徐々に化合する。（「図６」参照）
その結果、メタンガスと酸素が発生し、熱を吸収する。（「化３」参照）

地球は火星と比較して重力が強く、二酸化炭素濃度も少ない為、水素との接触時間が短く、火星のような「縦の化合」は起こり難い。（「図１」参照）
然し、火の玉現象でも明らかな様に、メタンガスは地球上でも自然発生している。
地球上では、発生したメタンガスと酸素は、水素と二酸化炭素との間に入り込み、膜となって両者の化合を阻害する。（「図７」左図参照）
（その結果、水素と二酸化炭素は化合しないと思い込み、微生物によるメタンガス生成論に至ったのではないのだろうか？ 微生物によるメタンガス生成を確認した事実はない！）そこで化合管に緩い勾配を付け水素を流入すると、左側の隔離璧に入り込んでいたメタンガス、酸素等の重い気体は下方に追い出され、右側の隔離壁に移動する。（「図６」参照）

化合管下部には孔を設け、二酸化炭素を補給して濃度上昇を図る。（「図６」参照）
（この時「化３」で示す様に、化合管内部は減圧されている状態になっている。）

化合管の先端には収集ボックスを設ける。
その中には残留水素、メタンガス、酸素、二酸化炭素が混入されている。（「図５」参照）
そこに紫外線を照射すると酸素はオゾンに変化する。（「図８」参照）
４者の中で１番重くなったオゾンを収集箱の底部から取り出してオゾン層修復に充てる。
軽い水素とメタンガスは上部から取り出し、両者の液化温度の違いで分離する。

火星では大量のメタンガスが発生しているが原因究明には至っていない。
その為、地球上でメタンガスを発生させる場合、色々な事を想定する事が必要となる。
酸素に紫外線を照射すると即座にオゾンに変化する様に、自然界では何が起こるか判らない。
そこで、化合管の内部に紫外線、超音波等を与えて反応を見る。（「図６」参照）

海洋酸性化対策に付いては、潮の干満を利用して満潮時の海水を海水減圧層に注入し、減圧して海洋酸性化の原因である二酸化炭素を排出する。（「図９」参照）
然し、この工程で酸素も排出されるので、無酸素状態になった海水には酸素を混入してから放出する。
また、減圧によるプランクトン等、微生物に対する環境破壊を防止する必要がある。

発明の効果

メタンガスを生成する事で、二酸化炭素に化合した酸素は離脱し、熱を吸収する。
その結果、酸素濃度は増大し、オゾン層修復、地球温暖化防止に寄与出来る。

海水に吸収された二酸化炭素を取り除く事で海洋酸性化防止、海水温上昇防止に寄与出来る。

インフラ整備によって作り上げた都市部及び肥沃な農地である三角洲を地球温暖化による海水面上昇から守る事が出来る。

海水から二酸化炭素を除去して魚貝類を海洋酸性化から守り、更に海水温を低下する事で「海の生体保護」に貢献する事が出来る。

車社会、又は産業界等のエネルギーとして水素、又はメタンガスを活用する。
然し生成した水素、メタンガスをエネルギーとして全て消費すると、地球環境改良という当初の目的から大きく外れてしまう。
そこで残った水素、又はメタンガスを地下に埋蔵し封印すれば地球環境改良の効果は大きい。
津波等の被災時の燃料としても期待出来る。

海洋酸性化を防止することで海の環境保全が出来、将来の魚介類資源の安定に寄与出来る。

火星での縦の化合状況図 火星に於ける二酸化炭素濃度から水素と二酸化炭素は直接、接触する。 酸素が十分に有る場合のオゾン層生成図 参考文献 地球冷却化システム （特許文献）特開２０１０−０３１３８０号広報 ▲１▼オゾンより軽い酸素は上昇し、▲２▼酸素は上空の強い紫外線でオゾンに変化する。▲３▼オゾンは酸素より重いため下降する。▲４▼下降したオゾンは、弱い紫外線の下では不安定になり、▲１▼酸素に変化する。以上が正常なオゾン層生成サークルと推定出来る。 酸素が欠乏している場合のオゾン層破壊図 参考文献 地球冷却化システム （特許文献）特開２０１０−０３１３８０号広報 ▲５▼酸素減少のため酸素と▲９▼酸素減少分だけ二酸化炭素が上昇 ▲６▼酸素が供給されない分だけオゾン生成が少ない。▲７▼オゾンは二酸化炭素より重いため下降し ▲８▼弱い紫外線の元、酸素に変化する。▲８▼で発生した酸素は化石燃料の燃焼で使用され、更に二酸化炭素が増える。以上が酸素不足によるオゾン層減少の原因と推測できる。結果、オゾン層が底尽きた時点で地上の酸素不足が急激に起き、地球生命は死滅する。 海水の電気分解図 ２ＮａＣｌ−−−＞２Ｎａ^＋＋Ｃｌ_２ ※１ 海水の電気分解には大量の電気を使用するので原価償却期間の短いクリーンな発電方法が必要になってくる。水は空気の１０００倍の質量を持っている。そこで海のエネルギーを利用した発電を２つ提案した。検討してみると、両者とも再生可能エネルギーと比較して、原価償却期間は約１／１００となった。参考文献 波力発電（複胴式） （特許文献）特願２０１１−２５９５２９ 潮流発電（複胴式） （特許文献）特願２０１４−０４２０９４ ※２ −極に発生したナトリウムは水と激しく反応し、水酸化ナトリウムに変化する。２Ｎａ＋２Ｈ_２Ｏ−−−＞２ＮａＯＨ＋Ｈ_２（水素発生） 地球環境改良システム図 Ａ部拡大図 ※３ 化合管内部はメタンガス、酸素生成で減圧される。（「化３」参照） ※４ 化合して発生した隔離壁内のメタンガス、酸素は、補給した水素によって下方に追い出され、左側隔離壁から順番に軽い水素で充満する。隔離壁により順次、左側から繰り返されるが、時間が経つにつれて、下段の水素は化合管下方から順次、供給された二酸化炭素と直接接触し、メタンガス、酸素に変化する。※５ メタンガス生成を補助する目的で紫外線、超音波等を与える。（「図６」参照） 酸素分類システム図 メタンガスより重く、二酸化炭素より軽い酸素は、そのままでは抽出が困難である。そこで、収集ボックス内に紫外線を照射する。強い紫外線によって酸素はオゾンに変化し、３者の中では１番重くなる。下方に降りたオゾンを排出しオゾン層修復に使用する。残留水素とメタンガスは液化温度の違いから分離する。 海水中和化システム図 海水が変化して出来た水酸化ナトリウム溶液と「図４」で発生した塩素を化合し中和する。（「化２」参照） 海水改良システム図 潮の干満差を利用して満水時に貯留した海水をバルブの開閉によって減圧し、二酸化炭素を排出する。 潮の干満差説明図 Ｐ（圧力）・Ｖ（体積）＝一定により、減圧された海水では溶け込んだ気体の体積が膨張して海水に溶けた気体は簡単に排出出来る。 火山噴火による大気循環図 重いフロンガスは火口より低い位置に停滞する為、火山の噴火によるフロンガス上昇は考え難い。

１．紫外線
２．重い
３．軽い
４．不安定
５．オゾンより軽い
６．燃焼等で消費
７．通電
８．塩素発生
９．水素発生
１０．海水
１１．収集ボックス
１２．無風状態の空気
１３．残留水素及びメタンガス、酸素発生
１４．二酸化炭素流入
１５．その他の気体
１６．化合管
１７．水酸化ナトリウム溶液
１８．軽い水素を取り出す。
１９．−極の電解槽
２０．酸素増加
２１．塩＋水
２２．オゾン放出
２３．減圧状態
２４．水抜きバルブ
２５．干満時の海水
２６．満潮時の海水
２７．水位差で水抜き
２８．干潮時に、酸素と海水を攪拌して放水
２９．酸素混入バルブ
３０．隔離壁
３１．生成物発生
３２．不安定
３３．放出
３４．空気取入れ口
３５．バルブ
３６．空気流入
３７．＋極の電解槽
３８．紫外線、超音波、振動等の補助装置
３９．電解槽
４０．海水減圧槽
４１．時間が経過
４２．満潮時の海水位
４３．干潮時の海水位
４４．ヒントになったペット区給水器
４５．ペットボトル
４６．ペット給水器
４７．火山
４８．フロンガス
４９．減圧状況

Claims (1)

1. 大潮時には東京湾内でも潮の干満差は２．３ｍ（大気で表現すると、最大０．７７ｈｐａと大型台風の４倍の気圧差）（「図１０」参照）となり、満潮時に貯水しておいた海水を干潮時に放水して減圧する為に、維持費は掛からずに海水を中性化し、更には海水も冷却するシステム。（「図９」参照）

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