JP2015215150A

JP2015215150A - 生活環境システム

Info

Publication number: JP2015215150A
Application number: JP2014106518A
Authority: JP
Inventors: 正城山地; Masaki Yamaji; 博尊狩野; Hirotaka Kano
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2015-12-03

Abstract

【課題】熱、電気に加え、発生する炭酸ガスも有効活用するエネルギー供給システムを基本システムとして利用し、電気、熱、ＣＯ２を有効活用する熱遮蔽効果に高いパッケイジ型のドームハウスを付加する事により、今まで生活環境として利用が難しい場所に、新しい生活環境を提供する。
【解決手段】低品位の石炭の採掘現場、又は人間の殆ど住んでいない森林の中に、建設が大変容易な発泡ポリスチレン製のドーム型ハウス１３を設置し、その中に発電設備７を設置し、ＣＯ２ガスを利用した植物工場を設営し、建設が容易で熱遮蔽効果の優れた発泡ポリスチレン製のドームハウスを使って住居群を作り、人間が生活できる新しいコミュニティを建設する。
【選択図】図１

Description

本発明はコジェネレーション（熱電供給）に更に熱源から供給される熱、電気に加え、発生する炭酸ガス（ＣＯ２）も有効活用するエネルギー供給システムを基本システムとして利用、これら電気、熱、ＣＯ２を有効活用する熱遮蔽効果に高いパッケイジ型のドームハウス（発泡ポリスチレン製）を付加する事により、今まで生活環境として利用が難しい場所に、新しい生活環境を提供するシステムに関するものである。

所謂ゴミと言われる食品の廃棄物、動物の糞、など有機廃棄物の処理に特殊な微生物が利用されている。これはその微生物が特定の温度、気圧などの特別環境下で爆発的に増殖し、それが有機物を変質化して、環境改善に大きく貢献している。この技術は下瀬真一が登記している特許番号４１５３６８５に記載されており、色々な廃棄物処理分野で利用されている。

ボイラで石炭やバイオマスの燃焼により発生されるエネルギーは、タービンを介して発電機で発生される電気の他、ボイラやタービンの排熱を利用するコージェネレーション（熱電供給）が、エネルギーの利用効率が高い省エネルギー技術として広まりつつある。加えて、ボイラやタービンから発生する排ガスの中に含まれる炭酸ガス（ＣＯ２）を発泡ポリスチレン製のドーム型ハウスに入れて植物栽培に利用するトリジェネレーションシステムの技術が実用化されている。

インドネシアやブラジルなど熱帯地方では、その地域の気候から膨大な森林資源を持っており、その有効活用が大きな課題となっている。森林材から作成する木材を利用してボイラの燃焼用ペレットを製造する等、色々な技術が開発されている。

電力産出の資源として、非常に多くの石炭が利用されている。特に石炭火力発電は、燃料となる石炭の埋蔵量がＬＮＧや石油に比べ飛び抜けて多く、試算ではまだ２００年分以上の石炭が地中に埋蔵されていると推測されている。特に褐炭に代表される低品位の石炭は、燃焼効率が悪く炭酸ガスを多く排出される事から、火力発電所での使用は制限されており、低品位の石炭を乾燥する色々な高品位化技術が開発されている。

発明が解決しようとしている課題

本発明は地球資源の有効活用も目指し、上記した実情に鑑みてなされたものである。地球上に２００年以上火力発電に使用可能な膨大な量が埋蔵されている褐炭と呼ばれる低品質の石炭及びそれを採掘した後の土地の有効活用は殆ど為されておらず大きな課題となっている。又、熱帯地方にある膨大な森林資源の確保は、各地で伐採したあと、若い苗木を如何に早く供給して、森林資源の再生を行うか、資源のリサイクルの点で大きな課題である。

課題を解決するための手段

本発明は上記目的を達成するため地球資源と膨大な量が埋蔵されている褐炭の採掘現場、又は人間の殆ど住んでいない森林の中に、建設が大変容易な発泡ポリスチレン製のドーム型ハウスを設置し、その一つのドームハウスは、ボイラ・タービン・発電機を一体にした発電設備とし、更に別のドームハウスはこの設備から出る排ガスに含まれるＣＯ２ガスを利用して植物を早期に安定的に育成する植物工場とし、更に別のドームハウスは熱遮蔽効果の優れ建設が容易な住居群とし、これらで人間が生活できる新しいコミュニティを建設できる。現場にある褐炭や森林から出るバイオマス資材をエネルギー源として利用し、効率的に電力を生み出し、ＣＯ２を植物栽培に利用しＣＯ２削減に貢献すると共に、今まで人間が生活コミュニティとして利用していない場所に人間が生活できる生活環境を提供出来るものである。

第一の解決手段は、褐炭が埋蔵されている山元で、減圧した容器内で褐炭内部の燃焼に不必要な水分を除去、その後褐炭内部に含まれる有機不純物を容器内で発生させた微生物により除去を行い、燃焼効率の高い高品位の石炭を褐炭産出、これを利用して褐炭採掘現場で電力を発生するシステムを構築、これを利用して容易に建設が可能な発泡ポリスチレン製のドーム型ハウスを利用して電力発生設備から出る排ガスを利用することにより、育成を早める植物工場を作り、更に同じタイプのドーム型ハウスを利用して建設が容易で、冷房効率の高い経済的な住居群を作り、人間が生活できる新しいコンセプトのコミュニティを提供する。

第二の解決手段は、第一の解決手段を森林地区等に応用し、褐炭処理現場と同じく、今まで人間が住んでいない地域に新しいコンセプトの人間が生活できるコミュニティを提供する。ここでは、エンルギー源として褐炭ではなく、森林から出る植物を利用したバイオマス材料を利用し資源を有効活用する。

発明の効果

この発明により、褐炭を採掘した後の広大な跡地を人間が住む事が可能な新しいコミュニティを提供する事ができる。同時にこの同じコンセプトで広大な森林から出るバイオマス資源もこれを使用して効率的に電力を発生、その時発生するＣＯ２を利用して植物栽培の効率を大幅にアップさせ、ＣＯ２の有効利用、その削減に貢献すると共に、植物の苗木を生産する事が出来、新しい森林の再生に貢献すると共に、人間に新しい住居を提供、新しいコミュニティを提供する事ができる。
又、この発明の利用により、褐炭産出現場で発生している自然燃焼による公害を減少させ、この褐炭を世界で不足している電力供給の燃料として提供でき、且つ、地球温暖化対策のＣＯ２削減にも貢献できる。

以下、本発明の実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。

図１は、本発明に関するシステム全体の構成を示す図である。この実施例としては、１は燃料源として使用される低品位の石炭、又はバイオマス資源、２は燃料源である低品位の石炭又はバイオマス資源を高品位の石炭に変換する炭化装置、３は装置２で変換された高品位の石炭、４は高品位の石炭を燃焼して蒸気を発生するボイラ、５はボイラから発生する蒸気、６は蒸気５で駆動するタービン、７はタービン６に直結して駆動される発電機、８は炭化装置２から出る水蒸気を冷却するクーリングタワー、９はクーリングタワー８を利用して出てくる水、１０はボイラ４から出る排ガス、１１は排ガスからＣＯ２を分離する装置、１２は分離されたＣＯ２を蓄積するタンク、１３は植物を栽培する密閉型の発泡ポリスチレン製のドーム型ハウス、１４はドーム型ハウスに電気を供給し、内部の温度を制御するエアコンディショナー、１５、１７は人間が生活できる場を提供するドーム型ハウス、１６、１８はドーム型ハウスに電気を供給し、内部の温度を制御するエアコンディショナーを示す。

図２は図１で説明する発泡ポリスチレン製のドームハウス群の設置例を示す図である。２１は本発明のシステムの中で人間が生活するドームハウス群、２２はドームハウス群全体の管理センタ、２３は植物工場用のドームハウス群、２４は燃焼用資材である低品位の石炭またはバイオマス資材を乾燥・微生物で処理して炭化させる炭化装置の入ったドームハウス、２５は２４で生成された高品位の石炭を貯蔵するドームハウス、２６は２５で貯蔵された燃焼資材を電気、熱、ＣＯ２などに変換するボイラ・タービン・発電機プラントを内蔵するドームハウス、２７は２６に含まれる機械を制御するコントロールセンタを示す。これ等のドームハウス群は一体となって一つの独立した人間の住める生活環境を提供する。植物工場の中には、ここで発生する水を循環して魚を養殖する魚養殖ドームハウスも可能である。その他、ドームハウスでは目的に応じて、例えば音楽ドームハウス、集会所、食品貯蔵ハウスなど、色々な機能のドームハウスの設置も可能である。

産業上の利用の可能性

地球温暖化に対処する為、炭酸ガスの大幅な削減が要求されている。又原子力発電が社会的な大きな課題を抱え、発電用の資源として地球上に膨大な量が埋蔵されているが、まだ使用されていない低品位の石炭の有効活用が求められている。この発明は、これ等課題の解決に大きく役立つものとして大きな社会的貢献が期待される。
特にインドネシア、ブラジルなど熱帯地方では多くに森林の有効活用が課題であり、そこで発生する多くのバイオマス資材があり、又伐採したあとの森林の再生の為、苗木の安定した供給も大きな課題である。自然資源に近い所で人間が生活出来、資材の搬送コストも低減する事は、結果として地球のＣＯ２削減に大きく貢献すると共に、安価で良質な発電も提供、人間がまだ生活していない地域で新しい生活環境を提供出来、産業の発展に大きく寄与できると期待される。

図１は本発明に関するシステム全体の構成を示す図である。図２は本発明のシステムの中で人間が生活する発泡ポリスチレン製のドームハウス群の設置例を示す図である。

１．燃料源として使用される低品位の石炭、又はバイオマス資源
２．低品位の石炭又はバイオマス資源を高品位の石炭に変換する炭化装置、
３．高品位の石炭
４．ボイラ
５．ボイラから発生する蒸気
６．タービン
７．発電機
８．クーリングタワー
９．クーリングタワーを利用して出る水
１０．排ガス
１１．排ガスからＣＯ２を分離する装置
１２．ＣＯ２を蓄積するタンク
１３．植物を栽培する密閉型の発泡ボリスチレン製のドーム型ハウス
１４．エアコンディショナー
１５．人間が生活できる場を提供する発泡ポリスチレン製のドーム型ハウス
１６．エアコンディショナー
１７．人間が生活できる場を提供する発泡ポリスチレン製のドーム型ハウス
１８．エアコンディショナー
２１．人間が生活する発泡ポリスチレン製のドームハウス群
２２．発泡ポリスチレン製のドームハウス群全体の管理センタ
２３．植物工場用の発泡ポリスチレン製のドームハウス群
２４．炭化装置の入った発泡ポリスチレン製のドームハウス
２５．高品位の石炭を貯蔵する発泡ポリスチレン製のドームハウス
２６．ボイラ・タービン・発電機プラントを内蔵する発泡ポリスチレン製のドームハウス
２７．機械を制御するコントロールセンタ

Claims

低品位の石炭を埋蔵する石炭採掘現場で石炭を採掘した広い跡地等の未利用地において、微生物の利用と真空乾燥を行う装置、低品位の石炭を高品位の石炭に変換する炭化装置、それを効率的に燃焼させるボイラ、そのボイラから発生する蒸気で回るタービン、そのタービンに連結して電気を供給する発電機、そのボイラから燃焼時に発生する炭酸ガス（以下、ＣＯ２）を利用し植物を効率的に成長させるため、隣接して設置する熱効率の良いパッケイジ化された熱遮断の高い化学材料（発泡ポリスチレン）により構成されたドーム型植物工場、ここで発生する熱源から生産される熱、電気に加え、発生するＣＯ２も有効活用し農産物の効率的育成を行うと共に、別に隣接する場所に冷暖房効果の大変優れたドーム型ハウス群（発泡ポリスチレン製）から構成され、今まで人の殆ど住んでいない地域でもＣＯ２削減に貢献し、経済的で、自給自足できる新しいコミュニティを提供できる事を特徴としたＣＯ２削減に貢献する生活環境システム
森林資源等から発生するバイオマス資源を使用し、微生物の利用と真空乾燥を行い、バイオマス資源を炭素化する装置、その成果物を燃焼させるボイラ、そのボイラを利用し発生する蒸気で回るタービン、そのタービンに連結し電気を供給する発電機、ボイラから燃焼時に発生する炭酸ガス（以下、ＣＯ２）を利用し植物を効率的に成長させるため、隣接して設置する熱効率の良いパッケイジ化された熱遮断の高い化学材料（発泡ポリスチレン）により構成されたドーム型植物工場、ここで発生する熱源から生産される熱、電気に加え、発生するＣＯ２も有効活用し農産物の効率的育成を行うと共に、別に隣接する場所に冷暖房効果の大変優れたドーム型ハウス群（発泡ポリスチレン製）から構成され、今まで人の殆ど住んでいない森林地域でもＣＯ２削減に貢献し、経済的で、自給自足できる新しいコミュニティを提供できる事を特徴としたＣＯ２削減に貢献する生活環境システム