JP2019512392A - 汚染ガスを捕捉して変換する機械式システムおよび空気を浄化する方法 - Google Patents

汚染ガスを捕捉して変換する機械式システムおよび空気を浄化する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、有機物燃焼の副生物、例えばＣＯX、ＮＯX、メタン、固体粒子、例えばスート（煤）を捕捉して変換する機械的システムおよび方法を提供する。一実施形態では、このシステムは、工業用燃焼から放出された固体粒子を捕捉することができるモジュールと、二酸化炭素（ＣＯ2）、一酸化炭素（ＣＯ）および窒素酸化物（ＮＯX）を変換することができる分子（化学的）変換装置付きのサブモジュールによって形成されたモジュールとを含む。本発明は、汚染空気の浄化装置の分野で使用できる。

Description

本発明は、空気浄化、具体的には固体残留物（スート（煤））の捕捉および工業用燃焼によって生じた汚染空気中に存在するＣＯXおよびＮＯX（および更にメタン）の変換の技術的分野に関する。
汚染空気を浄化するために開発された技術は、基本的には、とりわけアミンと、金属触媒（金属のうちでとりわけ金、白金およびマンガン）と、水様性水酸化物とから成る吸着剤によりＣＯ2を捕捉する反応器、微細孔付きの分離膜、およびイオン交換器に基づいている。
カルガリー（カナダ国）を本拠地とした気候工学事業が、長年知られている工業技術により水酸化ナトリウムの液体溶液を用いて二酸化炭素を捕捉し、そして数年間の間、汚染問題に関して稼働したが、この事業は、ついに２０１２年に頓挫した。
ピーター・アイゼンバーガー（Peter Eisenberger）および協力者は、吸着アミンの助けにより二酸化炭素を捕捉する反応器を開発してこれについて特許を取り、その後、彼らは、これを販売するために物理的プロセスを介して分離した。ＣＯ2の捕捉に起因したアミンとの反応が長期間にわたって知られているという事実にもかかわらず、技術者は、既にアミンを用いて温度が約７０℃であるセントラルス（centrales）の燃焼ガスからＣＯ2を除去した。アミン中のＣＯ2を分離し、そしてこれらを「再生」することができるようにするため、ほぼ１２０℃そこらでの反応が欠けていた。比較により、アイゼンバーガーは、自分のシステムがほぼ８５℃で動作することを計算し、したがって、全部のエネルギーに満たないエネルギーが必要とされた。アイゼンバーガーは、比較的安価な蒸気を両方の目的に用いた。蒸気は、表面を昇温させ、ＣＯ2をアミンから分離して蒸気がＣＯ2を表面から上昇させるのと同時にＣＯ2をピックアップした。
グローバル・リサーチ・テクノロジーズ（Global Reserch Technologies）社およびコロンビア大学のクラウス・ラクナー（Klaus Lackner）は、１平方メートルの地上表面に固定されていて大気から空気を吸引し、そして一方が清浄な空気であり他方がＣＯ2である２つの流れを生じさせる装置（「木のような」装置）を開発し、それにより、清浄な空気は、大気に戻され、これに対し、ＣＯ2は、捕捉機器に送られる。
別の組をなす技術的開発は、貴金属（白金および金）およびコスト安の他の物質、例えば銅およびマンガンを収容していてユニバーシアード・ナショナル・ド・サン・ルイス（ＵＮＳＬ）からの研究者によって開発された装置から成る。
既存の反応器は、触媒（金、白金、パラジウム、チタンおよびその他）の価格のためだけでなく、これらが機能的であることができるようにするよう自動化のための機械的、電子的および制御機構体が全体として複雑であるために高価である。さらに、これらシステムは、上述の成分の捕捉および分離プロセスを実施するのに必要な極めて高いまたは低い温度または圧力を保存するために高いエネルギー消費量を必要とする。他方、これらのうちの大部分は、ＣＯ2の一部の捕捉に連動されており、工業的ダスト、メタン、またはＮＯXの問題を解決せず、かくして機能面においてこれらシステムには制限がある。加うるに、これらの反応器は、例えばとりわけ自動車工業、航空会社、および厨房において用途が制限された状態で融通性を欠いている。
本発明は、ＣＯ2およびＮＯX（更にメタン）を捕捉して変換するだけでなく、さらに有機物燃焼の際に生じた吸器系に深刻な損傷を生じさせる固体粒子（スート）を捕捉することができる能力を備えた機械的システムおよび方法を提供する。その結果、本発明に関するシステムは、汚染源とは無関係に、種々の（重要なおよび非重要な）レベルでの環境的な汚染除去のための融通性がありかつ適応可能な機器である。これら特性により、このシステムは、別種の工業上の利用可能性を備えた反応器となる。
本発明のシステムは、工業的源からの汚染空気をＣＯ2、ＮＯXおよび毒性スートのない清浄な空気に変換する能力を有する特異反応性を備えたモジュールで構成される一体型装置または機器から成る。加うるに、この機器は、厨房、輸送用乗り物、宇宙キャビンから温室化効果（ＧＨＥ）に起因する燃焼またはガス放出が起こる熱電プラントまたは任意他の場所に至るまでの任意の工業システムの汚染源に対してそれ自体適応する融通性のある装置である。
本発明のシステムは、次のように配置されたモジュール、すなわち、１）工業用燃焼の際に自由になった固体からの粒子の捕捉のためのモジュール、２）二酸化炭素（ＣＯ2）、一酸化炭素（ＣＯ）および更に窒素酸化物（ＮＯX）を変換する能力を備えた分子（化学的）変換器付きのサブモジュールで構成されたモジュールの金属製システムから成る。
本発明の装置は、溶剤なしで、すなわち、有機溶剤（アミン）も無機溶剤（水性／水様性）もなしで働き、この装置は、変換プロセスの際に関与する溶剤として働く固体系だけを取り扱う。この装置は、気体の捕捉または得られた生成物の分離のための外部エネルギーかのいずれも取り扱わず、それによりその操業コストが減少し、しかもこの装置は、環境に優しくなる。システムの要素の特定のセットアップに起因して、圧力の変化も温度の変化もなく機械的運動を発生させてこれを制御するための付属装置を必要としない。加うるに、ＣＯ2またはフォームを主成分とする要素または細胞を捕捉するのにイオン交換樹脂を必要としない。この機器は、自動または制御を意味する電子機器を必要とせず、したがって、その構成および具体化は、極めて簡単である。
かくして、本発明は、以下に説明する限定された順序の範囲内で、物質、多孔性かつ反応性マトリックス（極めて細かいダストとしてのサンド、有機炭素、ケイ酸アルミニウム、水酸化物および他の複合物）で構成された機械的システムを提供する。そのフィルタは、関心のある工業システム内に含まれている放出物の程度に応じて、ある特定の時点で交換されなければならない。
この説明全体は、汚染空気の浄化のために開発され、しかも工業システム、例えば熱電プラント、精錬所ならびに厨房および車両ならびにとりわけ炭化水素燃焼で働く工業、および輸送に適合可能な装置に関する。
本発明の別の目的は、基本的に、関心のあるガスの捕捉および変換のために重要な３つの順序をなすステップから成る方法を提供することにある。第１ステップは、工業用燃焼からの細かいダストの捕捉である。第２および第３のステップは、温室化効果（ＧＨＥ）に起因するガスの捕捉および変換を取り扱う。
汚染空気浄化装置を示す図である。 本発明のシステムを用いた場合とこれを用いない場合におけるＣＯ2の実験的な流量比較（ｍｌ／ｍｉｎ）を示す図である。 市販の車両内で費やした時間の関数としてのＮＯXの量（ｐｐｍ）に対する開発した反応器の作用効果を示す図である。 市販の車両の排気部内での捕捉試験を受ける前（左側）および実験的試験を受けた後（右側）における細かいダストに関する補足フィルタのコンポーネントを示す図である。
本発明のシステムは、２つのモジュールで構成されている。汚染空気の入口（Ｃ）に隣接して配置された第１のモジュール（Ａ）は、湿度がないように光（太陽光）で前もって処理されたサンドを含む３０〜８０ミクロンシーブステンレス鋼篩目によって隔てられた機械的フィルタ、有機炭素フィルタ、および追加されたケイ酸アルミニウムフィルタで構成されている。
第１のモジュール（Ａ）から見て下方に位置する第２のモジュール（Ｂ）は、一連の小型反応器または３０〜４０ミクロンメッシュのフィルタであり、機能が炭素酸化物（ＣＯX）および窒素酸化物（ＮＯX）を捕捉して変換することにある分子変換器（化学的求核性薬剤）を備えている。
３０〜４０ミクロンメッシュのフィルタである第２のモジュール（Ｂ）は、２つの部分に分割されることを追加的に述べることが重要である。第１の部分は、細かい２００ミクロンダストまで細断させた固体金属水酸化物（ＮａＯＨおよびＫＯＨ）を収容した化学的反応器（Ｂ．１）であり、反応器のこの区分の目的は、炭素酸化物（ＣＯX）を捕捉して変換することにある。第２の部分は、同様のサイズまで細断された固体ケトン（５〜４０％）、グアニジン（５〜４０％）、および固体有機硫化物、例えばチオ尿素（５〜４０％）の混合物を収容した化学反応器（Ｂ．２）であり、反応器のこの区分の目的は、窒素酸化物（ＮＯX）を捕捉して変換することにある。
好ましい開発例において、本発明は、有機および無機生成物へのＣＯ2の変換のために存在する多酵素複合体、例えば、ピルビン酸カルボキシラーゼ、プロピオン酸カルボキシラーゼ、カルボニックアンヒドラーゼ（炭酸脱水酵素）、ルビスコ（Rubisco ：リブロースビスリン酸カルボキシラーゼ）、他のカルボキシラーゼ、を含む粒子状物質中に浸漬された酵素のカクテルを含む補助フィルタを更に含む。このフィルタは、第１の化学反応器（Ｂ．１）と第２の化学反応器（Ｂ．２）との間に配置されている。
これらモジュールは、ブライドル（bridle）型継手で互いに連結されるとともに支持材料により調節され、かくして、取り外しが容易な安全継手の実現が可能である。
工業上の要望および反応器の設計に応じて、追加の改造手段、例えば火花またはボルタ電池アークの可変場を生じさせ、かくしてメタンの変換および気体ＣＯXへの炭素粒子の酸化を可能にする一対の電極板が反応器中に組み込まれるのが良く、これら電極板は、電流に対する隔離表面上に設置される。好ましい開発例として、この一対の電極板は、電気コイルにより提供される電圧差によって給電される導電性金属メッシュに対応するのが良く、これらは、電気導電性に対して耐性のある材料により装置内に設けられる。さらに、圧力弁が汚染除去空気の入口または出口（Ｄ）のところに位置するとともに／あるいはモジュール相互間に位置した状態で、これら２つは、各区分内において空気圧力を調節する。温度が３００℃よりも十分低い工業システムでは、本発明の装置は、極めて耐性のある材料、例えば安定性、耐性、および軽量にする炭素繊維で作られる。最後に、極めて高い流量のシステムでは、気体および液体のトラップがシステムを通る流れの中に見受けられる空気とは異なる気体を分離するために用いられる。
空気を浄化するための全体的な原理は、以下のステップを含む。
１．有機物燃焼の際に放出され、サンドフィルタ、有機炭素およびケイ酸アルミニウムによって捕捉される固体粒子（スート）の分離、その目的は、後方の反応性フィルタの汚染を回避することにあり、なお、かかる汚染は、同時にこれらの反応性を低下させる場合がある。両方のマイナスの観点は、分離および後方の捕捉器具のクリーニングに関連したプロセスに影響を及ぼすとともに更に複雑にする場合がある。
２．固体金属水酸化物を収容した装置の炭素酸化物（ＣＯ、ＣＯ2）の捕捉。
３．オプションとして、粒子状物質中に浸漬された酵素のカクテルを含む補助フィルタによる有機および無機生成物へのＣＯ2の変換。
４．ダストの形態をしたケトン、グアニジン、および有機硫化物の混合物を収容したモジュールの窒素酸化物（ＮＯX）の捕捉。
実験による評価
装置の効率を判定するため、以下の方法を利用して以下のパラメータを評価した（汚染物の量の変化）。
１．流量変化の研究。１０分間から最高１．５時間（１時間と３０分）までの連続した時間の経過中、極めて純粋な市販の源による別々の実験の際に別個独立に出されるＣＯおよびＣＯ2流量変化（５、４０、５０、７０、８０、および１２０ｍｌ／ｍｉｎ）を研究した。AGILENT ADM2000 フラックスメータにより測定を行った。統計学的有効性および高い信頼性を得るため、これら実験を―制御された条件（流量、温度、圧力および湿度）下で―ラボにおいて１２００回繰り返した。
他方、実験を同一の条件下で、しかしながら観察された作用効果が用いられた材料の反応性の結果であるようにするために反応器内に不活性材料を用いて実験を行った（コントロールまたは証拠）。加うるに、Δｐ実験を装置の入口側および出口側圧力を考慮して、携帯型燃焼分析機器（Bacharach ‐ＰＣＡ3）の助けにより実施した（圧力変化）。
２．市販の車両の排気管から出たＣＯXの量（ｐｐｍ）の研究。開発した浄化装置の存在下および不在下において、これら変数を携帯型燃焼分析機器（Bacharach ‐ＰＣＡ3）およびＣＯ2携帯型測定装置（AMPROBE ＣＯ2‐１００）の助けにより取った。これら実験を１時間半あたり１０秒の連続した時間の経過で繰り返したが、平均としては１０回の繰り返しであった。
他方、同一の条件下ではあるが観察された作用効果が用いられたフィルタの反応性の結果であるようにするために反応器内に不活性材料を用いて実験を実施した（コントロールまたは証拠）。排気管に結合された反応器の入口側および出口側区分内に圧力変動が生じた。
３．ＮＯXの量（ｐｐｍ）の変化の分析。研究対象のＮＯX源は、市販の車両の排気管から出た量であり、これは、開発した浄化装置の存在下でまたは不在下において携帯型燃焼分析機器（Bacharach ‐ＰＣＡ3）の助けにより測定された。高純度市販ＮＯXについては研究を行わなかった。というのは、これらは、市場では役立たないからである。加うるに、同じ実験の１０回の繰り返しを最高５分までの６０秒間の連続した時間経過においてこれらのそれぞれのコントロールで実施した。
これら試験のために用いた市販の車両は、１．６Ｌガソリンエンジン４気筒の２００９年型ファミリーカーであった。これら試験に用いた流量は、７２０Ｌ／ｍｉｎであった。
４．捕捉フィルタの燃焼微細ダストを捕捉するための能力。Ａ．１、Ａ．２およびＡ．３フィルタを市販の車両（１９９５年型バン）の排気管中に組み込んだが、これは、触媒を備えておらず、それによりこの車両は、排気管を通って極めて微細な汚染ダストを放出することが可能であった。５分間後、装置の内部コンポーネントを取り出し、そして写真による記録を行い、これは、フィルタモジュールの捕捉能力を証拠付けるものである。
結果および考察
炭素酸化物（ＣＯX）の量の変化
ＣＯXの大気中における増加は、世界的な温暖化および結果としての暴風活動の増加、北極南極の氷冠が溶けること、および天候の一貫性のない挙動の主要な原因（７０％以上）であり、かかる天候の一貫性のない挙動はまた、多くの自然災害の原因である。
開発した反応器を用いてまたは用いないで測定したＣＯXの流量および量に関連付けられて得られた結果は、図２で理解でき、図２は、時間の関数としてＣＯX流量（ｍｌ／ｍｉｎ）に対する開発した反応器の作用効果を示している。ＣＯX（ＣＯおよびＣＯ2）源の流量は、高い純度のものであった。図２では、ＣＯ2の量は、これらのパーセント量からＣＯ2源および開発した装置を通って流れる量（５、４０、５０、７０、８０、１２０ｍｌ／ｍｉｎ）とは無関係に、２〜５％（最大量の）で変動する最小量まで数秒間で低下したことが理解でき、すなわち、高純度の市販の源（ＣＯX）と市販の車両からの源の両方に関し、二酸化炭素の捕捉の効率は、９５％〜９８％までの範囲内にあった。圧力変動には実質的な変化がないことが観察されたことに気付くことに価値があり、このことは、観察結果が装置の反応性または捕捉能力の影響であり、そのフィルタまたは実験上のアーチファクトの妨害の影響ではなかったことを示唆している。
ＮＯX量の変化
ＮＯXは、ＧＨＧ（Green House Gases：温室ガス）の汚染度の最も大きな第２の群（〜１０％）であり、ＮＯXは、これらがいったん大気中に見受けられても捕捉するのが困難である。分析対象の車両のガス放出管または排気管に対して行われた実験では、開発した装置を取り込んだ車両のエネルギー要求の結果として生じる変動にもかかわらず、開発したシステムの存在下において、このシステムは、フィルタの順序付けが有する能力ならびにＮＯX有機燃焼の高い汚染物（ＮＯXおよびＣＯX）を捕捉するための反応器内におけるこれらの反応性の証拠（今度の場合も）であるＮＯX型ガス（図３参照）のうちの最大８０％を捕捉することができる。さらに、反応器の融通性および単純性は、反応器を任意の工業システムに、そしてこの特定の場合には、車両の排気管に適合させることができる。
図３は、時間の関数としてのＮＯXの量（ｐｐｍ）に対して開発された反応器の影響を示している。ＮＯX流れ源は、上述の市販の車両から生じている。
適用される科学的理由 求電子試薬の反応性または機械量子性は、気体状態の二酸化炭素（ＣＯX）および窒素（ＮＯX）の空省エネルギー分子軌道（そのスペイン語の頭文字を取ればＯＭＢＥＤ）にかかっており、これは、これら物質を放出する有機物燃焼にもかかわらず、同一である。加うるに、同じことは、求核性試薬の反応性で起こり、この求核性試薬の反応性は、同時に、高占有分子軌道（そのスペイン語の頭文字を取って“ＯＭＯＡ”）のエネルギーによって調整される。その結果、これらの基本的な前提事項（ＯＭＯＡ／ＯＭＢＥＤ相互作用）を考慮に入れると、ＧＨＧの出所としての工業源とは無関係に、ＧＨＧが開発した装置を通過するようになっている場合、これら相互間の反応は、自発的かつ不可避であり、すなわち、有機物燃焼がいつ起こった場合であっても、本発明者が開発した機器は、ＧＨＧガスが大気中に放出されるのを阻止することができる。それにもかかわらず、この装置の形状および寸法は、標準ではなく、したがって、これらを工業上の要望に応じて適合させなければならない。これは、開発した反応器が工業レベルで、汚染源のうちで陸上、海事、および空中輸送、熱線プラント、火災、および工業によって生じる汚染問題を解決しなければならないという広い用途を指摘している。
工業汚染の固体残留物（スート）の捕捉
図４では、フィルタモジュールの能力（微細なダストの捕捉）は、これらの容易な捕捉を評価するために用いられるディーゼル車両の燃焼から生じる固体残留物の迅速な捕捉について観察できる。これは、かかる粒子が規則がかなり消極的である工業国においてありふれた深刻な呼吸器疾患の原因であるということにより重要である。
上述したこの実験上の証拠は全て、開発した装置が役立ち、加うるに、これがエミッション源（商業上または工業上）とは無関係に炭素酸化物（二酸化炭素および一酸化炭素）、窒素酸化物、温室効果の主要な発生源によって生じた有害な作用効果を大幅になくすことが約束されたシステムであるということを示唆している。他方、このシステム（本願の目的）は、健康にとって有害である燃焼によって生じた固体残留物を捕捉する能力を有する。同じ考え方で、上述の反応器は、先行技術の装置の従来の状態よりも構造が著しく簡単であり、この反応器は、多数の機能を有し、この反応器は、コスト高ではなく、更に、この反応器は、どの有機物燃焼も生じさせる任意の工業装置に適合する能力を有する。

Claims (28)

  1. 空気浄化システムであって、
    空気入口（Ｃ）と、
    機械的フィルタで構成された第１のモジュール（Ａ）と、
    前記第１のモジュール（Ａ）から見て下方に設けられていて、炭素酸化物（ＣＯX）および窒素酸化物（ＮＯX）を捕捉して変換する分子変換器（求核性化学薬剤）を備えた一連の小型反応器に対応した第２のモジュール（Ｂ）と、
    汚染除去空気のための出口（Ｄ）とを含む、空気浄化システム。
  2. 前記第１のモジュール（Ａ）は、サンドフィルタ、有機炭素フィルタおよびケイ酸アルミニウム凝集体のフィルタを含む、請求項１記載の空気浄化システム。
  3. 前記第１のモジュール（Ａ）の前記フィルタは、ステンレス鋼マイクロメッシュによって互いに隔てられている、請求項２記載の空気浄化システム。
  4. 前記第１のモジュール（Ａ）の前記フィルタは、３０〜８０マイクロ範囲内に含まれる篩目サイズを有する、請求項２記載の空気浄化システム。
  5. 前記モジュール（Ａ）のサンドは、前記サンドを湿度から自由にするよう光（太陽光）で予備処理されている、請求項２、３、または４記載の空気浄化システム。
  6. 前記第２のモジュール（Ｂ）は、２つの部分、すなわち、固体金属水酸化物を含む第１の化学反応器（Ｂ．１）およびケトン、グアニジンおよび固体粉砕有機硫化物の混合物で構成された第２の化学反応器（Ｂ．２）に分割されている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  7. 前記固体粉砕金属水酸化物は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、またはこれらの混合物の中から選択される、請求項６記載の空気浄化システム。
  8. 前記固体金属水酸化物は、２００ミクロンの粒径を有し、前記固体金属水酸化物は、３０〜４０ミクロン範囲のメッシュを備えたフィルタ内に収容されている、請求項７記載の空気浄化システム。
  9. 前記有機硫化物は、チオ尿素を含む、請求項６〜８のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  10. 多酵素複合体を含む粒子状物質中に浸漬された酵素のカクテルを含む補助フィルタを更に含む、請求項６〜９のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  11. 前記多酵素複合体は、ピルビン酸カルボキシラーゼ、プロピオン酸カルボキシラーゼ、カルボニックアンヒドラーゼ（炭酸脱水酵素）、ルビスコ（Rubisco ：リブロースビスリン酸カルボキシラーゼ）、他のカルボキシラーゼ、およびこれらの混合物の中から選択されている、請求項１０記載の空気浄化システム。
  12. 前記補助フィルタは、前記第１の化学反応器（Ｂ．１）と前記第２の化学反応器（Ｂ．２）との間に配置されている、請求項１０または１１記載の空気浄化システム。
  13. 前記モジュールは、クランプ型継手によって該モジュール相互間で関連しており、前記モジュールは、寄与物質によって調節されている、請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  14. 前記メタンを変換するためのスパークまたはボルタ電池アークの可変場および前記固体水酸化物フィルタによって捕捉される気体ＣＯXへの炭素粒子の酸化を生じさせる対をなす電極板を更に含む、請求項１〜１３のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  15. 前記電極板は、電流に対して隔離された表面上に取り付けられている、請求項１１記載の空気浄化システム。
  16. 前記対をなす電極板は、電気を伝える金属製メッシュであり、前記金属製メッシュは、電気コイルによって給電される、請求項１１または１２記載の空気浄化システム。
  17. 前記空気入口（Ｃ）のところまたは汚染除去空気の前記出口（Ｄ）のところに圧力弁を更に含む、請求項１〜１６のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  18. 各区分内の空気圧力を調節するためにモジュール相互間に設けられた圧力弁を更に含む、請求項１〜１７のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  19. 前記空気浄化システムは、該空気浄化システムに抵抗性および低い重量を与えるよう炭素繊維で作られている、請求項１〜１８のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  20. 前記空気浄化システムを通る電流内に見出されるべき液体または空気とは異なる気体を分離するために気体および液体トラップを更に含む、請求項１〜１９のうちいずれか一に記載の空気浄化システム。
  21. 空気を浄化する方法であって、
    有機物燃焼の際に放出された固体粒子（スート）をサンド、有機炭素、およびケイ酸アルミニウムに通して分離するステップと、
    金属水酸化物を収容した装置を通って炭素酸化物を捕捉するステップと、
    ケトン、グアニジン、および有機硫化物の混合物を収容した装置を通って窒素酸化物（ＮＯX）を捕捉するステップとを含む、方法。
  22. 前記金属水酸化物は、２００ミクロン以上の細かいダストの状態に細断される、請求項２１記載の方法。
  23. ケトン、グアニジンおよび有機硫化物の前記混合物の固体の全ては、サイズが２００ミクロン以上である、請求項２１または２２記載の方法。
  24. 前記有機硫化物は、チオ尿素を含む、請求項２１〜２３のうちいずれか一に記載の方法。
  25. ＣＯ2を有機生成物および無機生成物に変換するステップを更に含む、請求項２１〜２４のうちいずれか一に記載の方法。
  26. 前記ＣＯ2を有機生成物および無機生成物に変換する前記ステップは、多酵素複合体を含む粒子状物質中に浸漬された酵素のカクテルを含む補助フィルタを介して実施される、請求項２５記載の方法。
  27. 前記多酵素複合体は、ピルビン酸カルボキシラーゼ、プロピオン酸カルボキシラーゼ、カルボニックアンヒドラーゼ（炭酸脱水酵素）、ルビスコ（Rubisco ：リブロースビスリン酸カルボキシラーゼ）、他のカルボキシラーゼ、およびこれらの混合物の中から選択されている、請求項２６記載の方法。
  28. ＣＯ2を有機または無機生成物に変換する前記ステップは、金属水酸化物を収容した装置によって炭素酸化物を捕捉する前記ステップの実施後にかつケトン、グアニジン、および有機硫化物の混合物を収容した装置を通って窒素酸化物（ＮＯX）を捕捉する前記ステップの実施前に実施される、請求項２１〜２４のうちいずれか一に記載の方法。
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