JP2021079931A - Equatorial countercurrent-based hydrogen generation plant - Google Patents

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  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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Abstract

To provide a new equatorial countercurrent-based hydrogen generation plant that can efficiently utilize solar energy, which is one of the renewable energies, and stably produce and supply it as hydrogen.SOLUTION: A floating structure 110 floating on the sea surface in the equatorial countercurrent sea area includes a solar power generation facility 120, a water splitting facility 130 that generates hydrogen by electrolysis of seawater or rainwater using electricity obtained from the solar power generation facility 120, and a hydrogen storage and transportation facility 140 that stores and transports the hydrogen generated by the water splitting facility 130. With these facilities, solar energy, which is one of the renewable energies, can be efficiently utilized and stably produced as hydrogen, which can then be transported and supplied to demand areas such as large cities.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、赤道付近をゆっくりと流れる赤道反流を利用した水素生成プラントに関するものである。 The present invention relates to a hydrogen generation plant utilizing the equatorial countercurrent that slowly flows near the equator.

近年、化石燃料からの大量の二酸化炭素排出による地球温暖化、原子力の安全性への懸念などから従来の化石エネルギーや原子力エネルギーから、太陽光や風力、水力、バイオマス、地熱などの再生可能エネルギーへの切り換えが急務となっている。これらの再生可能エネルギーは通常、電力として取り出され、家庭用や工場用の電力としてそのまま利用される他に、クリーンなエネルギーといわれる水素を製造するための電力として利用することが検討されている。 In recent years, due to global warming caused by the emission of large amounts of carbon dioxide from fossil fuels and concerns about the safety of nuclear power, from conventional fossil energy and nuclear energy to renewable energy such as solar power, wind power, hydraulic power, biomass, and geothermal energy. There is an urgent need to switch between. These renewable energies are usually taken out as electric power and used as they are as electric power for homes and factories, and it is also considered to be used as electric power for producing hydrogen which is called clean energy.

例えば、以下の特許文献1では、再生可能エネルギーで発電された電力を用いて水を電気分解して水素を製造し、これを貯蔵して利用する水素エネルギー貯蔵システムが提案されている。また、以下の特許文献2では、再生可能エネルギーの余剰電力を蓄電し、その蓄電された電力を用いて水素を製造し、これを吸蔵合金タンクに貯蔵して利用する方法が提案されている。さらに、以下の特許文献3では、再生可能エネルギーを用いて水素を製造し、これを燃料電池車の燃料として利用する方法が提案されている。 For example, Patent Document 1 below proposes a hydrogen energy storage system in which water is electrolyzed using electric power generated by renewable energy to produce hydrogen, and the hydrogen is stored and used. Further, Patent Document 2 below proposes a method of storing surplus electric power of renewable energy, producing hydrogen by using the stored electric power, and storing and using the hydrogen in a storage alloy tank. Further, Patent Document 3 below proposes a method of producing hydrogen using renewable energy and using it as a fuel for a fuel cell vehicle.

再公表特許WO2018−06993Republished patent WO2018-06993 特開2019−133803号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-133803 特開2020−8919号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-8919

ところで、前述したような再生可能エネルギーは、天候などの自然状況や地理的条件などに左右されることから不安定であり、需要に合わせた効率的な供給が難しいといった課題がある。また、太陽電池モジュール(ソーラーパネル)や風力発電機などを設置するには広大な土地が必要となるが、特に電力の需要が大きい大都市やその近辺地域では土地買収や住民補償などの諸問題があり、それを確保するのが難しい。 By the way, the above-mentioned renewable energy is unstable because it depends on natural conditions such as weather and geographical conditions, and there is a problem that it is difficult to efficiently supply it according to demand. In addition, a large amount of land is required to install solar cell modules (solar panels) and wind power generators, but there are various problems such as land acquisition and compensation for residents in large cities and their surrounding areas where electricity demand is particularly high. There is, and it is difficult to secure it.

そこで、本発明はこれらの課題を解決するために案出されたものであり、その主たる目的は、再生可能エネルギーの1つである太陽光エネルギーを効率良く利用してこれを水素として安定的に生産・供給できる新規な赤道反流を利用した水素生成プラントを提供するものである。また、本発明の目的は、化石燃料を一切使用せずに、従って二酸化炭素を発生させないクリーンエネルギーを大量に生産できる新規な赤道反流を利用した水素生成プラントを提供するものである。また、生産した水素と化石燃料の消費で発生した二酸化炭素とを利用してメタンガスを生成できる水素生成プラントを提供するものである。 Therefore, the present invention has been devised to solve these problems, and its main purpose is to efficiently utilize solar energy, which is one of the renewable energies, and stably use it as hydrogen. It provides a hydrogen production plant that utilizes a new equatorial countercurrent that can be produced and supplied. Another object of the present invention is to provide a novel hydrogen generation plant utilizing the Equatorial Counter Current, which can produce a large amount of clean energy that does not generate carbon dioxide without using any fossil fuel. It also provides a hydrogen production plant capable of producing methane gas by utilizing the produced hydrogen and carbon dioxide generated by the consumption of fossil fuels.

前記課題を解決するための第1の発明は、赤道反流海域の海面上を浮遊する浮体構造物に、太陽光発電設備と、当該太陽光発電設備で得られた電力を利用して海水又は雨水や蒸留水を電気分解して水素を生成する水分解設備と、当該水分解設備で生成した水素を貯蔵して輸送する水素貯蔵輸送設備とを備えたことを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラントである。 The first invention for solving the above-mentioned problems is to use a photovoltaic power generation facility and electric power obtained by the photovoltaic power generation facility in a floating structure floating on the sea surface in the equatorial regurgitation sea area to obtain seawater or seawater. Utilizing the equatorial regurgitation, which is characterized by being equipped with a water splitting facility that electrolyzes rainwater and distilled water to generate hydrogen, and a hydrogen storage and transport facility that stores and transports the hydrogen generated by the water cracking facility. It is a hydrogen generation plant.

ここで本発明でいう「赤道反流」とは赤道逆流ともいわれ、図20に示すように主に太平洋の北緯3度から10度の間を赤道とほぼ並行に西から東にむかってゆっくり(0.5〜3knot/h(1knot=1.8km))と流れる帯状の海流をいう。そして、その「海域」とは、この赤道反流が流れる海域だけでなく、この海域を挟むようにしてその南北をそれぞれ反対方向(東から北)に流れる南赤道海流および北赤道海流の海域をも含む。 Here, the "equatorial countercurrent" referred to in the present invention is also called the equatorial countercurrent, and as shown in FIG. 20, it slowly moves from west to east in parallel with the equator, mainly between latitudes 3 to 10 degrees north of the Pacific Ocean. It refers to a belt-shaped ocean current that flows at 0.5 to 3 knot / h (1 knot = 1.8 km). The "sea area" includes not only the area where the Equatorial Countercurrent flows, but also the areas of the South Equatorial Current and the North Equatorial Current that flow in opposite directions (east to north) across this area. ..

この南赤道海流および北赤道海流の上空はそれぞれ赤道とほぼ並行に北東貿易風および南東貿易風が吹いており、これらの貿易風によって東から西に向かう海流が発生すると考えられているが、その間の赤道反流が流れる海域は赤道無風帯と呼ばれ、1年を通して殆ど強い風が吹くことはない。これは、重力の影響を受けるほどの大きな渦流は、北半球では水でも空気でも反時計回りとなり、南半球では時計回りとなることからその間に位置する赤道付近では渦流が発生せず、その結果、その海域は上昇気流とその上昇によって低圧となったところに南北からゆっくりと流れ込む大気の流れのみとなるからである。 The South Equatorial Current and the North Equatorial Current have northeastern and southeastern trade winds blowing almost parallel to the equator, respectively, and it is thought that these trade winds generate currents from east to west. The area where the Equatorial Countercurrent flows is called the Equatorial Current Zone, and there is almost no strong wind blowing throughout the year. This is because a large vortex that is affected by gravity is counterclockwise in both water and air in the northern hemisphere and clockwise in the southern hemisphere, so no vortex is generated near the equator located between them, and as a result, This is because the sea area is only the flow of the atmosphere that slowly flows from the north and south to the place where the pressure is reduced due to the updraft and its rise.

このように赤道反流の海域は大気の渦流が発生しないため、海水温度が高くとも熱帯低気圧や台風が発生しない。また、上昇気流により生じた積乱雲によりスコールなどの降雨は見られるが、それも短時間であり日中を通してほぼ晴天である。このため、日照時間は大陸上の広大な砂漠に匹敵し、また、太陽の見かけの軌道は赤道を挟んだ南北22.6°の南北回帰線の範囲で移動するため、大量の直射日光が年間を通して安定的に得られる。 In this way, the Equatorial Countercurrent does not generate atmospheric vortices, so tropical cyclones and typhoons do not occur even if the seawater temperature is high. In addition, although cumulonimbus clouds generated by the updraft cause rainfall such as squall, it is also short and the weather is almost clear throughout the day. For this reason, the hours of sunshine are comparable to the vast deserts on the continent, and the apparent orbit of the sun moves within the range of the north-south return line of 22.6 ° north-south across the equator, resulting in a large amount of direct sunlight per year. Stable through.

また、前記のように赤道反流が流れる海域では貿易風のような強い風が吹くことがないから、その海流の速度も平均で0.5〜3knot/h(1knot=1.8km)と遅く、しかも、その速度は赤道に近づくほど低下する。このため、その速度を0.5knot/hとし、赤道反流の距離を10,000kmで計算すると、赤道反流の西端から東端に至るまでの時間は10,000時間以上(1年以上)いう長時間を要する。また、この海域は強い風が吹くことがないから、その海面には大きな波(荒波)やうねりが発生しない。 In addition, as mentioned above, strong winds such as trade winds do not blow in the sea area where the Equatorial Countercurrent flows, so the speed of the current is slow at 0.5 to 3 knot / h (1 knot = 1.8 km) on average. Moreover, the speed decreases as it approaches the equator. Therefore, if the velocity is 0.5 knot / h and the distance of the Equatorial Counter Current is calculated at 10,000 km, the time from the western end to the eastern end of the Equatorial Counter Current is 10,000 hours or more (1 year or more). It takes a long time. In addition, since strong winds do not blow in this sea area, large waves (rough waves) and swells do not occur on the sea surface.

従って、本発明はこのように強い風や荒波が発生しない穏やかな海域であって、かつ大量の直射日光が安定的に得られる赤道反流の海面上に巨大な浮体構造物(メガフロート)を構築してこれを浮遊させ、この浮体構造物に、太陽光発電設備と、この太陽光発電設備で得られた電力を利用して海水又は雨水や蒸留水を電気分解して水素を生成する水素生成設備と、この水素生成設備で生成した水素を貯蔵して輸送する水素貯蔵輸送設備とを備えることによって再生可能エネルギーの1つである太陽光エネルギーを効率良く利用してこれを水素として安定的に生産し、大都市などの需要地に輸送して供給することができる。 Therefore, the present invention provides a huge floating structure (megafloat) on the surface of the equatorial countercurrent where a large amount of direct sunlight can be stably obtained in a calm sea area where strong winds and rough waves do not occur. Hydrogen that is constructed and floated, and the solar power generation equipment and the electric power obtained by this solar power generation equipment are used to electrolyze seawater, rainwater, and distilled water into this floating structure to generate hydrogen. By providing a generation facility and a hydrogen storage and transportation facility that stores and transports the hydrogen generated by this hydrogen generation facility, solar energy, which is one of the renewable energies, can be efficiently used and stably used as hydrogen. It can be produced in Japan and transported to demand areas such as large cities for supply.

また、この海域(東西約10,000km、南北約400km)はその多くが公海または排他的経済水域・接続水域であるため、国際法上の公海自由の原則により人工島や巨大な浮体構造物を設置(浮遊)することについて特別な許可は必要としない(国連海洋法条約第86条第1項)。また、この海域には島嶼がないため、巨大な浮体構造物であってもその移動の邪魔になることもない。しかも、この海域は海の砂漠ともいわれ、大陸の沿岸に比べるとミネラルや栄養素が乏しくてプランクトンやそれを食す海洋生物が殆ど棲息していない。そのため、この浮体構造物を、例えば縦横それぞれの長さ数km〜数百kmといった巨大なものにして海中に差し込む太陽光を一時的に遮ったとしても生態系に及ぼす悪影響は殆どない。 In addition, since most of this sea area (about 10,000 km east-west and about 400 km north-south) is the high seas or the exclusive economic zone / connecting waters, artificial islands and huge floating structures are created according to the principle of freedom of the seas under international law. No special permission is required for installation (floating) (Article 86, Paragraph 1 of the United Nations Convention on the Law of the Sea). Moreover, since there are no islands in this area, even a huge floating structure does not interfere with its movement. Moreover, this sea area is also called the desert of the sea, and compared to the coast of the continent, it is poor in minerals and nutrients, and plankton and marine organisms that eat it are scarcely inhabited. Therefore, even if this floating structure is made huge, for example, having a length of several km to several hundred km in each of the vertical and horizontal directions to temporarily block the sunlight entering the sea, there is almost no adverse effect on the ecosystem.

第2の発明は、赤道反流海域の海面上を浮遊する浮体構造物に、太陽光発電設備と、当該太陽光発電設備で得られた電力を利用して海水又は雨水を電気分解して水素を生成する水分解設備と、当該水分解設備で生成した水素と二酸化炭素を反応させてメタンを生成するメタン生成設備とを備えたことを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラントである。 The second invention is to electrolyze seawater or rainwater into a floating structure floating on the sea surface in the equatorial countercurrent sea area by using a solar power generation facility and the electric power obtained by the solar power generation facility to generate hydrogen. It is a hydrogen generation plant that utilizes equatorial regurgitation, which is characterized by being equipped with a water splitting facility that produces methane and a methane producing facility that produces methane by reacting hydrogen generated in the water splitting facility with carbon dioxide. ..

火力発電所や製鉄所などは、化石燃料を燃焼させた熱エネルギーによって稼働する設備であるが、同時に二酸化炭素を大量に生産する工場でもある。そのために長年排出されてきた二酸化炭素は地球の植物や植物性プランクトンによる炭酸同化作用で吸収出来るものではなく、今や地球の環境を脅かすほど深刻な影響を及ぼしている。地球の生物が築き上げた二酸化炭素ガスの循環システムでは同化できないほど大量の二酸化炭素が人類の欲望によって排出されている以上、人工的な二酸化炭素の循環システムあるいは安全な貯蔵システムを作ることは急務である。 Thermal power plants and steel mills are facilities that operate on the thermal energy of burning fossil fuels, but at the same time they are also factories that produce a large amount of carbon dioxide. Therefore, carbon dioxide emitted for many years cannot be absorbed by the carbon dioxide assimilation action of the earth's plants and phytoplankton, and now has a serious impact on the earth's environment. Since a large amount of carbon dioxide that cannot be assimilated by the carbon dioxide gas circulation system built by the living things of the earth is emitted by human desires, it is urgent to create an artificial carbon dioxide circulation system or a safe storage system. is there.

そこで、本発明では、水分解設備で生成された水素と、火力発電所や製鉄所などで発生した二酸化炭素とを反応させてメタンを生成するものであり、これによって大気中に放出される二酸化炭素を削減して地球温暖化を防止できるだけでなく、これをメタン(燃料)として再利用することが可能となる。 Therefore, in the present invention, methane is produced by reacting hydrogen generated in a water splitting facility with carbon dioxide generated in a thermal power plant, a steel mill, or the like, thereby releasing carbon dioxide into the atmosphere. Not only can carbon dioxide be reduced to prevent global warming, but it can also be reused as methane (fuel).

また、第3の発明は、前記浮体構造物に、当該浮体構造物の位置を検出する位置検出部と、当該位置検出部で検出された位置情報から前記浮体構造物が前記赤道反流海域内に留まるようにその位置を移動する浮体移動部とからなる位置制御設備を備えたことを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラントである。 Further, in the third invention, the floating structure has a position detecting unit for detecting the position of the floating structure and the floating structure is located in the equatorial countercurrent area based on the position information detected by the position detecting unit. It is a hydrogen generation plant that utilizes the Equatorial Countercurrent, which is characterized by being equipped with a position control facility consisting of a floating body moving part that moves its position so as to stay at.

前述したようにこの赤道反流は、赤道に沿って約10,000kmの距離を西から東にむかってゆっくりと流れる海流であることから、仮にその海域の西端に前記浮体構造物を浮かべると、この浮体構造物はその海域を漂流して約1年後には東端に達する。東端に達した海流は図20に示すようにメキシコ沖でその後、南北に分かれ、その北側の海流は、北米の西海岸を南下してくるカリフォルニア海流(寒流)と合流して北赤道海流側に流れる。他方、南側の海流は、南米の西海岸を北上してくるペルー海流(寒流)と合流して南赤道海流側に流れる。 As mentioned above, this equatorial countercurrent is an ocean current that slowly flows from west to east along the equatorial distance for a distance of about 10,000 km. Therefore, if the floating structure is floated at the western end of the sea area, This floating structure drifts in the area and reaches the eastern end about a year later. As shown in Fig. 20, the current that reached the eastern end is off the coast of Mexico and then divides into north and south, and the current on the north side merges with the California current (cold current) that moves southward on the west coast of North America and flows to the North Equatorial Current side. .. On the other hand, the current on the south side merges with the Humboldt Current (cold current) that moves northward on the west coast of South America and flows to the South Equatorial Current side.

このため、この赤道反流に乗って漂流しながらその海域の東端に達した浮体構造物は、その後、北赤道海流か南赤道海流のいずれかの方向へ流され、その海流に乗ってこんどは東から西に向かって漂流する。これら北赤道海流および南赤道海流の一部は、西に向かって流れている途中でそのまま赤道反流と合流するため、その浮体構造物の位置が赤道反流近くであれば、浮体構造物はそのままその一部の海流に乗って赤道反流側に移動することになるが、そうでない場合は、そのまま漂流して北赤道海流または南赤道海流の西端にまで達する。 For this reason, the floating structure that reached the eastern end of the sea area while drifting on this Equatorial Countercurrent was then swept in either the North Equatorial Current or the South Equatorial Current, and this time on the current. It drifts from east to west. Some of these North Equatorial Current and South Equatorial Current merge with the Equatorial Counter Current as they flow westward, so if the position of the floating structure is near the Equatorial Counter Current, the floating structure will It will continue to ride on some of the currents and move to the Equatorial Countercurrent side, but if not, it will drift as it is and reach the western end of the North Equatorial Current or the South Equatorial Current.

北赤道海流の西端は、フィリピン沖で南北に分かれ、南側に流れた海流は再び赤道反流となるが、北側に流れた海流はその後、黒潮となって日本の沖を北上する。一方、南赤道海流の西端は、ニューギニア沖で同じく南北に分かれ、北側に流れた海流は北赤道海流と合流して再び赤道反流となるが、南側に流れた海流はオーストラリア沖を南下して南極海流と合流する。従って、この浮体構造物の漂流を単に海流の流れに任せただけでは、最悪の場合、黒潮に乗って北上したり、南下してしまうおそれがある。そこで、第2の発明は、この浮体構造物に、この浮体構造物の位置を検出する位置検出部と、この位置検出部で検出された位置情報から浮体構造物が前記赤道反流海域内に留まるようにその位置を移動する浮体移動部とを備えたものである。 The western end of the North Equatorial Current is divided into north and south off the Philippines, and the current that flows to the south becomes the Equatorial Countercurrent again, but the current that flows to the north then becomes the Kuroshio and moves north off Japan. On the other hand, the western end of the South Equatorial Current is also divided into north and south off the coast of New Guinea, and the current that flows to the north merges with the North Equatorial Current and becomes the Equatorial Countercurrent again, but the current that flows to the south moves south off the coast of Australia. It joins the Antarctic Current. Therefore, in the worst case, if the drift of this floating structure is left to the current of the ocean current, there is a risk that it will move northward or southward on the Kuroshio Current. Therefore, in the second invention, in the floating structure, a position detecting unit for detecting the position of the floating structure and the floating structure are placed in the equatorial countercurrent area from the position information detected by the position detecting unit. It is equipped with a floating body moving part that moves its position so as to stay.

すなわち、GPS(Global Positioning System)などの位置検出部によってこの浮体構造物の位置を常時または定期的に検出し、この浮体構造物が赤道反流海域から外れそうになったときは位置制御部が作動して各浮体に付属する多数の方向舵(舵板またはステアボード)により位置制御してその海域内に留まるように浮体構造物の位置を調整することになる。これによって、浮体構造物は赤道反流海域から外れることなくその海域内を永遠に循環しながら漂流するため、年間を通じて常時最適な環境で効率的な発電を行うことができる。また、台風による強風や荒波に晒されて浮体構造やその設備が破損してしまうような事態も回避できる。 That is, the position of this floating structure is constantly or periodically detected by a position detecting unit such as GPS (Global Positioning System), and when the floating structure is about to deviate from the equatorial countercurrent area, the position control unit performs it. It operates and controls the position by a large number of rudders (rudder plate or steerboard) attached to each floating body, and adjusts the position of the floating body structure so that it stays in the sea area. As a result, the floating structure drifts in the equatorial countercurrent area while circulating forever, so that efficient power generation can be performed in the optimum environment at all times throughout the year. In addition, it is possible to avoid a situation in which the floating structure and its equipment are damaged by being exposed to strong winds and rough waves caused by a typhoon.

第4の発明は、前記水素貯蔵輸送設備は、有機ケミカルハイドライド法によって水素を貯蔵することを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラントである。前記のように本発明の水素生成プラントによれば、太陽光エネルギーを効率良く利用してこれを水素として安定的に生産することができる一方、生産した水素の需要地である大都市などは、太平洋上を漂流する浮体構築物からは数千km〜数万kmもの遠距離にあることから、生産した水素を需要地まで長距離に亘って効率良く輸送する必要がある。しかし、水素ガスは天然ガスのようには簡単に液化し難い上に、浮体構築物自体が常時移動していることからパイプラインでの輸送も不可能である。 A fourth invention is the hydrogen storage and transportation facility, which is a hydrogen generation plant utilizing the Equatorial Counter Current, which stores hydrogen by an organic chemical hydride method. As described above, according to the hydrogen production plant of the present invention, it is possible to efficiently utilize solar energy and stably produce hydrogen as hydrogen, while in a large city or the like, which is a demand area for the produced hydrogen, Since it is a long distance of several thousand kilometers to tens of thousands of kilometers from a floating structure drifting over the Pacific Ocean, it is necessary to efficiently transport the produced hydrogen to the demand area over a long distance. However, hydrogen gas is difficult to liquefy like natural gas, and since the floating structure itself is constantly moving, it cannot be transported by pipeline.

そこで、本発明では生産した水素の貯蔵輸送に有機ケミカルハイドライド法を用いたものである。この有機ケミカルハイドライド法(OCH法:Organic Chemical Hydride Method)とは、トルエンなどの芳香族の水素化反応によって水素を固定し、メチルシクロヘキサン(MCH)などの飽和環状化合物に転換を行い、常温・常圧の液体状態で貯蔵輸送を行った後、脱水素反応で水素を取り出して利用する方法である(特開2007−269522号など)。 Therefore, in the present invention, the organic chemical hydride method is used for the storage and transportation of the produced hydrogen. This organic chemical hydride method (OCH method: Organic Chemical Hydride Method) fixes hydrogen by hydrogenation reaction of aromatics such as toluene and converts it into a saturated cyclic compound such as methylcyclohexane (MCH) at room temperature and normal temperature. This is a method in which hydrogen is extracted and used by a dehydrogenation reaction after storage and transportation in a liquid state at pressure (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-269522, etc.).

この有機ケミカルハイドライド法の詳細は後述するが、この技術を用いることによって水素は約1/500の体積のメチルシクロヘキサンとして固定されるため、タンカーなどの輸送船を用いて洋上から需要地まで効率良く輸送することができる。また、この有機ケミカルハイドライド法は貯蔵輸送条件が常温・常圧であることから潜在的な危険性が少ない方法である上に、長期貯蔵にロスを伴わないことから、大量貯蔵/長距離輸送に適しており、水素の国家備蓄も可能な技術である。 The details of this organic chemical hydride method will be described later, but since hydrogen is fixed as methylcyclohexane with a volume of about 1/500 by using this technology, it is efficient from the ocean to the demand area using a transport ship such as a tanker. Can be transported. In addition, this organic chemical hydride method is a method with less potential danger because the storage and transportation conditions are normal temperature and pressure, and since there is no loss in long-term storage, it is suitable for mass storage / long-distance transportation. It is a suitable technology and can be used for national storage of hydrogen.

第5の発明は、前記水素貯蔵輸送設備は、前記有機ケミカルハイドライド法によって水素を貯蔵した溶媒を多数のコンテナに個別封入し、コンテナ単位で輸送することを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラントである。このような構成によれば、LNG船のような専用の液体輸送船舶を用いることなく、通常のコンテナ船でも容易に輸送できる上に、コンテナ単位で輸送することにより陸上で小分けする(充填をし直す)必要がなくなり、荷揚げ後に直ぐに陸上輸送ができるため、経済的である。 A fifth invention is hydrogen using equatorial countercurrent, wherein the hydrogen storage and transportation equipment individually encloses a solvent in which hydrogen is stored by the organic chemical hydride method in a large number of containers and transports the hydrogen in container units. It is a production plant. According to such a configuration, it can be easily transported by a normal container ship without using a dedicated liquid transport ship such as an LNG carrier, and it is subdivided (filled) on land by transporting it in container units. It is economical because there is no need to fix it and it can be transported by land immediately after unloading.

第6の発明は、海水を蒸発させて得られる蒸留水を生成する蒸留水生成設備を備え、前記水分解設備は前記蒸留水生成設備で生成した蒸留水に電解質を加えたものを用いることを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラントである。このような構成によれば、海水をそのまま利用する場合に比べて、濃縮水などの発生がなくなり、より自然に対する影響を抑えることができる。また、汲み上げた海水をそのまま電気分解すると塩素ガスその他の不純物が微量が発生し、これが水素ガスと混ざってしまう可能性があるが、適度な添加物を加えて通電性を持たせた蒸留水であれば不純物がないため、高純度の水素ガスが安定的に得られる。 The sixth invention is provided with a distilled water generation facility for producing distilled water obtained by evaporating seawater, and the water decomposition facility uses distilled water produced by the distilled water generation facility with an electrolyte added. It is a hydrogen generation plant that utilizes the characteristic equatorial countercurrent. According to such a configuration, as compared with the case where seawater is used as it is, the generation of concentrated water and the like is eliminated, and the influence on nature can be further suppressed. In addition, if the pumped seawater is electrolyzed as it is, a small amount of chlorine gas and other impurities may be generated, which may be mixed with hydrogen gas. If there is, there are no impurities, so high-purity hydrogen gas can be stably obtained.

第7の発明は、海面付近の海水を冷却して取水する冷却水取入設備を備え、当該冷却水取入設備は、海面に浮かぶベースフロートと、複数本の汲上げホースからるホース群と、汲上げポンプとを有し、前記ホース群は、その両端が前記ベースフロートに取りつけられ、その途中が深海まで垂下していると共に、前記ベースフロートから深海に至る部分は束ねられており、かつ深海部分は保持板によって各汲上げホース同士が離れるように保持されていることを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラントである。 The seventh invention includes a cooling water intake facility for cooling and taking in seawater near the sea surface, and the cooling water intake facility includes a base float floating on the sea surface and a group of hoses from a plurality of pumping hoses. The hose group has a pump, both ends of which are attached to the base float, and the hose group hangs down to the deep sea in the middle of the hose group, and the portion from the base float to the deep sea is bundled. The deep sea part is a hydrogen generation plant using equatorial countercurrent, which is characterized in that each pumping hose is held so as to be separated from each other by a holding plate.

このような構成によれば、海面近くで取水した高温の海水を深海の低温によって冷却して汲み上げることができるため、この冷却水を太陽光発電モジュールの冷却や建物の冷房などに活用することができる。しかも、ホース群の海水取入口と排出口の高さが海面付近でほぼ同じ高さとなっていて高低差(水頭圧差)が殆ど生じないため、深海の海水を直接汲み上げる場合に比べて動力が極端に少なくなる。これによって、小型の汲上げポンプでも簡単に汲み上げることが可能となり、設備投資や消費電力を低く抑えることができる。また、このホース群は、ベースフロートから深海に至る部分は束ねられており、かつ深海部分は保持板によって各汲上げホース同士が離れている構造となっているため、効率的な熱交換(冷却)が行えると共に汲み上げ時の熱放散を防止できる。 With such a configuration, high-temperature seawater taken near the sea surface can be cooled by the low temperature of the deep sea and pumped up, so this cooling water can be used for cooling photovoltaic modules and buildings. it can. Moreover, since the heights of the seawater intake and outlet of the hose group are almost the same near the sea surface and there is almost no difference in height (head pressure difference), the power is extremely higher than when directly pumping deep sea water. To less. As a result, even a small pump can easily pump, and capital investment and power consumption can be kept low. In addition, in this hose group, the part from the base float to the deep sea is bundled, and the deep sea part has a structure in which each pumping hose is separated from each other by a holding plate, so that efficient heat exchange (cooling) is performed. ) Can be performed and heat dissipation during pumping can be prevented.

本発明によれば、再生可能エネルギーの1つである太陽光エネルギーを効率良く利用してこれを水素として安定的に生産し、大都市などの需要地に輸送して供給することができる。また、年間を通じて常時最適な環境で効率的な発電を行うことができる上に、台風による強風や荒波に晒されて浮体構造やその設備が破損してしまうような事態も回避できる。また、浮体構造物は赤道反流海域から外れることなくその海域内を永遠に循環するため、年間を通じて常時最適な環境で効率的な発電を行うことができる。さらに生産した水素の貯蔵輸送に有機ケミカルハイドライド法を用いることから輸送船を用いて需要地まで効率良く輸送して利用することができる。また、大気中に放出される二酸化炭素を削減して地球温暖化を防止できるだけでなく、これをメタン(燃料)として再利用できるなどといった優れた効果を発揮する。 According to the present invention, solar energy, which is one of the renewable energies, can be efficiently used to stably produce hydrogen as hydrogen, and the energy can be transported to a demand area such as a big city for supply. In addition to being able to generate electricity efficiently in an optimal environment at all times throughout the year, it is possible to avoid situations in which the floating structure and its equipment are damaged by being exposed to strong winds and rough waves caused by typhoons. In addition, since the floating structure circulates forever in the equatorial countercurrent area without departing from it, efficient power generation can be performed in the optimum environment at all times throughout the year. Furthermore, since the organic chemical hydride method is used for the storage and transportation of the produced hydrogen, it can be efficiently transported to the demand area using a transport ship. In addition, it not only reduces carbon dioxide released into the atmosphere to prevent global warming, but also has excellent effects such as being able to reuse it as methane (fuel).

本発明に係る赤道反流を利用した水素生成プラント100の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the hydrogen generation plant 100 which utilized the equatorial countercurrent which concerns on this invention. 本発明に係る赤道反流を利用した水素生成プラント100の実施の一形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one Embodiment of the hydrogen generation plant 100 using the equatorial countercurrent which concerns on this invention. 浮体ユニット111の構成を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the structure of the floating body unit 111. 太陽光発電設備120を示す構成図である。It is a block diagram which shows the solar power generation facility 120. 水分解設備130の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the water decomposition equipment 130. 水分解設備130の設置例を示す側面図である。It is a side view which shows the installation example of the water decomposition equipment 130. 蒸留水生成設備160の前段部分を示す平面図である。It is a top view which shows the front part part of the distilled water generation equipment 160. 蒸留水生成設備160の後段部分を示す平面図である。It is a top view which shows the rear part part of the distilled water generation equipment 160. 蒸留水生成設備160の蒸発通路163の構造を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the structure of the evaporation passage 163 of the distilled water generation facility 160. 冷却水取入設備170の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the cooling water intake equipment 170. (A)は図9中A−A線断面図、(B)は図9中B−B線断面図である。(A) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 9, and (B) is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 水素貯蔵輸送設備140の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the hydrogen storage transportation equipment 140. 有機ケミカルハイドライド法による化学反応式を示す図である。It is a figure which shows the chemical reaction formula by the organic chemical hydride method. 有機ケミカルハイドライド法による化学反応式の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the chemical reaction formula by the organic chemical hydride method. 水素貯蔵部141における水素貯蔵工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the hydrogen storage process in a hydrogen storage part 141. コンテナCを一時的に係留するためのコンテナプールCPを示す平面図である。It is a top view which shows the container pool CP for temporarily mooring container C. 位置制御設備150の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the position control equipment 150. メタン生成設備180の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the methane production equipment 180. 二酸化炭素回収設備190の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of carbon dioxide capture equipment 190. 太平洋の海流を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the ocean current of the Pacific Ocean.

次に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明に係る赤道反流を利用した水素生成プラント100の全体の概要を示す説明図である。図示するようにこの水素生成プラント100は、浮体構造物110に、太陽光発電設備120と、水分解設備130と、水素貯蔵輸送設備140と、位置制御設備150とを主に備えたものであり、図18に示すような太平洋上の赤道反流海域をゆっくりと漂流しながら水素エネルギーを生成・供給するようになっている。以下、各設備の構成および作用(機能)などを説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall outline of a hydrogen generation plant 100 utilizing the Equatorial Countercurrent according to the present invention. As shown in the figure, the hydrogen generation plant 100 mainly includes a photovoltaic power generation facility 120, a water splitting facility 130, a hydrogen storage and transportation facility 140, and a position control facility 150 in a floating structure 110. , Hydrogen energy is generated and supplied while slowly drifting in the equatorial regurgitation area over the Pacific Ocean as shown in FIG. Hereinafter, the configuration and operation (function) of each facility will be described.

(浮体構造物110)
浮体構造物110は、図2に示すように一辺が数十m〜数百mの大きさの矩形状をしたタイル様の浮体ユニット111を縦横に多数連続して繋ぎ合わせたものであり、その一辺の大きさは少なくとも数km〜数百kmといった巨大なものとなっている。この浮体ユニット111は、図3に示すようにデッキプレート114とボトムプレート115を複数の支柱117で連結すると共に、そのボトムプレート115の下面(喫水線下)にタンク116を備えた構造となっており、このタンク116の浮力によって十分な浮力を確保した構造となっている。
(Floating structure 110)
As shown in FIG. 2, the floating structure 110 is formed by continuously connecting a large number of tile-like floating units 111 having a side of several tens of meters to several hundreds of meters in a rectangular shape in the vertical and horizontal directions. The size of one side is huge, at least several kilometers to several hundred kilometers. As shown in FIG. 3, the floating unit 111 has a structure in which a deck plate 114 and a bottom plate 115 are connected by a plurality of columns 117, and a tank 116 is provided on the lower surface (below the waterline) of the bottom plate 115. The structure is such that sufficient buoyancy is secured by the buoyancy of the tank 116.

そして、このデッキプレート114の上に次述する太陽光発電設備120の太陽電池モジュール121が敷き詰められるように設置されていると共に、タンク116内に後述する水分解設備130などの諸設備が設けられている。また、このタンク116の下面には、後述する位置制御設備150の方向舵(舵板:ステアボード)155が複数設けられている。なお、このタンク116内とデッキプレート114との間は図示しない階段が設けられており、その間を作業員が行き来できるるようになっている。また、この浮体ユニット111は、海面上に浮かぶものであればこの構造に限定されるものでなく、木材や竹材などのような自然に還る材料、例えば耐久性が高くかつ浮力の大きい孟宗竹(耐用年数20年)を筏のように組み合わせたものであっても良い。 Then, the solar cell module 121 of the photovoltaic power generation facility 120 described below is installed on the deck plate 114 so as to be spread over the deck plate 114, and various facilities such as the water splitting facility 130 described later are provided in the tank 116. ing. Further, on the lower surface of the tank 116, a plurality of rudders (rudder plate: steer board) 155 of the position control equipment 150, which will be described later, are provided. A staircase (not shown) is provided between the tank 116 and the deck plate 114 so that workers can come and go between them. Further, the floating body unit 111 is not limited to this structure as long as it floats on the sea surface, and a material that returns to nature such as wood or bamboo, for example, Moso bamboo (durable) having high durability and high buoyancy. It may be a combination of 20 years) like a raft.

また、図2に示すようにこれら各浮体ユニット111の上面には、太陽光発電設備120の太陽電池モジュール(ソーラーパネル)121が縦横に敷き詰めるように設けられているが、これら各浮体ユニット111の一部は、輸送船などの船着き場となる浮桟橋112やこのプラント100を運営・管理する作業員などが宿泊する宿泊施設や管理棟などを設置する多目的用地などとして利用される。また、この浮桟橋112の近くには後述する水素貯蔵輸送設備140などを設置する設備エリア113が設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, the solar cell modules (solar panels) 121 of the photovoltaic power generation facility 120 are provided on the upper surface of each of the floating body units 111 so as to be spread vertically and horizontally. A part of the land will be used as a multipurpose site for installing an accommodation facility or a management building where workers who operate and manage the plant 100 and the floating pier 112, which serves as a landing place for transport ships, will stay. Further, near the floating pier 112, an equipment area 113 for installing a hydrogen storage and transportation facility 140 and the like, which will be described later, is provided.

また、前述したように赤道反流海域は、大きな波やうねりが発生しないことから、この浮体ユニット111の高さとしては、多少の波が立ってもその表面に設置された太陽電池モジュール(ソーラーパネル)に海水が被らない高さであれば良い。具体的には、これを海面に浮かべたときに上面のデッキプレートの位置が海面から約2m程度となる高さであれば十分である。そして、浮体ユニット111を多数縦横に繋ぎ合わせ、その縦横の長さを、仮に約200km×約50kmとすると、この浮体構造物110の総面積は約1万kmにも達する巨大なものとなる。ただし、これは全体を1つに繋ぎ合わせた場合のことであって、実際には赤道反流を南北に横切る船舶との折り合いをつけるために、60km×20km程度の大きさのものを一定の間隔をあけて多数漂流させることになる。なお、この赤道反流海域周辺の総面積は少なくとも400万km(約1万km×約400km)以上と広大であり、その総面積に占める浮体構造物110の割合は僅か0.25%にしか過ぎない。 Further, as described above, since large waves and swells do not occur in the equatorial countercurrent area, the height of the floating unit 111 is such that the solar cell module (solar) installed on the surface of the floating unit 111 even if some waves are generated. The height of the panel) should not be covered by seawater. Specifically, it is sufficient if the position of the deck plate on the upper surface is about 2 m from the sea surface when it is floated on the sea surface. Then, if a large number of floating body units 111 are connected vertically and horizontally and the length and width thereof are assumed to be about 200 km × about 50 km, the total area of the floating body structure 110 becomes a huge one reaching about 10,000 km 2. .. However, this is a case where the whole is connected into one, and in reality, in order to make a compromise with a ship that crosses the Equatorial Countercurrent from north to south, a certain size of about 60 km x 20 km is fixed. Many will be drifted at intervals. The total area around the Equatorial Countercurrent area is as large as at least 4 million km 2 (about 10,000 km x about 400 km), and the ratio of the floating structure 110 to the total area is only 0.25%. It's just too much.

(太陽光発電設備120)
太陽光発電設備120は、従来のものと同様、図4に示すように多数の太陽電池モジュール(ソーラーパネル)121と、それらを電気的に接続する接続箱122と、発電された電力を制御するパワーコンディショナー(PC)123と、蓄電池124などから構成されている。そして、太陽電池モジュール121で発電された電力をパワーコンディショナー123を介して水分解設備130や水素貯蔵輸送設備140、位置制御設備150などに供給する。そして、その一部の電力は蓄電池124に一時的に貯められて夜間の照明や作業員の生活空間などに活用される。
(Solar power generation equipment 120)
As shown in FIG. 4, the photovoltaic power generation facility 120 controls a large number of solar cell modules (solar panels) 121, a junction box 122 for electrically connecting them, and the generated electric power, as shown in FIG. It is composed of a power conditioner (PC) 123, a storage battery 124, and the like. Then, the electric power generated by the solar cell module 121 is supplied to the water decomposition equipment 130, the hydrogen storage and transportation equipment 140, the position control equipment 150, and the like via the power conditioner 123. Then, a part of the electric power is temporarily stored in the storage battery 124 and used for nighttime lighting and a living space for workers.

パワーコンディショナー123は、太陽が照り続けている昼間であれば、太陽電池モジュール121で発電された電力をそのまま水分解設備130や水素貯蔵輸送設備140、位置制御設備150などに供給するが、発電がされない夜間には蓄電池124に貯められた電力に切り替えてこれを供給することもできる。これによって、水分解設備130や水素貯蔵輸送設備140などは常時電力の供給を受けることができるため、24時間連続して稼働することも可能となっている。 The power conditioner 123 directly supplies the electric power generated by the solar cell module 121 to the water splitting facility 130, the hydrogen storage and transportation facility 140, the position control facility 150, etc. during the daytime when the sun continues to shine, but the power generation It is also possible to switch to the electric power stored in the storage battery 124 and supply it at night when it is not performed. As a result, the water decomposition equipment 130, the hydrogen storage and transportation equipment 140, and the like can be constantly supplied with electric power, so that they can be operated continuously for 24 hours.

また、前述したようにこの赤道反流海域は、ほぼ晴天状態でありかつ低緯度であって日出から日没に亘って強い直射日光を受けることができることから、太陽光発電には最適な環境であり、最高効率での発電を行うことができる。その発電量は同じソーラーパネルを用いた場合、日本のような高緯度の地域では最高でも約3.90kWh/日(平均)であるのに対し、この赤道反流海域では7.00kWh/日以上(平均)となり、1.5倍以上の発電量を得ることが可能となる。また、日本の年間の日照時間は1,500〜2,200時間程度であるのに対し、この赤道反流海域は年間3000時間に達し、その総発電量は日本に設置した場合の2倍以上に達する。 In addition, as mentioned above, this equatorial countercurrent area is in an almost sunny state and has a low latitude, and can receive strong direct sunlight from sunrise to sunset, so it is an optimal environment for photovoltaic power generation. Therefore, it is possible to generate electricity with the highest efficiency. When the same solar panel is used, the maximum amount of power generated is about 3.90 kWh / day (average) in high latitude areas such as Japan, whereas it is more than 7.00 kWh / day in this equatorial countercurrent area (average). (Average), and it is possible to obtain 1.5 times or more of the amount of power generation. In addition, while the annual sunshine hours in Japan are about 1,500 to 2,200 hours, this equatorial countercurrent area reaches 3,000 hours a year, and the total power generation is more than double that when it is installed in Japan. To reach.

(水分解設備130)
水分解設備130は、図5に示すように取水部132と、電気分解部133と、これらを制御する制御部131とから主に構成されており、制御部131によって制御される取水部132のポンプなどで汲み上げた海水、あるいは浮体構造物110上に降り注いだ雨水などを集水して電気分解部133に送り、電気分解部133が従来公知の技術によってその原料となる水を分解して水素(ガス)と酸素(ガス)を生成する(2HO→2H+O)。なお、この電気分解に用いる電力は前述したように太陽光発電設備120で発電された電力のみである。
(Water decomposition equipment 130)
As shown in FIG. 5, the water splitting facility 130 is mainly composed of a water intake unit 132, an electrolysis unit 133, and a control unit 131 that controls them, and the water intake unit 132 controlled by the control unit 131. Seawater pumped up by a pump or the like, or rainwater poured onto the floating structure 110 is collected and sent to the electrolysis unit 133, and the electrolysis unit 133 decomposes the water as a raw material by a conventionally known technique to generate hydrogen. (Gas) and oxygen (gas) are generated (2H 2 O → 2H 2 + O 2 ). As described above, the electric power used for this electrolysis is only the electric power generated by the photovoltaic power generation facility 120.

そして、この電気分解部133で生成した水素は、すべて水素貯蔵輸送設備140に送り、酸素はそのまま大気放出する。大気放出された酸素は大気中に拡散されるか、上昇気流に乗ってオゾン層に達し、有害な紫外線を吸収するオゾンの原料となることが期待される。また、原料となる海水中には、塩化ナトリウムや塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム、その他の成分が含まれているため、水分(HO)が分解されて減少するにつれてこれらが濃縮されて濃縮水となる。 Then, all the hydrogen generated by the electrolysis unit 133 is sent to the hydrogen storage and transportation facility 140, and oxygen is released to the atmosphere as it is. Oxygen released to the atmosphere is expected to be diffused into the atmosphere or reach the ozone layer on an updraft and become a raw material for ozone that absorbs harmful ultraviolet rays. Further, the seawater as a raw material, sodium chloride and magnesium chloride, magnesium sulfate, calcium sulfate, potassium chloride, because it contains other components, these as water (H 2 O) is reduced is decomposed It is concentrated to become concentrated water.

この濃縮水中の塩化ナトリウムなどの濃度が一定以上を超えると電気分解効率が低下するため、一定時間以上電気分解処理したならば、その濃縮水を海中に放出して電気分解部133の分解槽内の水をすべて入れ替える必要がある。なお、この濃縮水をそのまま海中に放出したとしても局所的に塩分濃度が上がって海洋生物や環境などに悪影響を与えるおそれは低い。すなわち、前述したようにこの赤道反流海域はもともと海洋生物の棲息数が少ないうえに、この海域の平均深度は4000m以上と深いため、放出された濃縮水はその重量によって海底低くまで沈み込む過程で海水と混ざり合って十分に希釈されるからである。また、この浮体構造物110は、一箇所に留まることなく常に移動していることから、濃縮水の放出位置も一箇所ではなく散らばり、局所的に海水成分の濃度が大きく変化することはない。 If the concentration of sodium chloride or the like in the concentrated water exceeds a certain level, the electrolysis efficiency will decrease. Therefore, if the electrolysis treatment is performed for a certain period of time or longer, the concentrated water will be released into the sea and inside the decomposition tank of the electrolysis section 133. All the water needs to be replaced. Even if this concentrated water is released into the sea as it is, it is unlikely that the salt concentration will rise locally and adversely affect marine life and the environment. That is, as mentioned above, the equatorial countercurrent area originally has a small number of marine organisms, and the average depth of this area is as deep as 4000 m or more. This is because it mixes with seawater and is sufficiently diluted. Further, since the floating structure 110 is constantly moving without staying at one place, the discharge positions of the concentrated water are scattered instead of one place, and the concentration of the seawater component does not change significantly locally.

図6はこの水分解設備130の取り付け状態の一例を示したものである。図示するように海面上に浮かぶ浮体ユニット111の下面(水面下)には、耐食性に優れた材料からなるタンク116が設けられており、このタンク116内に、前述した取水部132や電気分解部133、制御部131などが設置されている。そして、このタンク116には、取水管135と、排水管136と、水素管137と、酸素管138と、図示しない電源(信号)ケーブルなどが接続されており、取水管135から海水などを取り込んでこれを電気分解して水素と酸素を生成し、水素は水素管137から取り出すと共に、酸素は酸素管138から大気中に放出し、濃縮水などは排水管136から海中に排出するようになっている。また、この取水管135には分岐管134およびバルブV1、V2が設けられており、このバルブV1、V2を操作することで海水に代えて雨水や次述する蒸留水を取り込むことができるようになっている。 FIG. 6 shows an example of the mounting state of the water splitting facility 130. As shown in the figure, a tank 116 made of a material having excellent corrosion resistance is provided on the lower surface (below the water surface) of the floating body unit 111 floating on the sea surface, and the water intake unit 132 and the electrolysis unit described above are provided in the tank 116. 133, a control unit 131, and the like are installed. An intake pipe 135, a drain pipe 136, a hydrogen pipe 137, an oxygen pipe 138, a power supply (signal) cable (not shown), and the like are connected to the tank 116, and seawater and the like are taken in from the intake pipe 135. This is electrolyzed to generate hydrogen and oxygen, hydrogen is taken out from the hydrogen pipe 137, oxygen is released into the atmosphere from the oxygen pipe 138, and concentrated water etc. is discharged into the sea from the drain pipe 136. ing. Further, the intake pipe 135 is provided with a branch pipe 134 and valves V1 and V2 so that rainwater and the distilled water described below can be taken in instead of seawater by operating the valves V1 and V2. It has become.

図7および図8は、この水分解設備130で海水に代えて蒸留水を用いたときの蒸留水を生成するための蒸留水生成設備160の一例を示したものである。この蒸留水生成設備160は、太陽電池モジュール121が取り付けられた浮体ユニット111上に縦横に張り巡らされた海水通路161(図7:前段部分)と、ベースフロートBF上に設けられた蒸発通路163と凝縮器164(図8:後段部分)などから構成されている。そして、この蒸留水生成設備160は、後述する冷却水取入設備170から取り入れた低温(約16℃)の海水をこの前段部分の海水通路161に流し、それを通過する間に太陽電池モジュール121や浮体ユニット111を冷却すると共に、浮体ユニット111上に注ぐ太陽光の熱によって暖められる。 7 and 8 show an example of the distilled water generation facility 160 for generating distilled water when distilled water is used instead of seawater in the water decomposition facility 130. The distilled water generation facility 160 includes a seawater passage 161 (FIG. 7: front portion) stretched vertically and horizontally on a floating unit 111 to which the solar cell module 121 is attached, and an evaporation passage 163 provided on the base float BF. And a condenser 164 (Fig. 8: rear part) and the like. Then, the distilled water generation facility 160 causes low-temperature (about 16 ° C.) seawater taken in from the cooling water intake facility 170, which will be described later, to flow into the seawater passage 161 of the preceding portion, and the solar cell module 121 while passing through the seawater passage 161. And the floating body unit 111 are cooled and warmed by the heat of sunlight poured on the floating body unit 111.

これによって温度が上がった海水は温水(約40℃)となって図8に示す蒸発通路163を流れる間に太陽光の熱によってさらに温められてその一部が蒸発して水蒸気となる。そして、図9に示すようにこの蒸発通路163内で発生した水蒸気は、蒸発通路163の上面に一定の間隔で接続された複数のダクト165を通過して凝縮器164に流れ、ここで冷却されて凝縮して液体(蒸留水)となって水分解設備130に供給される。その後、この蒸留水を水分解設備130で用いる場合には適量の電解質、例えば水酸化ナトリウム(NaOH)や硫酸(HSO)、炭酸ナトリウム(NaCO)などを添加することで効率的に電気分解に寄与することができる。なお、この凝縮器164に流す冷却水としては、次述する冷却水取入設備170で取り入れた冷却水を用いることができる。また、水蒸気が蒸発して塩分濃度などが高まった海水はそのまま海洋に放流される。 As a result, the seawater whose temperature has risen becomes hot water (about 40 ° C.), and while flowing through the evaporation passage 163 shown in FIG. 8, it is further warmed by the heat of sunlight, and a part of it evaporates to become steam. Then, as shown in FIG. 9, the water vapor generated in the evaporation passage 163 passes through a plurality of ducts 165 connected to the upper surface of the evaporation passage 163 at regular intervals and flows to the condenser 164, where it is cooled. It condenses into a liquid (distilled water) and is supplied to the water splitting facility 130. After that, when this distilled water is used in the water decomposition facility 130, it is efficient to add an appropriate amount of electrolytes such as sodium hydroxide (NaOH), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3) and the like. Can contribute to electrolysis. As the cooling water to flow through the condenser 164, the cooling water taken in by the cooling water intake facility 170 described below can be used. In addition, seawater whose salinity has increased due to evaporation of water vapor is discharged into the ocean as it is.

図10はこの冷却水取入設備170の一例を示したものであり、海面上に浮かぶベースフロートBFと、複数本の汲上げホースからなるホース群171と、汲上げポンプ173とから主に構成されている。このホース群171は、図11に示すように複数本の可撓性ホースHからなっており、その一端の海水取入口a1および他端の海水排出口a2がベースフロートBFに取りつけられていると共に、その途中が深海まで垂下している状態となっている。そして、ここでいう深海とは、赤道反流が発生する表層流よりも低い深海流が流れる深さをいう。具体的には、赤道反流が発生する表層流は水深100〜200mであるため、それよりも深い領域をいう。この深海流の海水温は約16℃であり、赤道反流の海面近くの海水温の約30℃に比べてかなり低い温度となっている。 FIG. 10 shows an example of this cooling water intake facility 170, which is mainly composed of a base float BF floating on the sea surface, a hose group 171 composed of a plurality of pumping hoses, and a pumping pump 173. Has been done. As shown in FIG. 11, the hose group 171 is composed of a plurality of flexible hoses H, and the seawater intake port a1 at one end and the seawater discharge port a2 at the other end are attached to the base float BF. , It is in a state of hanging down to the deep sea on the way. The deep sea here means the depth at which a deep sea current lower than the surface current where the Equatorial Counter Current occurs flows. Specifically, since the surface current at which the Equatorial Counter Current occurs has a water depth of 100 to 200 m, it refers to a region deeper than that. The seawater temperature of this deep sea current is about 16 ° C., which is considerably lower than the seawater temperature of about 30 ° C. near the sea surface of the Equatorial Countercurrent.

また、このホース群171の垂下している部分のうち赤道反流域、すなわち水深100〜200mのほぼ垂直部分は単に海水を下降方向または上昇方向に流すための輸水部Yとなっており、この輸水部Yでは図11(A)に示すように各複数本の可撓性ホースHが互いに密着するように束ねられた状態となっている。一方、ホース群171の垂下している下端の折り返し部分は、海水取入口a1から取り込んだ雨水や冷却水などをその深海流の低温の海水によって冷却するための熱交換部Nとなっている。 Further, of the hanging part of the hose group 171, the equatorial reverse basin, that is, the substantially vertical part having a water depth of 100 to 200 m is simply a water transfer part Y for flowing seawater in the descending direction or the ascending direction. As shown in FIG. 11A, the water transfer section Y is in a state in which a plurality of flexible hoses H are bundled so as to be in close contact with each other. On the other hand, the folded portion at the lower end of the hose group 171 is a heat exchange portion N for cooling rainwater, cooling water, etc. taken in from the seawater intake port a1 by the low temperature seawater of the deep sea current.

そして、この熱交換部Nには、錘を兼用した金属製または錘を備えたプラスチック製の保持板172が少なくとも1つ以上設けられている。この保持板172には、図11(B)に示すように貫通穴Sが所定の間隔を隔てて多数開口しており、各貫通穴Sにそれぞれ可撓性ホースHが貫通することによって各可撓性ホースHが互いに所定の距離で離れた状態で保持されるようになっている。従って、汲上げポンプ173を駆動すると、浮体ユニット111やベースフロートBF上に降った雨水や前述したように蒸留水生成設備160で水蒸気を冷却した後の冷却水などの比較的高温(約30℃)の水が海水取入口a1からホース群171に取り入れられた後そのまま下降して熱交換部Nに達したときに、周囲の低温の深海流に熱を奪われて冷却される。この熱交換部Nは、各可撓性ホースHが離れた状態となっていて深海流との接触面積は大きくなっていることから効率的な熱交換(冷却)が行われる。 The heat exchange unit N is provided with at least one metal holding plate 172 that also serves as a weight or a plastic holding plate 172 having a weight. As shown in FIG. 11B, a large number of through holes S are opened in the holding plate 172 at predetermined intervals, and each through hole S can be penetrated by a flexible hose H. The flexible hoses H are held apart from each other by a predetermined distance. Therefore, when the pumping pump 173 is driven, relatively high temperature (about 30 ° C.) such as rainwater falling on the floating unit 111 and the base float BF and cooling water after cooling the steam in the distilled water generation facility 160 as described above is performed. ) Is taken into the hose group 171 from the seawater intake a1 and then descends as it is to reach the heat exchange section N, the heat is taken away by the surrounding low-temperature deep sea current and cooled. In this heat exchange section N, since the flexible hoses H are separated from each other and the contact area with the deep sea current is large, efficient heat exchange (cooling) is performed.

その後、この熱交換部Nで温度が下がった雨水などは、輸水部Yを上昇してベースフロートBFに達し、海水排出口a2から連続的に排出されることで前述したような太陽電池モジュール121など冷却水や蒸留水の原料として活用される。この輸水部Yは前述したように束ねられていて周囲の海水と各可撓性ホースHとの接触面積が小さくなっているため、熱交換部Nで温度が下がった海水が輸水部Yを上昇するときに周囲の海水温によって暖められることが殆ど無く、低温のまま汲み上げられることになる。 After that, the rainwater or the like whose temperature has dropped in the heat exchange section N rises in the water transfer section Y to reach the base float BF, and is continuously discharged from the seawater discharge port a2 to form the solar cell module as described above. It is used as a raw material for cooling water such as 121 and distilled water. Since the water transfer section Y is bundled as described above and the contact area between the surrounding seawater and each flexible hose H is small, the seawater whose temperature has dropped in the heat exchange section N is the water transfer section Y. When the hose rises, it is hardly warmed by the temperature of the surrounding seawater, and it is pumped at a low temperature.

なお、深海流の海水をそのまま汲み上げてこれを冷却水として利用することも考えられるが、海水中に含まれる塩分などによって配管などが腐食してしまい、定期的なメンテナンスや交換作業が必要となり、運用コストが増加する。そのため、深海流の海水をそのまま冷却水として使用するのではなく、雨水や冷却水などのような真水を使用することで設備の腐食などを回避して運用コストの増大を回避することができる。また、このホース群171を構成する可撓性ホースHの数を増やしたり、その口径を小さくすればベルヌーイの定理によって海水の上昇速度があがるため、上昇時の水温の上昇をより小さく抑えることができる。 It is conceivable to pump up the seawater of the deep sea flow as it is and use it as cooling water, but the pipes etc. will be corroded by the salt contained in the seawater, and regular maintenance and replacement work will be required. Operating costs increase. Therefore, instead of using the seawater of the deep sea current as the cooling water as it is, by using fresh water such as rainwater or cooling water, it is possible to avoid corrosion of equipment and avoid an increase in operating cost. Further, if the number of flexible hoses H constituting the hose group 171 is increased or the diameter thereof is reduced, the rising speed of seawater increases according to Bernoulli's theorem, so that the rise in water temperature at the time of rising can be suppressed to be smaller. it can.

(水素貯蔵輸送設備140)
水素貯蔵輸送設備140は、図12に示すように浮体構造物110側に設けられた水素貯蔵部141と、この浮体構造物110から遠く離れた地域(需要地)にある水素回収部142と、この水素回収部142と水素貯蔵部141との間を往復する輸送船143とからなっている。そして、洋上の水素貯蔵部141で図13(A)に示すように有機ケミカルハイドライド法を用いた水素貯蔵法によって水素ガス(H)を溶媒となる液体のトルエン(C)と反応させてメチルシクロヘキサン(C14)として取り込む(水素化(水素貯蔵))。その後、このメチルシクロヘキサンを輸送船143に積み込んで需要地まで海上輸送した後、図13(B)に示すように需要地の水素回収部142がこのメチルシクロヘキサンに取り込まれた水素を取り出して回収する(脱水素(水素発生))。
(Hydrogen storage and transportation equipment 140)
As shown in FIG. 12, the hydrogen storage and transportation facility 140 includes a hydrogen storage unit 141 provided on the floating structure 110 side, a hydrogen recovery unit 142 in an area (demand area) far away from the floating structure 110, and a hydrogen recovery unit 142. It is composed of a transport ship 143 that reciprocates between the hydrogen recovery unit 142 and the hydrogen storage unit 141. Then, as shown in FIG. 13 (A), the hydrogen storage section 141 on the ocean reacts hydrogen gas (H 2 ) with liquid toluene (C 7 H 8) as a solvent by a hydrogen storage method using an organic chemical hydride method. It is not captured as methylcyclohexane (C 7 H 14) and (hydride (hydrogen storage)). Then, after loading this methylcyclohexane on the transport ship 143 and transporting it by sea to the demand area, the hydrogen recovery unit 142 of the demand area takes out and recovers the hydrogen incorporated in the methylcyclohexane as shown in FIG. 13 (B). (Dehydrogenation (hydrogen generation)).

このように水素ガスを有機ケミカルハイドライド法によって液体のトルエンと反応させて取り込むことにより、水素は約1/500の体積のメチルシクロヘキサンとして固定されるため、輸送船143を用いて洋上から需要地まで効率良く輸送することができる。そのため、例えば最大5万mのメチルシクロヘキサンを積める輸送船を用いれば、2500万m相当の大量の水素ガスを一度に輸送することができる。また、前述したように、この有機ケミカルハイドライド法は貯蔵輸送条件が常温・常圧であることから潜在的な危険性も少ない。また、水素ガスの体積当たりの燃焼エネルギーは30%程度なので2500万mの水素ガスは750万mの天然ガスに匹敵する。 By reacting hydrogen gas with liquid toluene by the organic chemical hydride method in this way and taking it in, hydrogen is fixed as methylcyclohexane with a volume of about 1/500, so from the ocean to the demand area using the transport ship 143. It can be transported efficiently. Therefore, for example, the use of the maximum 50,000 stuffing methylcyclohexane m 3 transport vessel can transport 25 million m 3 equivalent of a large amount of hydrogen gas at a time. Further, as described above, this organic chemical hydride method has less potential danger because the storage and transportation conditions are normal temperature and pressure. Further, since the combustion energy is about 30% per volume of the hydrogen gas 25 million m 3 of hydrogen gas is comparable to natural gas 7.5 million m 3.

そして、この水素回収部142で回収された水素は、水素ガスを用いた発電所や自動車などの燃料として需要地で利用される。燃料となる水素は、酸素と結合することで燃焼されて無害な水となるため、化石燃料のような二酸化炭素や有害な窒素酸化物などを発生しないクリーンなエネルギーとして活用される。一方、水素が取り出された溶媒であるトルエンは再び輸送船143で洋上の浮体構造物110に海上輸送され、ここで次々と生産される水素を取り込む溶媒として何度も再利用される。 Then, the hydrogen recovered by the hydrogen recovery unit 142 is used in the demand area as fuel for power plants and automobiles using hydrogen gas. Hydrogen, which is a fuel, is burned by combining with oxygen to become harmless water, so it is used as clean energy that does not generate carbon dioxide or harmful nitrogen oxides like fossil fuels. On the other hand, toluene, which is a solvent from which hydrogen has been taken out, is transported by sea to the floating structure 110 at sea again by the transport ship 143, and is reused many times as a solvent for taking in hydrogen produced one after another.

なお、このトルエンに代えて図14に示すようにナフタレン(C10)を溶媒として用いても良い。ナフタレンを溶媒として用いた場合は、同図(A)に示すように水素を取り込んでデカリン(C1018)となり、これを需要地まで輸送する。そして、需要地において同図(B)に示すように脱水素反応によってデカリンから水素が取り出され(C10+5H←→C1018)、その後はナフタレンとなって同様に何度も再使用される。 Instead of this toluene, naphthalene (C 10 H 8 ) may be used as a solvent as shown in FIG. When naphthalene is used as a solvent, hydrogen is taken in as shown in Fig. (A) to form decalin (C 10 H 18 ), which is transported to the place of demand. Then, as shown in Fig. (B), hydrogen is extracted from decalin by the dehydrogenation reaction in the demand area (C 10 H 8 + 5H 2 ← → C 10 H 18 ), and after that, it becomes naphthalene and many times in the same manner. Will be reused.

図15は、この水素貯蔵部141における水素貯蔵工程の一例を示したものである。図示するように、この水素貯蔵部141は、設備エリア113に設けられるコンテナCと、このコンテナCを海面上に浮かばせるコンテナフロートCFと、前述した各水分解設備130で生成された水素を集めて供給するための作業用ベースフロートWBFと、この作業用ベースフロートWBF上に設けられた供給ポンプ144と、コンテナC内に水素ガスを供給する水素供給バルブHVと、このコンテナCを加熱する加熱機器146とから主に構成されている。コンテナC内には、水素供給バルブHVと脱着されるノズル145が設けられると共に、トルエンやナフタレンなどの溶媒Lが封入されている。そして、図示するように水素管137端部の水素供給バルブHVとノズル145とを連結し、生成した水素をコンテナC内に供給(充填)してノズル145から噴出させる。これによってコンテナC内で前述した水素化反応が起こり、その溶媒L中に順次水素が貯蔵されることになる。 FIG. 15 shows an example of the hydrogen storage process in the hydrogen storage unit 141. As shown in the figure, the hydrogen storage unit 141 collects the container C provided in the equipment area 113, the container float CF that floats the container C on the sea surface, and the hydrogen generated in each of the above-mentioned water decomposition equipment 130. A working base float WBF for supplying hydrogen gas, a supply pump 144 provided on the working base float WBF, a hydrogen supply valve HV for supplying hydrogen gas into the container C, and heating for heating the container C. It is mainly composed of the device 146. A nozzle 145 that is detachable from the hydrogen supply valve HV is provided in the container C, and a solvent L such as toluene or naphthalene is sealed therein. Then, as shown in the figure, the hydrogen supply valve HV at the end of the hydrogen pipe 137 and the nozzle 145 are connected, and the generated hydrogen is supplied (filled) into the container C and ejected from the nozzle 145. As a result, the above-mentioned hydrogenation reaction occurs in the container C, and hydrogen is sequentially stored in the solvent L.

この水素化反応は約5気圧、200〜300℃で最も効率が良くなることから、供給ポンプ144で水素ガスを加圧すると共に、水素充填中に加熱機器146によってコンテナC全体を加熱する必要がある。この加熱機器146は、太陽光を集光する集光レンズや鏡などから構成されているため、加熱に要するエネルギーは特に必要とならない。また、水素ガス充填の際に溶媒Lが攪拌されるため、太陽光の位置などによってコンテナCの加熱位置が変化したとしてもコンテナC全体に均一に熱が伝わる。なお、このコンテナCのサイズとしては、特に限定されないが、例えば縦横長2m×2m×20m程度の発電所や都市ガス向けの巨大サイズや、小規模発電向けや中小工場向けの2m×2m×10mの中サイズ、末端のガスステーションなどのそのまま設置できる2m×2m×4mの小サイズのものを用いることができる。 Since this hydrogenation reaction is most efficient at about 5 atm and 200 to 300 ° C., it is necessary to pressurize hydrogen gas with the supply pump 144 and heat the entire container C with the heating device 146 during hydrogen filling. .. Since the heating device 146 is composed of a condensing lens, a mirror, or the like that collects sunlight, the energy required for heating is not particularly required. Further, since the solvent L is agitated at the time of filling with hydrogen gas, heat is uniformly transferred to the entire container C even if the heating position of the container C changes depending on the position of sunlight or the like. The size of this container C is not particularly limited, but for example, a huge size for a power plant or city gas having a vertical and horizontal length of about 2 m × 2 m × 20 m, or 2 m × 2 m × 10 m for small-scale power generation or small and medium-sized factories. Medium size, small size 2m x 2m x 4m that can be installed as it is, such as a gas station at the end, can be used.

図16は、このコンテナCを一時的に係留するためのコンテナプールCPの一例を示したものである。このコンテナプールCPは、海面に浮かぶ複数の作業用ベースフロートWBFを鎖などによって枠状に連結したものであり、その枠内に複数(数百から千個程度)のコンテナC(コンテナフロートCF)が浮遊して一時的に係留されるようになっている。そして、このコンテナプールCPを構成する作業用ベースフロートWBF同士の間隔は、コンテナCおよびこれを曳航する船が十分に通過できる程度の大きさ例えば5〜10m程度となっており、それぞれ水路(キャナル)が形成されている。 FIG. 16 shows an example of a container pool CP for temporarily mooring the container C. This container pool CP is formed by connecting a plurality of working base floats WBF floating on the sea surface in a frame shape by a chain or the like, and a plurality of containers C (container float CF) in the frame. Is floating and temporarily moored. The distance between the working base floats WBFs constituting the container pool CP is such that the container C and the ship towing the container C can sufficiently pass through, for example, about 5 to 10 m, and each canal. ) Is formed.

そして、図示するようにコンテナプールCP内の水素を貯蔵したコンテナCは、曳航船によってコンテナプールCPから水路を通って外海へ曳航されて浮桟橋112の仮置き場に置かれた後、順次あるいは直接輸送船143に積み込まれて輸送されることになる。一方、輸送船143で輸送されてきた溶媒LのみのコンテナCは、浮桟橋112に荷下ろしされた後、コンテナフロートCFに載せられて同じく曳航船によってコンテナプールCP内に曳航された後、順次いずれかの作業用ベースフロートWBFに連結されて水素貯蔵処理が行われることになる。 Then, as shown in the figure, the container C storing hydrogen in the container pool CP is towed from the container pool CP to the open sea through a waterway by a towing vessel and placed in the temporary storage place of the floating pier 112, and then sequentially or directly. It will be loaded and transported on the transport ship 143. On the other hand, the solvent L-only container C transported by the transport vessel 143 is unloaded on the floating pier 112, placed on the container float CF, towed into the container pool CP by the towing vessel, and then sequentially. The hydrogen storage treatment will be performed by being connected to one of the working base floats WBF.

なお、この曳航船や輸送船143の動力としては、この水素を燃料としたエンジンを用いれば、曳航や海上輸送に際しても一切化石燃料を消費することがなくなる。また、この浮体構造物110あるいは水素貯蔵部141などには、浮体構造物110の現在位置を輸送船143や需要地などに知らせるための衛星通信設備などが備わっていることはいうまでもない。また、この水素ガスの運搬は、液化水素運搬船を用いても良い。水分解設備130で生産された水素をそのまま−253℃まで冷却して液化すれば、体積は1/800に圧縮されて溶媒も不要となる。ただし、現時点においては技術的な困難が多く実用化には至っていないが、最近になって水素ガスを動力源とし9000Nm、893Kg、トルエン換算2000mの液化水素の運搬を実用化した液化水素タンカーの造船計画が中国で発表されている(http://www.escn.com.cn/news/show-710054.html)。 If the hydrogen-fueled engine is used as the power source for the towing vessel and the transport vessel 143, fossil fuels will not be consumed at all during towing and marine transportation. Needless to say, the floating structure 110 or the hydrogen storage unit 141 is provided with satellite communication equipment for notifying the transport ship 143 and the demand area of the current position of the floating structure 110. Further, the hydrogen gas may be transported by using a liquefied hydrogen carrier. If the hydrogen produced in the water splitting facility 130 is cooled to -253 ° C. and liquefied as it is, the volume is compressed to 1/800 and no solvent is required. However, at present, there are many technical difficulties and it has not been put into practical use, but recently, a liquefied hydrogen tanker that has put into practical use the transportation of 9000 Nm 3 , 893 kg, and 2000 m 3 of liquefied hydrogen in terms of toluene using hydrogen gas as a power source. Shipbuilding plans have been announced in China (http://www.escn.com.cn/news/show-710054.html).

(位置制御設備150)
位置制御設備150は、図17に示すように浮体構造物110の位置を検出する位置検出部151と、浮体移動部152とからなっており、この位置検出部151で検出された位置情報から浮体構造物110が赤道反流海域内に留まるようにその位置を移動制御している。すなわち、位置検出部151はGPS(Global Positioning System)アンテナやその信号を取り出すGPSユニットから構成されており、赤道反流海域の洋上を漂流する浮体構造物110の位置を衛星信号を受信して高精度で検出し、その位置情報を常時あるいは定期的または随時に浮体移動部152に入力している。
(Position control equipment 150)
As shown in FIG. 17, the position control equipment 150 includes a position detection unit 151 for detecting the position of the floating structure 110 and a floating body moving unit 152, and the floating body is based on the position information detected by the position detecting unit 151. The position of the structure 110 is controlled to stay within the equatorial countercurrent area. That is, the position detection unit 151 is composed of a GPS (Global Positioning System) antenna and a GPS unit that extracts the signal, and receives a satellite signal to determine the position of the floating structure 110 drifting over the ocean in the equatorial countercurrent sea area. It is detected with accuracy, and its position information is input to the floating body moving unit 152 at all times, periodically, or at any time.

また、浮体移動部152は、操舵装置154と、前述したように各浮体ユニット111のタンク116底面に設けられた方向舵(舵板:ステアボード)155と、これらを電子制御するコントロールユニット153などから構成されている。コントロールユニット153には、赤道反流海域を含む領域の地図データや海流に関するデータなどが記憶されており、位置検出部151から入力される位置情報からその浮体構造物110がどの位置にあるのかを高精度で検出し、その浮体構造物110が赤道反流海域から外れたときあるいは外れそうになったときは、操舵装置154を制御してその浮体構造物110が赤道反流海域内に留まるようにその位置を制御する。 Further, the floating body moving unit 152 is provided from the steering device 154, the rudder (rudder plate: steer board) 155 provided on the bottom surface of the tank 116 of each floating body unit 111, and the control unit 153 that electronically controls these. It is configured. The control unit 153 stores map data of an area including the Equatorial Countercurrent area, data on ocean currents, and the like, and from the position information input from the position detection unit 151, the position of the floating structure 110 can be determined. When the floating structure 110 is detected with high accuracy and the floating structure 110 deviates from or is about to deviate from the equatorial countercurrent area, the steering device 154 is controlled so that the floating structure 110 stays in the equatorial countercurrent area. Control its position.

すなわち、一般に海に浮かぶ構造物を動かすためにはエンジンやモーターによって駆動するスクリューなどを備えてその推進力を利用することが考えられる。しかし、本発明のような数十〜数百kmにも及ぶ巨大な浮体構造物110の流れる方向を変えるには膨大な動力を要する上に、エンジンを駆動するために化石燃料を使用したり、発電された電力を用いてモータを駆動する方式では、本願発明の目的に反してしまう。前述したように浮体構造物110の流れる方向を変えるのは赤道反流の東西端での折り返し地点だけであり、赤道海流の外縁から離れて浮遊している以上、そこから逸脱しまうことはない。 That is, in general, in order to move a structure floating in the sea, it is conceivable to provide a screw or the like driven by an engine or a motor and use the propulsive force thereof. However, it takes a huge amount of power to change the flow direction of the huge floating structure 110 of several tens to several hundreds of km as in the present invention, and fossil fuel is used to drive the engine. The method of driving the motor using the generated electric power violates the object of the present invention. As described above, the flow direction of the floating structure 110 is changed only at the turning point at the east-west end of the Equatorial Counter Current, and as long as it floats away from the outer edge of the Equatorial Current, it does not deviate from it.

その一方で、赤道反流や南赤道海流は、両者の接触面では流速が低下するため、浮体構造物110が両端に辿りつく前に内側に流されてしまう可能性も否定できない。そのために何らかの操舵設備が必要となり、折り返し地点で旋回する必要はなく先端部と後端部が入れ代わるスイッチバックのような運動が可能な方向舵155を用いるのが最適である。そして、この方向舵155による操舵能力は微調整程度で良い。たとえば折返し点の500km手前から徐々に浮体構造物位置を北または南に35kmほど横に移動させれば充分であってsin0.070は4°でしかない。この程度であれば、浮体ユニット111の後部(海流圧がかかる部分)に多数の方向舵155を取り付け、これを操舵装置154およびコントロールユニット153で一斉に舵角度を変え、水の抵抗を操作するだけで方向の調整は容易にできる。 On the other hand, in the Equatorial Counter Current and the South Equatorial Current, the flow velocity decreases at the contact surface between the two, so it cannot be denied that the floating structure 110 may be washed inward before reaching both ends. Therefore, some kind of steering equipment is required, and it is optimal to use a rudder 155 capable of movement such as a switchback in which the front end portion and the rear end portion are interchanged without having to turn at the turning point. The steering ability of the rudder 155 may be finely adjusted. For example, it is sufficient to gradually move the position of the floating structure to the north or south by about 35 km from 500 km before the turning point, and sin 0.070 is only 4 °. If this is the case, simply attach a large number of rudders 155 to the rear part of the floating unit 111 (the part where ocean current pressure is applied), change the rudder angle all at once with the steering device 154 and the control unit 153, and operate the water resistance. The direction can be easily adjusted with.

このように本発明の水素生成プラント100によれば、再生可能エネルギーの1つである太陽光エネルギーを効率良く利用してこれを水素として安定的に生産し、大都市などの需要地に輸送して供給することができる。また、年間を通じて常時最適な環境で効率的な発電を行うことができる上に、台風による強風や荒波に晒されて浮体構造物110やその設備が破損してしまうようなこともない。これにより、化石燃料の大量消費による地球温暖化などを防止でき、将来懸念される人類のエネルギー危機を回避できる。 As described above, according to the hydrogen generation plant 100 of the present invention, solar energy, which is one of the renewable energies, is efficiently utilized to stably produce hydrogen as hydrogen, and the hydrogen is transported to a demand area such as a big city. Can be supplied. In addition, efficient power generation can be performed in the optimum environment at all times throughout the year, and the floating structure 110 and its equipment are not damaged by being exposed to strong winds and rough waves caused by typhoons. As a result, global warming due to mass consumption of fossil fuels can be prevented, and the energy crisis of humankind, which is a concern in the future, can be avoided.

また、浮体構造物110は赤道反流海域から外れることなくその海域内を永遠に循環するため、年間を通じて常時最適な環境で効率的な発電を行うことができる。さらに生産した水素ガスの貯蔵輸送に有機ケミカルハイドライド法を用いることから輸送船143を用いて需要地まで効率良く輸送して利用することができる。また、前述したように本発明の水素生成プラント100は、赤道反流の東端でその海流に乗ってその向きを自然に変えるようになるが、赤道反流の東端海域(エクアドル本土より西約900km)には、大小多くの島と岩礁からなるガラパゴス諸島(南緯1°36′西経89°16′)があるため、より正確には、そのガラパゴス諸島の西約200海里あたりで向きを変えるように制御することが望ましい。また、赤道反流の西端にはキリバス共和国キンチマチ島(北緯1°56′西経157°28′)があることから、その東約200海里あたりで折り返すように制御することが望ましい。 In addition, since the floating structure 110 circulates in the equatorial countercurrent area forever without departing from the area, efficient power generation can be performed in the optimum environment at all times throughout the year. Furthermore, since the organic chemical hydride method is used for the storage and transportation of the produced hydrogen gas, it can be efficiently transported to the demand area by using the transport ship 143 and used. Further, as described above, the hydrogen generation plant 100 of the present invention rides on the current at the eastern end of the Equatorial Countercurrent and naturally changes its direction, but the easternmost sea area of the Equatorial Countercurrent (about 900 km west of the mainland of Ecuador). ) Has the Galapagos Islands (1 ° 36'south latitude, 89 ° 16' west longitude), which consists of many large and small islands and reefs, so to be more precise, turn around about 200 nautical miles west of the Galapagos Islands. It is desirable to control. In addition, since there is Kiribati Republic Kinchimachi Island (1 ° 56'north latitude 157 ° 28' west longitude) at the western end of the Equatorial Countercurrent, it is desirable to control it so that it turns back about 200 nautical miles east of it.

なお、トルエン1kgがメチルシクロヘキサンに変化することで増加する水素の質量は49.5gとされているので、5万tのトルエンには250tの水素が添加されることになるが、この数字は燃焼ベースで約83tのLNG相当するに過ぎず、この非効率が今までMCHによる大量輸送というアイディアを妨げてきた。たとえば、東京電力などで使用しているLNGタンカーは一度に6〜7万t輸送できるので、コスト的にまったく太刀打ちできないように見える。 Since the mass of hydrogen that increases when 1 kg of toluene is changed to methylcyclohexane is 49.5 g, 250 tons of hydrogen will be added to 50,000 tons of toluene, but this figure is for combustion. It is only equivalent to about 83 tons of LNG on a base, and this inefficiency has hindered the idea of mass transportation by MCH. For example, the LNG tanker used by TEPCO and others can transport 60,000 to 70,000 tons at a time, so it seems that it cannot compete at all in terms of cost.

しかし、運んだLNGで水素ガスを生成する場合、LNG100から作れる水素ガスはエネルギーベースでは70になってしまう。現在は派生する二酸化炭素の量は石炭を燃やして発電するのに比べればまだマシだということで、その問題は野放しにされているが、この二酸化炭素を回収するとなると莫大な費用がかかることになる。また、LNGは購入しなければならないが、赤道反流上で生成される水素ガスの生産コストは初期投資を除けばほぼゼロであり、その後のランニングコストも全体のコストに影響するほどではない。 However, when hydrogen gas is generated from the carried LNG, the amount of hydrogen gas produced from LNG 100 becomes 70 on an energy basis. Currently, the amount of carbon dioxide derived is still better than burning coal to generate electricity, so the problem is left unchecked, but recovering this carbon dioxide costs a huge amount of money. Become. In addition, although LNG must be purchased, the production cost of hydrogen gas generated on the equatorial countercurrent is almost zero except for the initial investment, and the running cost after that does not affect the overall cost.

輸送そのもののコストにおいてもLNGは液化して冷却状態を保ちながら輸送する必要があり、専用タンカーの建造費や安全対策を考慮すると、そのコストは一般の貨物船(コンテナキャリア)で運べるメチルシクロヘキサンに比べて大きく見劣りする。また、コンテナ船であればLNGのような受入れ設備が不要であるから、いわゆる「瀬取り」ができる。すなわち、沿岸の適当な海域で海上に浮くコンテナCを一部放出し、小型コンテナキャリアに移しかえて、宅配便の配達のように沿岸の一般的な港湾に運ぶことができるから、陸上輸送コストを大幅に削減したり、沿岸近くの中小都市や離島に小型発電所を作ることができる。 In terms of the cost of transportation itself, LNG must be liquefied and transported while maintaining a cool state, and considering the construction cost of a dedicated tanker and safety measures, the cost is methylcyclohexane that can be transported by a general cargo ship (container carrier). It is significantly inferior to the comparison. In addition, since a container ship does not require a receiving facility such as LNG, so-called "ship-to-ship" can be performed. That is, since a part of the container C floating on the sea can be released in an appropriate sea area on the coast, transferred to a small container carrier, and transported to a general port on the coast like the delivery of a courier, the land transportation cost. Can be significantly reduced or small power plants can be built in small cities and remote islands near the coast.

以上のような事情を考えれば、コンテナキャリアを多数シャトルさせることは決して荒唐無稽な着想ではない。現時点ではたしかに多数の船舶が重油で動けば、二酸化炭素問題が発生するが、これまで水素動力船が開発されていないのは技術的な問題よりも、コスト的な問題が大きく建造する理由がなかったことによる。水素ガスの価格も無視できないが専用船を作れば水素冷却と船への注入設備を持った母港が必要になり、航路も限定されてしまう。LNGを改質して作った水素ガスを燃料にするより、LNGをそのまま燃料にしてしまった方が有利であることは自明であるし、すでにLNGを燃料とする船が就航している。 Considering the above circumstances, it is not an absurd idea to shuttle a large number of container carriers. At the moment, if a large number of vessels are driven by heavy oil, carbon dioxide problems will occur, but the reason why hydrogen-powered vessels have not been developed so far is that there is no reason to build them because of cost issues rather than technical issues. It depends. The price of hydrogen gas cannot be ignored, but if a dedicated ship is built, a home port equipped with hydrogen cooling and injection equipment into the ship will be required, and the route will be limited. It is obvious that it is more advantageous to use LNG as fuel as it is than to use hydrogen gas produced by reforming LNG as fuel, and ships that use LNG as fuel are already in service.

また、浮体構造物110を構成する各浮体ユニット111やベースフロートBFの随所に避雷針を兼ねるポールを立て、そのポールに衝突防止用ビーコンや遠方から目視できるような船旗、アドバルーン、LED照明などを取り付ければ、近くをとおる船舶や大型タンカーなどにその存在を確実に知らせることができる。なお、濃霧の発生や台風による視界不良が殆ど発生しない赤道反流域では、これで充分通用する。 In addition, poles that also serve as lightning rods are erected at various parts of each floating unit 111 and base float BF that make up the floating structure 110, and collision prevention beacons, ship flags that can be seen from a distance, ad balloons, LED lighting, etc. If you install it, you can surely inform the nearby ships and large tankers of its existence. It should be noted that this is sufficient in the equatorial reverse basin where heavy fog and poor visibility due to typhoons rarely occur.

また、数十個の浮体ユニット111にそれぞれ独立した発電・電解・貯蔵・充填・域内移動運搬・作業員生活空間の設備を備え、これらの機能を統合してコントロールしても良い。例えば、水素ガス輸送船の効率的な配船・本国との連絡などを行う場合は、その統合指揮部署だけは船舶に設置し、浮体構造物110と伴走させるようにしても良い。そして、この指揮機能をもつ船舶には、浮体構造物110にはないヘリコプター基地、病院設備、学術観測設備なども備えても良い。 Further, dozens of floating unit 111s may be provided with independent power generation, electrolysis, storage, filling, intra-regional mobile transportation, and worker living space facilities, and these functions may be integrated and controlled. For example, in the case of efficient allocation of a hydrogen gas transport ship and communication with the home country, only the integrated command department may be installed on the ship and accompany the floating structure 110. The ship having this command function may be provided with a helicopter base, hospital equipment, academic observation equipment, etc., which are not included in the floating structure 110.

(メタン生成設備180)
また、前述した水素貯蔵輸送設備140と共に、あるいはこの水素貯蔵輸送設備140に代えて図18に示すようなメタン生成設備180を備えることもできる。このメタン生成設備180は、タンク状のメタン生成部181と、同じくタンク状のメタン液化部182とから主に構成されており、前述した水分解設備130で得られた水素(H)と二酸化炭素(CO)とを高温高圧下で化学反応させてメタン(CH)と水(HO)を生成するようにしたものである
(Methane production equipment 180)
Further, together with the hydrogen storage and transportation equipment 140 described above, or in place of the hydrogen storage and transportation equipment 140, a methane production equipment 180 as shown in FIG. 18 can be provided. The methane production facility 180 is mainly composed of a tank-shaped methane generation section 181 and a tank-shaped methane liquefaction section 182, and hydrogen (H 2 ) and carbon dioxide obtained in the above-mentioned water splitting facility 130. Carbon (CO 2 ) is chemically reacted under high temperature and high pressure to produce methane (CH 4 ) and water (H 2 O).

すなわち、図示するようにこのメタン生成部181には、圧縮機183、184をそれぞれ備えた供給ラインL1、L2が備えられており、一方の炭酸ガス取入ラインL1から二酸化炭素(CO)が加圧されて供給されると共に、他方の水素供給ラインL1から水素(H)が加圧されて供給されるようになっている。そして、このメタン生成部181内にはヒーター185と図示しないニッケル触媒が備えられており、加圧供給された水素(H)と二酸化炭素(CO)と高温(400℃)下でサバティエ反応させてメタン(CH)と水(HO)を生成するようになっている(4H+CO=CH+2HO)。 That is, as shown in the figure, the methane generation unit 181 is provided with supply lines L1 and L2 having compressors 183 and 184, respectively, and carbon dioxide (CO 2 ) is emitted from one of the carbon dioxide gas intake lines L1. Along with being pressurized and supplied, hydrogen (H 2 ) is pressurized and supplied from the other hydrogen supply line L1. A heater 185 and a nickel catalyst (not shown) are provided in the methane generating section 181 to perform a Sabatier reaction with hydrogen (H 2 ) and carbon dioxide (CO 2 ) supplied under pressure at a high temperature (400 ° C.). Methane (CH 4 ) and water (H 2 O) are produced (4H 2 + CO 2 = CH 4 + 2H 2 O).

このメタン生成部181とメタン液化部182は、その途中が海中深くにまで延びる冷却ラインL3で連結されており、メタン生成部181で生成されたメタンはこの冷却ラインL3を介して30℃程度まで冷却された後、メタン液化部182に送られるようになっている。そして、このメタン液化部182には図示しない冷凍機が備えられており、導入されたメタンガスをその沸点(−161.6℃)以下の−180℃程度まで冷却して液化した後、液化メタンラインL4を介して図示しないタンカーへ送り、液化メタンとして陸地に輸送するようにしたものである。 The methane generation section 181 and the methane liquefaction section 182 are connected by a cooling line L3 extending deep into the sea, and the methane produced by the methane generation section 181 reaches about 30 ° C. via this cooling line L3. After being cooled, it is sent to the methane liquefaction unit 182. The methane liquefaction unit 182 is equipped with a refrigerator (not shown), and after cooling the introduced methane gas to about −180 ° C. below its boiling point (-161.6 ° C.) and liquefying it, a liquefied methane line It is sent to a tanker (not shown) via L4 and transported to land as liquefied methane.

このメタン生成設備180で使用する二酸化炭素は、前述した水素の輸送地(陸地)にある発電所、製鉄所、セメント製造工場、アンモニア製造工場などの設備で必然的に発生する大量かつ高濃度の二酸化炭素を使用することができる。具体的には、化石燃料を使用する発電所などの設備から回収された二酸化炭素ガスは常圧下−78.6℃で昇華(ドライアイス化)させ、それをタンカーの液化天然ガス貯蔵室に格納し冷却状態を保持しながら赤道反流上にある本発明の水素生成プラント100まで運ぶ。 The carbon dioxide used in the methane production facility 180 is a large amount and high concentration that is inevitably generated in the above-mentioned facilities such as power plants, steel mills, cement manufacturing plants, and ammonia manufacturing plants in the hydrogen transportation area (land). Carbon dioxide can be used. Specifically, carbon dioxide gas recovered from equipment such as power plants that use fossil fuels is sublimated (dry iced) at -78.6 ° C under normal pressure and stored in the liquefied natural gas storage room of the tanker. While maintaining the cooled state, the gas is transported to the hydrogen production plant 100 of the present invention on the equatorial countercurrent.

ドライアイスの重量は1.56ton/mであり、液化メタンガス415kg/mより遥かに重く、積載ボリュームはメタンガスの1/4程度にしかならないのでドライアイス注入時に断熱膨張して微粉末状になり体積が増しても容易に充填できる。水素生成プラント100では積みおろしたドライアイスをそのまま冷却保存し、必要な量を気体化してこのメタン生成設備180に導入する。 The weight of dry ice is 1.56 ton / m 3, which is much heavier than 415 kg / m 3 of liquefied methane gas, and the loading volume is only about 1/4 of that of methane gas. Even if the volume increases, it can be easily filled. In the hydrogen generation plant 100, the loaded dry ice is cooled and stored as it is, and the required amount is gasified and introduced into the methane generation facility 180.

タンカーの貯蔵室にはドライアイスを噴出させるためのノズルを設置し、外部より直接噴出させて注入する。タンカーの冷却機はドライアイスが安定するようにマイナス78℃で調節できるように調整する。このタンカーは帰路にはメタン生成設備180で生成された液化メタンガスを運んでくるので、採掘現場から液化天然ガスを運ぶタンカーのように片道が空荷にして無駄になることはない。液化メタンを充填するスペースは極低温に耐える設計になっているので、ドライアイスが充填スペースの内壁を傷つけることは物理的にも化学的にもない。 A nozzle for ejecting dry ice is installed in the storage chamber of the tanker, and the dry ice is ejected directly from the outside for injection. The tanker cooler is adjusted so that the dry ice is stable and can be adjusted at minus 78 ° C. Since this tanker carries the liquefied methane gas generated by the methane generation facility 180 on the return route, it is not wasted because one way is empty like a tanker that carries liquefied natural gas from the mining site. Since the space filled with liquefied methane is designed to withstand extremely low temperatures, dry ice does not physically or chemically damage the inner wall of the filling space.

また、メタン生成部181での反応に必要な高温(400℃)は、電気ヒーター185の他に陽光反射集光装置で熱する溶融塩や水素バーナーを用いることで容易に得ることができると共に、反応に必要な圧力はソーラーパネルで発電された電気で駆動する圧縮機183、184によって容易に得ることができる。なお、二酸化炭素は陸上からの輸送費がかかってしまうが、メタンガスと二酸化炭素の両方を運べるタンカーを造れば空荷で運航する部分が減るのでコストは大幅に節減できる。 Further, the high temperature (400 ° C.) required for the reaction in the methane generator 181 can be easily obtained by using a molten salt or a hydrogen burner heated by a sunlight reflection condensing device in addition to the electric heater 185. The pressure required for the reaction can be easily obtained by the compressors 183 and 184 driven by electricity generated by the solar panel. Although carbon dioxide costs transportation from land, if a tanker that can carry both methane gas and carbon dioxide is built, the part that operates with no cargo will be reduced, so the cost can be significantly reduced.

このようにメタン生成設備180を備えれば、水分解設備130で生成された水素と、陸地の既存の火力発電所や製鉄所などで発生した二酸化炭素とを反応させてメタンを生成させれば、大気中に放出される二酸化炭素を大幅に削減して地球温暖化を防止できるだけでなく、これをメタン(燃料)として再利用することが可能となる。このように生成されたメタンガスはカーボンニュートラルであり、そのメタンガスを化石燃料による発電や都市ガスの燃料に置き換えることで二酸化炭素の排出を削減させ社会の要請に応えることができる。 If the methane generation facility 180 is provided in this way, hydrogen generated by the water splitting facility 130 can be reacted with carbon dioxide generated at an existing thermal power plant or steel mill on land to generate methane. Not only can carbon dioxide released into the atmosphere be significantly reduced to prevent global warming, but it can also be reused as methane (fuel). The methane gas produced in this way is carbon-neutral, and by replacing the methane gas with fossil fuel power generation or city gas fuel, it is possible to reduce carbon dioxide emissions and meet the demands of society.

なお、このサバティエ反応を利用した炭酸ガス循環システム、すなわち自然エネルギーによる電力による水素ガスを調達し、併せて余剰の排熱の一部をサバティエ反応に利用するシステムを構築すれば発電所や製鉄所などの近隣で稼動させることもできる。COを産業廃棄物と捉え、そこに廃棄コストがかかることを受容すれば、この排出されたCOをクリーンな水素と反応させてメタンガスを作り燃料として再利用する循環システムは、炭酸ガス排出削減の一つの手段となり得る。 If a carbon dioxide circulation system using this Sabatier reaction, that is, a system for procuring hydrogen gas generated by electric power from natural energy and using a part of the surplus exhaust heat for the Sabatier reaction, is constructed, a power plant or a steel mill. It can also be operated in the neighborhood such as. If CO 2 is regarded as industrial waste and the disposal cost is accepted, the circulation system that reacts the discharged CO 2 with clean hydrogen to produce methane gas and reuses it as fuel emits carbon dioxide. It can be a means of reduction.

また、このメタン生成設備180でメタンの原料となる二酸化炭素としては、図19に示すような二酸化炭素回収設備190を使用して本発明の水素生成プラント100が浮遊する海域の大気中から回収したものを用いることができる。図示するようにこの二酸化炭素回収設備190は、温度の低い海面下に位置するタンク状の炭酸ガス吸収部191と、同じくタンク状の炭酸ガス回収部192とから主に構成されており、本発明の水素生成プラント100が浮遊する海域の大気中からわずかな二酸化炭素を回収してこれをメタン生成設備180で利用するようにしたものである。 Further, as the carbon dioxide used as a raw material for methane in the methane production facility 180, the carbon dioxide recovery facility 190 as shown in FIG. 19 was used to recover the carbon dioxide from the atmosphere in the sea area where the hydrogen generation plant 100 of the present invention floats. Can be used. As shown in the figure, this carbon dioxide recovery facility 190 is mainly composed of a tank-shaped carbon dioxide gas absorbing unit 191 located below the sea surface where the temperature is low and a tank-shaped carbon dioxide gas recovery unit 192, and the present invention A small amount of carbon dioxide is recovered from the atmosphere in the sea area where the hydrogen production plant 100 is suspended, and this is used in the methane generation facility 180.

すなわち、地球上の大気のなかに占める二酸化炭素は0.04%であり、これをこの二酸化炭素回収設備190で90%程度まで濃縮してメタン生成設備180に供給するものである。この炭酸ガス吸収部191には、大量の大気を取り入れるべく送風機196を備えた大口径(約2m)のパイプからなる大気取入ラインL1が設けられていると共に、その内部には海水または真水が貯留されている。さらに、この大気取入ラインL1には水素バーナー部193が設けれている。そのため、送風機196によって大気取入ラインL1を通過する空気は、燃焼バーナー部193で水素を燃料とするバーナーの燃焼によって酸素が消費されてその二酸化炭素はその濃度が0.05%まで上昇した状態で炭酸ガス吸収部191内に送り込まれ、その底部にある無数の穴が空いたノズル194から細かな泡となって海水または真水中に放出される。 That is, carbon dioxide occupying the atmosphere on the earth is 0.04%, and this is concentrated to about 90% by this carbon dioxide capture equipment 190 and supplied to the methane production equipment 180. The carbon dioxide absorption unit 191 is provided with an air intake line L1 composed of a large-diameter (about 2 m) pipe equipped with a blower 196 to take in a large amount of air, and seawater or fresh water is contained therein. It is stored. Further, a hydrogen burner section 193 is provided on the atmosphere intake line L1. Therefore, the air passing through the atmosphere intake line L1 by the blower 196 is in a state where oxygen is consumed by the combustion of the burner using hydrogen as fuel in the combustion burner section 193, and the concentration of carbon dioxide rises to 0.05%. It is sent into the carbon dioxide absorption unit 191 and discharged into seawater or fresh water as fine bubbles from the nozzle 194 with innumerable holes at the bottom thereof.

炭酸ガス吸収部191内に放出された大気は、海水または真水と接触することで含まれている二酸化炭素が海水または真水中に溶け込み、炭酸水を生成する(HO+CO=HCO)。一方、海水または真水に溶け込み難いその他のガス(N、O、Arなど)はそのまま水面上に出て水面に一定の気圧を与えることで二酸化炭素の溶解度を増加させた後、排ガスラインL4から大気中に放出される。 In the atmosphere released into the carbon dioxide gas absorption unit 191, carbon dioxide contained in the seawater or fresh water dissolves in the seawater or fresh water to generate carbonated water (H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3). ). On the other hand, seawater or other gases that are difficult to dissolve in fresh water (N 2 , O 2 , Ar, etc.) go out onto the water surface as they are and give a constant atmospheric pressure to the water surface to increase the solubility of carbon dioxide, and then the exhaust gas line L4. Is released into the atmosphere.

その後、炭酸ガス吸収部191で生成された炭酸水は、連結ラインL2を介して炭酸ガス回収部192に順に流れる。この炭酸ガス回収部192の底部には電気ヒーター195が設けられており、流れ込んだ炭酸水を約60℃まで温めるようになっている。これによって、温められた炭酸水中の二酸化炭素がガスとなって気相中に分離されて水面上に溜まりその濃度が約90%程度まで濃縮されるため、その後は炭酸ガス供給ラインL3からメタン生成設備180に順次供給されることになる。 After that, the carbonated water generated in the carbon dioxide gas absorbing unit 191 flows in order to the carbon dioxide gas recovery unit 192 via the connecting line L2. An electric heater 195 is provided at the bottom of the carbon dioxide gas recovery unit 192 so that the carbonated water that has flowed in can be heated to about 60 ° C. As a result, carbon dioxide in the warmed carbonated water becomes a gas, is separated into the gas phase, accumulates on the water surface, and the concentration is concentrated to about 90%. After that, methane is generated from the carbon dioxide gas supply line L3. It will be sequentially supplied to the equipment 180.

なお、この高濃度の二酸化炭素中には、少量の窒素や酸素、アルゴンなどが含まれているが、これらのガスはサバティエ反応に影響しない。そして、最初に吸入する大気中のCOは0.04%とされているので、4kgのCOを獲得するには10tonの空気を取り込めばよい。大気の重さはおおむね1mあたり1kgなので1000mで1tonになる。したがって、この方法で4tonのCOを得るには1万ton、1千万mの大気が必要になる。いま、断面積が4.0m(口径2m強)のパイプに流速10m/secの空気を流すと40m/sec(2400m/min 144000m/h)の流量になるので、このようなパイプを10本作れば一日あたり約11tonのCOを取り出すことができる。 The high concentration of carbon dioxide contains a small amount of nitrogen, oxygen, argon, etc., but these gases do not affect the Sabatier reaction. Since the CO 2 in the atmosphere to be inhaled first is 0.04%, 10 tons of air should be taken in to obtain 4 kg of CO 2. The weight of the atmosphere is about 1 kg per 1 m 3 , so 1000 m 3 is 1 ton. Therefore, in order to obtain 4 tons of CO 2 by this method, an atmosphere of 10,000 tons and 10 million m 3 is required. Now, if air with a flow velocity of 10 m / sec is passed through a pipe with a cross-sectional area of 4.0 m 3 (diameter 2 m or more), the flow rate will be 40 m 3 / sec (2400 m 3 / min 144000 m 3 / h). If you make 10 pipes, you can get about 11 tons of CO 2 per day.

同様の計算で1日3000ton(年間100万ton)のCOを回収するのには、上記パイプを300本作ればよい。COを運搬する費用はゼロであり、構造としては酸素を除去するための炭酸ガス吸収部191と、炭酸ガス回収部192を60℃に保つヒーター195だけの極めて単純なものである。もちろん広大な敷地を必要とするが、一面に敷き詰めたソーラーパネルの下に莫大な未利用空間のある本発明の水素生成プラント100にあっては大きな障害にはなり得ない。 In order to recover 3000 tons of CO 2 per day (1 million tons per year) by the same calculation, it is sufficient to make 300 of the above pipes. The cost of transporting CO 2 is zero, and the structure is extremely simple, consisting only of a carbon dioxide absorption unit 191 for removing oxygen and a heater 195 that keeps the carbon dioxide recovery unit 192 at 60 ° C. Of course, a vast site is required, but the hydrogen generation plant 100 of the present invention, which has a huge unused space under the solar panels spread all over, cannot be a big obstacle.

この構成では、前述したドライアイスのような純度の高い二酸化炭素を得られ難いが、もしサバティエ反応器に残余の窒素やアルゴンが混入しても水素ガスと反応しないので生産効率が若干落ちるだけだと推測される。空気を送り込むパイプは可燃物を扱うわけではないので一般に使う対塩性プラスチック製のものに水圧で萎まないように所々にリングをつけたものでよい。個々のパイプラインの長さは最長で300m程度である。 With this configuration, it is difficult to obtain high-purity carbon dioxide like the dry ice mentioned above, but even if residual nitrogen or argon is mixed in the Sabatier reactor, it will not react with hydrogen gas, so the production efficiency will only drop slightly. It is presumed. Since the pipe that sends air does not handle combustibles, it may be a commonly used pipe made of salt-resistant plastic with rings attached in places so that it will not wither due to water pressure. The maximum length of each pipeline is about 300 m.

また、このようにメタンとして輸送するためには、大型船の接舷受入れ設備が必要となるが、LNGタンカーなどは陸上の装置からパイプによってガスを注入や排出をするために、バルブは船体上部に取り付けられており、船によって取り付け口の高さも違う。港湾の中とは違って海面に「うねり」のあることもあるので、浮島には接舷用のフロートを作り、本発明の水素生成プラント100側のガスパイプが船体の注入バルブに届くように高さを調節する必要がある。 In addition, in order to transport as methane in this way, a port reception facility for large ships is required, but in LNG tankers and the like, gas is injected and discharged from land equipment by pipes, so the valve is on the upper part of the hull. It is attached to the port, and the height of the attachment port differs depending on the ship. Unlike in a harbor, there may be "swells" on the sea surface, so a float for starboarding is made on the floating island, and the gas pipe on the hydrogen generation plant 100 side of the present invention is high so that it reaches the injection valve of the hull. You need to adjust the swell.

また、メタノール、エタノール、アンモニア、ギ酸、尿素など社会の基幹になる素材産業でありながら、大量の化石燃料や化石燃料由来の水素を使い、二酸化炭素を排出せざるを得ないために物流の便のよい陸地での操業が難しくなっている。本発明は赤道反流上の恵まれた気候条件や地理的条件に加え、初期投資を軽減できる下記のインフラを用意して、これらを資源として利用する企業に敷地を提供できるものである。 In addition, although it is a material industry that is the core of society such as methanol, ethanol, ammonia, formic acid, and urea, it uses a large amount of fossil fuels and hydrogen derived from fossil fuels, and has no choice but to emit carbon dioxide. It is difficult to operate on good land. According to the present invention, in addition to the favorable climatic and geographical conditions on the Equatorial Counter Current, the following infrastructure that can reduce the initial investment can be prepared, and the site can be provided to a company that uses these as resources.

100…水素生成プラント
110…浮体構造物
111…浮体ユニット
112…浮桟橋
113…設備エリア
114…デッキプレート
115…ボトムプレート
116…タンク
117…支柱
120…太陽光発電設備
121…太陽電池モジュール
122…接続箱
123…パワーコンディショナー
124…蓄電池
130…水分解設備
131…制御部
132…取水部
133…電気分解部
134…分岐管
135…取水管
136…排水管
137…水素管
138…酸素管
140…水素貯蔵輸送設備
141…水素貯蔵部
142…水素回収部
143…輸送船
144…供給ポンプ
145…ノズル
146…加熱機器
150…位置制御設備
151…位置検出部
152…浮体移動部
153…コントロールユニット
154…操舵装置
155…方向舵(舵板:ステアボード)
160…蒸留水生成設備
161…海水通路
163…蒸発通路
164…凝縮器
165…ダクト
170…冷却水取入設備
171…ホース群
172…保持板
173…汲上げポンプ
180…メタン生成設備
181…メタン生成部
182…メタン液化部
183、184…圧縮機
185…ヒーター
190…二酸化炭素回収設備
191…炭酸ガス吸収部
192…炭酸ガス回収部
193…水素バーナー部
194…ノズル
195…ヒーター
196…送風機
C…コンテナ
BF…ベースフロート
CF…コンテナフロート
CP…コンテナプール
H…可撓性ホース
HV…水素供給バルブ
L…溶媒
N…熱交換部
S…貫通穴
V1、V2…バルブ
Y…輸水部
WBE…作業用ベースフロート
a1…海水取入口
a2…海水排出口
100 ... Hydrogen generation plant 110 ... Floating structure 111 ... Floating unit 112 ... Floating pier 113 ... Equipment area 114 ... Deck plate 115 ... Bottom plate 116 ... Tank 117 ... Pillar 120 ... Solar power generation equipment 121 ... Solar cell module 122 ... Connection Box 123 ... Power conditioner 124 ... Storage battery 130 ... Water decomposition equipment 131 ... Control unit 132 ... Water intake unit 133 ... Electrolysis unit 134 ... Branch pipe 135 ... Intake pipe 136 ... Drain pipe 137 ... Hydrogen pipe 138 ... Oxygen pipe 140 ... Hydrogen storage Transport equipment 141 ... Hydrogen storage unit 142 ... Hydrogen recovery unit 143 ... Transport ship 144 ... Supply pump 145 ... Nozzle 146 ... Heating equipment 150 ... Position control equipment 151 ... Position detection unit 152 ... Floating body moving unit 153 ... Control unit 154 ... Steering device 155 ... Directional steering (control plate: steer board)
160 ... Distilled water generation equipment 161 ... Seawater passage 163 ... Evaporation passage 164 ... Condenser 165 ... Duct 170 ... Cooling water intake equipment 171 ... Hose group 172 ... Holding plate 173 ... Pumping pump 180 ... Methane production equipment 181 ... Methane generation Part 182 ... Methan liquefaction part 183, 184 ... Compressor 185 ... Heater 190 ... Carbon dioxide recovery equipment 191 ... Carbon dioxide gas absorption part 192 ... Carbon dioxide gas recovery part 193 ... Hydrogen burner part 194 ... Nozzle 195 ... Heater 196 ... Blower C ... Container BF ... Base float CF ... Container float CP ... Container pool H ... Flexible hose HV ... Hydrogen supply valve L ... Solvent N ... Heat exchange part S ... Through hole V1, V2 ... Valve Y ... Water supply part WBE ... Work base Float a1 ... Seawater intake a2 ... Seawater discharge port

Claims (7)

赤道反流海域の海面上を浮遊する浮体構造物に、太陽光発電設備と、当該太陽光発電設備で得られた電力を利用して海水又は雨水を電気分解して水素を生成する水分解設備と、当該水分解設備で生成した水素を貯蔵して輸送する水素貯蔵輸送設備とを備えたことを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラント。 A floating structure floating on the sea surface in the equatorial regurgitation area, a solar power generation facility, and a water splitting facility that electrolyzes seawater or rainwater to generate hydrogen using the electric power obtained from the solar power generation facility. A hydrogen generation plant using equatorial regurgitation, which is characterized by being equipped with a hydrogen storage and transportation facility that stores and transports hydrogen generated by the water splitting facility. 赤道反流海域の海面上を浮遊する浮体構造物に、太陽光発電設備と、当該太陽光発電設備で得られた電力を利用して海水又は雨水を電気分解して水素を生成する水分解設備と、当該水分解設備で生成した水素と二酸化炭素を反応させてメタンを生成するメタン生成設備とを備えたことを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラント。 A photovoltaic power generation facility and a water splitting facility that electrolyzes seawater or rainwater to generate hydrogen by using the electric power obtained from the photovoltaic power generation facility on a floating structure floating on the sea surface in the equatorial countercurrent sea area. A hydrogen generation plant using equatorial regurgitation, which is characterized by being equipped with a methane generation facility that produces methane by reacting hydrogen generated by the water splitting facility with carbon dioxide. 請求項1または2に記載の赤道反流を利用した水素生成プラントにおいて、
前記浮体構造物に、当該浮体構造物の位置を検出する位置検出部と、当該位置検出部で検出された位置情報から前記浮体構造物が前記赤道反流海域内に留まるようにその位置を移動する浮体移動部とからなる位置制御設備を備えたことを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラント。
In the hydrogen generation plant using the Equatorial Counter Current according to claim 1 or 2.
The position detection unit that detects the position of the floating structure and the position information detected by the position detection unit move the position of the floating structure so that the floating structure stays in the equatorial countercurrent area. A hydrogen generation plant that utilizes the Equatorial Counter Current, which is characterized by being equipped with a position control facility consisting of a floating body moving part.
請求項1に記載の赤道反流を利用した水素生成プラントにおいて、
前記水素貯蔵輸送設備は、有機ケミカルハイドライド法によって水素を溶媒に貯蔵することを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラント。
In the hydrogen generation plant using the Equatorial Counter Current according to claim 1.
The hydrogen storage and transportation facility is a hydrogen generation plant using the Equatorial Counter Current, which is characterized by storing hydrogen in a solvent by an organic chemical hydride method.
請求項4に記載の赤道反流を利用した水素生成プラントにおいて、
前記水素貯蔵輸送設備は、前記有機ケミカルハイドライド法によって水素を貯蔵した溶媒を多数のコンテナに個別封入し、コンテナ単位で輸送することを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラント。
In the hydrogen generation plant using the Equatorial Counter Current according to claim 4.
The hydrogen storage and transportation facility is a hydrogen generation plant using the equatorial countercurrent, which comprises individually encapsulating a solvent storing hydrogen by the organic chemical hydride method in a large number of containers and transporting the solvent in container units.
請求項1乃至5のいずれかに記載の赤道反流を利用した水素生成プラントにおいて、
海水を蒸発させて蒸留水を生成する蒸留水生成設備を備え、
前記水分解設備は前記蒸留水生成設備で生成した蒸留水に電解質を加えたものを用いることを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラント。
In the hydrogen generation plant using the equatorial countercurrent according to any one of claims 1 to 5.
Equipped with a distilled water generation facility that evaporates seawater to generate distilled water
The water cracking facility is a hydrogen generation plant using the equatorial countercurrent, which is characterized by using distilled water generated by the distilled water generation facility with an electrolyte added.
請求項1乃至6のいずれかに記載の赤道反流を利用した水素生成プラントにおいて、
海面付近の海水を冷却して取水する冷却水取入設備を備え、
当該冷却水取入設備は、海面に浮かぶベースフロートと、複数本の汲上げホースからなるホース群と、汲上げポンプとを有し、
前記ホース群は、その両端が前記ベースフロートに取りつけられ、その途中が深海まで垂下していると共に、前記ベースフロートから深海に至る部分は束ねられており、かつ深海部分は保持板によって各汲上げホース同士が離れていることを特徴とする赤道反流を利用した水素生成プラント。
In the hydrogen generation plant using the equatorial countercurrent according to any one of claims 1 to 6.
Equipped with a cooling water intake facility that cools and takes in seawater near the sea surface
The cooling water intake facility has a base float floating on the surface of the sea, a hose group consisting of a plurality of pumping hoses, and a pumping pump.
Both ends of the hose group are attached to the base float, the hose hangs down to the deep sea in the middle, the part from the base float to the deep sea is bundled, and the deep sea part is pumped by a holding plate. A hydrogen generation plant that utilizes the Equatorial Countercurrent, which is characterized by the hoses being separated from each other.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54127890A (en) * 1978-03-14 1979-10-04 Licentia Gmbh Hydrogen producing apparatus
JPH06169783A (en) * 1992-12-07 1994-06-21 Ebara Infilco Co Ltd Method for producing energy and useful substance, and apparatus therefor
JP2005145218A (en) * 2003-11-14 2005-06-09 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Hydrogen manufacturing facility and hydrogen manufacturing transportation system on ocean
JP2005143403A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Ouchi Ocean Consultant Inc Drifting installation for utilizing ocean deep water
KR20110024047A (en) * 2009-09-01 2011-03-09 손성철 A hydrogen production ship used solra power
JP2013249531A (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Mizu Kk Supply device of hydrogen gas for living body
JP2016043719A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 第一電気株式会社 Electric power generation/consumption system
JPWO2017022135A1 (en) * 2015-08-06 2018-05-24 株式会社東芝 Hydrogen supply management device and hydrogen supply management method
US20180148356A1 (en) * 2015-03-10 2018-05-31 Bound4Blue, Sl System for the production of hydrogen from sea water
JP2019172595A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 大阪瓦斯株式会社 Method for methanation of carbon dioxide in combustion exhaust gas and methane production facility

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6020778B2 (en) 2014-09-30 2016-11-02 大日本印刷株式会社 Battery packaging materials

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54127890A (en) * 1978-03-14 1979-10-04 Licentia Gmbh Hydrogen producing apparatus
JPH06169783A (en) * 1992-12-07 1994-06-21 Ebara Infilco Co Ltd Method for producing energy and useful substance, and apparatus therefor
JP2005145218A (en) * 2003-11-14 2005-06-09 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Hydrogen manufacturing facility and hydrogen manufacturing transportation system on ocean
JP2005143403A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Ouchi Ocean Consultant Inc Drifting installation for utilizing ocean deep water
KR20110024047A (en) * 2009-09-01 2011-03-09 손성철 A hydrogen production ship used solra power
JP2013249531A (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Mizu Kk Supply device of hydrogen gas for living body
JP2016043719A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 第一電気株式会社 Electric power generation/consumption system
US20180148356A1 (en) * 2015-03-10 2018-05-31 Bound4Blue, Sl System for the production of hydrogen from sea water
JPWO2017022135A1 (en) * 2015-08-06 2018-05-24 株式会社東芝 Hydrogen supply management device and hydrogen supply management method
JP2019172595A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 大阪瓦斯株式会社 Method for methanation of carbon dioxide in combustion exhaust gas and methane production facility

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