JP2024022946A - 二酸化炭素回収システム及び二酸化炭素回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】システム構成の簡略化を実現可能な二酸化炭素回収システムを提供すること。【解決手段】実施形態の二酸化炭素回収システムは、取込みユニット、電解ユニット、電源ユニット及び回収ユニットを備える。取込みユニットは、配置される環境でのガスの流れを利用してガスを取込み、電解ユニットでは、電位に対応した電気応答によって、吸着物質が二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能になる。電源ユニットは、電位を調整することにより、電解ユニットおいて、流入したガスに含まれる二酸化炭素を吸着物質に吸着させ、吸着した二酸化炭素を吸着物質から放出させる。回収ユニットは、吸着した後に吸着物質から放出された二酸化炭素を回収する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、二酸化炭素回収システム及び二酸化炭素回収方法に関する。

ガスから二酸化炭素を分離し、分離した二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムが用いられている。このような二酸化炭素回収システムでは、二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能な吸着物質を備える吸着ユニットにガスを流入させ、流入したガスに含まれる二酸化炭素を吸着物質に吸着させることにより、ガスから二酸化炭素を分離する。そして、二酸化炭素を吸着物質に吸着させた残ガスを吸着ユニットから排出した後、吸着物質に吸着した二酸化炭素を吸着物質から放出させ、吸着物質から放出された二酸化炭素を回収する。

前述のような二酸化炭素回収システムでは、ガスを効率的にシステムへ導入するためにファンやコンプレッサ等が必要になり、システム全体に占めるファン及びコンプレッサ等のスペースは大きくなるとともに、配管も複雑になる。このため、ファン等を設けることなく吸着物質を備える吸着ユニットにガスを導入可能にしたり、吸着物質を加熱することなく吸着した二酸化炭素を吸着物質から放出可能にしたりする等して、二酸化炭素回収システムの構成を簡略化することが、求められている。

特開２０２１－３２１７４号公報 特開２０２１－１５７９号公報 米国特許出願公開第２０２１／００３１９３９号明細書

本発明が解決しようとする課題は、システム構成の簡略化を実現可能な二酸化炭素回収システム及び二酸化炭素回収方法を提供することにある。

実施形態の二酸化炭素回収システムは、取込みユニット、電解ユニット、電源ユニット及び回収ユニットを備える。取込みユニットには、取込み口が形成され、取込みユニットは、配置される環境でのガスの流れを利用して、取込み口からガスを取込む。電解ユニットは、電位に対応した電気応答によって二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能な吸着物質を備え、電解ユニットには、取込みユニットの取込み口から取込まれたガスが流入する。電源ユニットは、電位を調整することにより、電解ユニットおいて、取込み口から流入したガスに含まれる二酸化炭素を吸着物質に吸着させるとともに、吸着物質に吸着した二酸化炭素を吸着物質から放出させる。回収ユニットは、吸着物質に吸着した後に吸着物質から放出された二酸化炭素を回収する。

図１は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムを示す概略図である。 図２は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、電解ユニットの任意の１つの一例を示す概略図である。 図３は、図２の電解セルにおいて、作用極の吸着層の一部を拡大して示す概略図である。 図４は、第１の実施形態において、電解セルの吸着部材に含まれるＭＯＦの一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態において、電解セルの吸着部材に含まれるＣＯＦの一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、任意の１つの電解ユニットの電解セルの吸着部材へ二酸化炭素を吸着している状態の一例を示す概略図である。 図７は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、任意の１つの電解ユニットの電解セルの吸着部材へ二酸化炭素を吸着している状態の図６とは別の一例を示す概略図である。 図８は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図６の状態又は図７の状態の後に、任意の１つの電解ユニットから余分なガスを排出している状態の一例を示す概略図である。 図９は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図８の状態の後に、任意の１つの電解ユニットで吸着させた二酸化炭素を電解セルの吸着部材から放出している状態の一例を示す概略図である。 図１０は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図９の状態の後に、吸着部材が放出した二酸化炭素を任意の１つの電解ユニットから排出している状態の一例を示す概略図である。 図１１は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図１０の状態の後に、任意の１つの電解ユニットを大気圧に戻している状態を示す概略図である。 図１２は、第１の実施形態ある変形例に係る二酸化炭素回収システムを示す概略図である。 図１３は、図１２の変形例に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図６の状態の後に、任意の１つの電解ユニットから余分なガスを排出している状態の一例を示す概略図である。 図１４は、図１２の変形例に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図９の状態の後に、吸着部材が放出した二酸化炭素を任意の１つの電解ユニットから排出している状態の一例を示す概略図である。 図１５は、図１２の変形例に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図１４の状態の後に、任意の１つの電解ユニットを大気圧に戻している状態の一例を示す概略図である。 図１６は、第２の実施形態に係る二酸化炭素回収システムを示す概略図である。 図１７は、第２の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、最も上流側の電解ユニットで電解セルの吸着部材へ二酸化炭素を吸着している状態の一例を示す概略図である。 図１８は、第２の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図１７の状態の後に、最も上流側の電解ユニットから余分なガスを排出している状態の一例を示す概略図である。 図１９は、第２の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図１８の状態の後に、最も上流側の電解ユニットで吸着させた二酸化炭素を電解セルの吸着部材から放出している状態の一例を示す概略図である。 図２０は、第２の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図１９の状態の後に、最も上流側の電解ユニットから２番目に上流側の電解ユニットに二酸化炭素を流入させ、２番目に上流側の電解ユニットで流入した二酸化炭素を電解セルの吸着部材へ吸着している状態の一例を示す概略図である。 図２１は、第２の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、図２０の状態の後に、２番目に上流側の電解ユニットから余分なガスを排出している状態の一例を示す概略図である。 図２２は、第３の実施形態に係る二酸化炭素回収システムに設けられる任意の１つの電解ユニットを示す概略図である。 図２３は、第３の実施形態において、電解セルの電解液に含まれる酸化還元活性を有する化合物の一例を示す図である。 図２４は、第３の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、任意の１つの電解ユニットで、電解セルの電解液に含まれる吸着物質に二酸化炭素を吸着している状態を示す概略図である。 図２５は、第３の実施形態に係る二酸化炭素回収システムにおいて、任意の１つの電解ユニットで、電解セルの電解液に含まれる吸着物質から吸着した二酸化炭素を放出している状態を示す概略図である。 図２６は、第４の実施形態に係る二酸化炭素回収システムを示す概略図である。 図２７は、第４の実施形態に係る二酸化炭素回収システムに設けられる任意の１つの電解ユニットを示す概略図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

実施形態では、二酸化炭素回収システムが提供される。以下に示す二酸化回収システムでは、ガスの流れ（環境風）が既に存在する環境に、ガスを取り込む取込みユニットが配置される。ここで、ガスの流れが既に存在する環境としては、これに限るものではないが、山岳部の上部、海岸を含めた洋上、渓谷、ダム、高層ビル等の高所、ビル間の間隙、地下鉄の駅構内、地上に繋がる排気口、地下へのガス導入口、エレベーターの内筒、トンネル、大規模の屋内施設の排気口及びガス導入口、風力発電所の周辺環境、工場及びプラント等の排気口等が、挙げられる。環境風としては、例えば、気圧差により自然に発生する風、温度差により発生する風、チューブ状又は狭窄した箇所を物体又はガスが通り抜ける際に発生する風、及び、屋内と屋外との圧力差により生じる風、等が挙げられる。二酸化炭素回収システムでは、取込みユニットが配置される環境でのガスの流れを利用して、吸着ユニットとなる電解ユニットにガスを流入させる。そして、電解ユニットを用いて後述する処理を行うことにより、流入したガスから二酸化炭素を分離し、分離した二酸化炭素を回収する。

（第１の実施形態）
まず、実施形態の一例として第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る二酸化炭素回収システム１を示す。図１等に示すように、二酸化炭素回収システム１は、取込みユニット２を備える。取込みユニット２では、奥行方向（矢印Ｘで示す方向）が、規定される。取込みユニット２は、ガスの流れが発生する環境（ガスの流れが既に存在する環境）、すなわち、環境風が発生する環境に、配置される。取込みユニット２は、外装部材３を備え、取込みユニット２では、外装部材３の内部に流路５が形成される。流路５は、取込みユニット２の奥行方向に沿って形成される。また、取込みユニット２には、取込み口６が形成され、流路５は、取込みユニット２の外部に対して、すなわち、取込みユニット２が配置される環境に対して、取込み口６で開口する。取込みユニット２は、配置される環境でのガスの流れ（環境風）を利用して、取込み口６からガス（外気）を取込む。

取込み口６から取込まれたガスは、流路５に流入する。流路５を含む取込まれたガスが流れる流路では、取込み口６に近づく側が上流側となり、取込み口６から離れる側が下流側となる。流路５では、取込み口６から取込まれたガスが、上流側から下流側に向かって流れる。また、図１等の一例では、取込みユニット２の流路５には、上流側から下流側に向かって流路５の断面積が減少する断面積減少部７が、形成される。断面積減少部７では、取込み口６から離れるにつれて、取込み口６での開口面積から、流路５の断面積が減少する。

本実施形態では、二酸化炭素回収システム１は、電解ユニットを備え、図１等の一例では、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電解ユニットＥ１～Ｅｎを備える。電解ユニットＥ１～Ｅｎは、取込んだガスが流れる流路において、取込みユニット２に対して下流側に配置される。また、電解ユニットＥ１～Ｅｎは、取込んだガスが流れる流路において、互いに対して並列に配置される。本実施形態では、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに、電解セル１０が１つずつ設けられる。電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれには、取込みユニット２の取込み口６から取込まれたガスが、流入可能である。

二酸化炭素回収システム１は、制御部（コントローラ）８を備える。制御部８は、二酸化炭素回収システム１の全体を制御する。制御部８は、プロセッサ又は集積回路、及び、メモリ等の記憶媒体を備える。プロセッサ又は集積回路は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイコン、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、及び、ＤＳＰ（Digital Signal processor）等のいずれかを含む。制御部８は、プロセッサ等を１つのみ備えてもよく、プロセッサ等を複数備えてもよい。制御部８では、プロセッサ等によって後述の処理が行われる。なお、プロセッサ等の代わりにクラウド環境の仮想プロセッサ等によって、後述する制御部８の処理が行われてもよい。

取込み口６から取込まれたガスが流れる流路では、取込み口６と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれとの間に、風量計１１が配置される。風量計１１は、取込み口６で取込まれたガスの流量（風量）を計測する。また、取込まれたガスが流れる流路では、風量計１１と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれとの間に、流量調整部として流量調整バルブ（風量調整バルブ）１２が配置される。流量調整バルブ１２は、取込み口６に対して下流側で、かつ、電解ユニットＥ１～Ｅｎに対して上流側に配置され、取込み口６と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれとの間に配置される。流量調整バルブ１２は、流量調整バルブ１２を通って下流側へ向かうガスの流量を調整する。電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに対して、流量調整バルブ１２が１つずつ配置されてもよく、電解ユニットＥ１～Ｅｎの中の複数に対して１つの流量調整バルブ１２が設けられてもよい。このため、１つの流量調整バルブ１２で、電解ユニットＥ１～Ｅｎの中の複数のガスの流量を調整してもよい。

制御部８は、取込み口６で取込まれたガスの流量についての風量計１１による計測結果を、取得する。制御部８は、風量計１１での計測結果に基づいて、流量調整バルブ１２の作動を制御し、基準流量を超えない状態に、流量調整バルブ１２を通って下流側へ向かうガスの流量を制御する。ここで、取込み口６で取込んだガスの流量が基準流量を超えている場合は、制御部８は、流量調整バルブ１２の作動を制御することにより、取込んだガスの中で基準流量のみを、流量調整バルブ１２を通して下流側へ流入させる。この際、取込んだガスの中で流量調整バルブ１２から下流側へ流入しなかった残りの一部は、流量調整バルブ１２から大気へ排出される。基準流量を超えない状態に、流量調整バルブ１２を通って下流側へ向かうガスの流量が調整されるため、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれにおいて、適正範囲を超えて大きくならない状態に、ガスの流入量が調整される。これにより、電解ユニットＥ１～Ｅｎの破損等が有効に防止される。

二酸化炭素回収システム１は、風向計１３、及び、駆動部材であるモータ１５を備える。風向計１３は、取込みユニット２が配置される環境において、ガスが流れる方向（環境風が流れる方向）を計測する。また、モータ１５を駆動することにより、取込みユニット２が回動等の動作を行い、取込みユニット２の姿勢が変化する。取込みユニット２の姿勢が変化することにより、取込み口６の開口方向が変化する。なお、取込みユニット２の姿勢が風向きに対応して変化する構成であれば、モータ１５等の駆動部材は、必ずしも設ける必要はない。

制御部８は、取込みユニット２が配置される環境でのガスが流れる方向についての風向計１３による計測結果を、取得する。制御部８は、風向計１３での計測結果に基づいて、モータ１５の駆動を制御し、取込みユニット２の姿勢を制御する。これにより、風向計１３での計測結果に基づいて、制御部８によって、取込み口６の開口方向が調整される。ある一例では、取込みユニット２が配置される環境において、取込み口６の開口面に対して直交又は略直交する方向から取込み口６に向かってガスが流れる状態に、取込みユニット２の姿勢が調整され、取込み口６の開口方向が調整される。

また、取込み口６の開口方向は、水平面に対して俯角を成すことが好ましい。この場合、取込み口６の開口方向は、水平面に対して鉛直下側へ傾斜する。なお、図１の状態では、取込み口６の開口方向は、水平面に対して俯角を成し、矢印Ａ１で示す方向が、取込み口６の開口方向となる。図１の一例では、取込みユニット２の外装部材３に、フィルタ１６が取付けられる。フィルタ１６は、取込み口６を外側から覆う状態で、外装部材３に取付けられる。なお、水平面は、鉛直方向（重力方向）に直交する仮想上の面である。

また、図１の一例では、二酸化炭素回収システム１は、水位計１７、開閉部材であるシャッター１８、及び、駆動部材であるモータ１９を備える。水位計１７は、取込みユニット２が配置される環境において、水位を計測する。シャッター１８は、取込み口６を開口させる状態と取込み口６を閉塞する状態との間で、作動状態が切替わる。二酸化炭素回収システム１では、モータ１９を駆動することにより、シャッター１８の作動状態が切替わり、シャッター１８による取込み口６の開閉状態が切替わる。シャッター１８によって取込み口６が閉塞されることにより、取込みユニット２の外部から取込み口６を通して流路５に水等が流入することが、防止される。なお、二酸化炭素回収システム１では、図１の一例のように、モータ１５，１９等の駆動部材が複数設けられてもよい。また、例えば、１つのモータ（駆動部材）で取込みユニット２及びシャッター１８の両方を動作させる等、１つの駆動部材で複数の動作部分を動作させてもよい。

制御部８は、取込みユニット２が配置される環境での水位についての水位計１７による計測結果を、取得する。制御部８は、水位計１７での計測結果に基づいて、モータ１９の駆動を制御し、シャッター１８の作動を制御する。これにより、水位計１７での計測結果に基づいて、制御部８によって、シャッター１８による取込み口６の開閉状態が調整される。取込みユニット２が配置される環境での水位が基準レベルを超えていない場合は、制御部８は、取込み口６を開口させる。そして、制御部８は、取込みユニット２が配置される環境での水位が基準レベルを超えたことに基づいて、シャッター１８によって取込み口６を閉塞させる。水位の基準レベルは、予め設定していてもよいし、クラウドやネットワーク上から適宜情報を取得してもよい。

また、本実施形態では、取込み口６と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれとの間において、取込まれたガスは、加熱及び冷却されない。すなわち、流路において取込み口６と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれとの間には、取込まれたガスを加熱する機構、及び、取込まれたガスを冷却する機構は設けられない。このため、取込みユニット２は、取込み口６から取込んだガスを、加熱及び冷却することなく、電解ユニットＥ１～Ｅｎのいずれかに流入させる。ある一例では、取込みユニット２は、－１０℃以上かつ５０℃以下の範囲のいずれかの温度で、取込み口６から取込んだガスを、電解ユニットＥ１～Ｅｎのいずれかに流入させる。

二酸化炭素回収システム１は、温度計２１，２２を備える。温度計（第１の温度計）２１は、取込み口６と流量調整バルブ１２との間において、取込み口６から取込まれたガスの温度を計測する。また、温度計（第２の温度計）２２は、流量調整バルブ１２と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれとの間において、流量調整バルブ１２から下流側へ向かうガスの温度を計測する。制御部８は、ガスの温度についての温度計２１，２２のそれぞれによる計測結果を、取得する。

ある一例では、制御部８は、温度計２１，２２のそれぞれでの計測結果に基づいて、流量調整バルブ１２の作動を制御する。ここで、本実施形態では、前述のように、取込み口６と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれとの間において、取込まれたガスは、加熱及び冷却されない。このため、二酸化炭素回収システム１が正常に動作している場合は、温度計２１が計測した温度は、温度計２２が計測した温度と、差がない、又は、ほとんど差がない。このため、温度計２１，２２が計測した温度の差分の絶対値が基準値を超えている場合等は、制御部８は、流量調整バルブ１２の作動を制御することにより、取込んだガスが流量調整バルブ１２から下流側へ流れることを防止する。この際、例えば、取込んだガスの全てが、流量調整バルブ１２から大気へ排出される。また、ある一例では、温度計２１，２２で計測される温度について、規定範囲が設定される。そして、温度計２１，２２で計測された温度のいずれかが規定範囲から外れている場合は、制御部８は、モータ１９の駆動によってシャッター１８を作動させ、シャッター１８によって取込み口６を閉塞する。これにより、規定範囲の温度から外れたガスが取込み口６から電解ユニットＥ１～Ｅｎに流入することが防止され、電解ユニットＥ１～Ｅｎの凍結及び劣化等が有効に防止される。なお、温度についての規定範囲は、例えば、－１０℃以上かつ５０℃以下の前述の範囲である。

また、二酸化炭素回収システム１では、圧力計２３、流入切替えバルブ２５及び排出切替えバルブ２６のそれぞれが、電解ユニットＥ１～Ｅｎと同一の数設けられ、図１の一例では、圧力計２３、流入切替えバルブ２５及び排出切替えバルブ２６のそれぞれが、ｎ個ずつ設けられる。圧力計２３、流入切替えバルブ２５及び排出切替えバルブ２６のそれぞれは、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに対して１つずつ、設けられる。圧力計２３のそれぞれは、電解ユニットＥ１～Ｅｎの対応する１つの圧力を計測する。制御部８は、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでの圧力についての圧力計２３の対応する１つによる計測結果を、取得する。

流入切替えバルブ２５のそれぞれは、開状態及び閉状態に切替わり可能である。流入切替えバルブ２５のそれぞれは、開状態になることにより、流量調整バルブ１２から、すなわち、上流側から、電解ユニットＥ１～Ｅｎの対応する１つへガスが流入させる。一方、流入切替えバルブ２５のそれぞれは、閉状態になることにより、電解ユニットＥ１～Ｅｎの対応する１つへの上流側からのガスの流入を、遮断する。制御部８は、流入切替えバルブ２５のそれぞれの作動を制御することにより、開状態及び閉状態のそれぞれに流入切替えバルブ２５のそれぞれを切替える。

排出切替えバルブ２６のそれぞれは、開状態、閉状態及びリリース状態に切替わり可能である。排出切替えバルブ２６のそれぞれは、開状態になることにより、電解ユニットＥ１～Ｅｎの対応する１つから下流側へ、ガスを排出させる。一方、排出切替えバルブ２６のそれぞれは、閉状態になることにより、電解ユニットＥ１～Ｅｎの対応する１つからのガスの排出を、遮断する。また、排出切替えバルブ２６のそれぞれは、リリース状態になることにより、電解ユニットＥ１～Ｅｎの対応する１つから大気へ、ガスを排出させる。ただし、排出切替えバルブ２６のそれぞれのリリース状態では、電解ユニットＥ１～Ｅｎの対応する１つから下流側へは、ガスは排出されない。制御部８は、排出切替えバルブ２６のそれぞれの作動を制御することにより、開状態、閉状態及びリリース状態のそれぞれに排出切替えバルブ２６のそれぞれを切替える。

二酸化炭素回収システム１は、二酸化炭素を回収する回収ユニット３０を備える。ガスが流れる流路では、回収ユニット３０は、電解ユニットＥ１～Ｅｎに対して下流側に配置される。電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれは、排出切替えバルブ２６の対応する１つが開状態になることにより、回収ユニット３０へガスを排出可能となる。回収ユニット３０は、コンプレッサ３１、切替えバルブ３２及び回収タンク３３を備える。ガスが流れる流路では、コンプレッサ３１は、回収タンク３３に対して上流側に配置され、切替えバルブ３２は、コンプレッサ３１と回収タンク３３との間に配置される。

コンプレッサ３１が運転されることにより、二酸化炭素等のガスが圧縮され、圧縮されたガスが圧送される。制御部８は、コンプレッサ３１の運転状態を制御し、コンプレッサ３１の運転及び運転停止を切替える。切替えバルブ３２は、開状態、閉状態及びリリース状態に切替わり可能である。切替えバルブ３２は、開状態になることにより、コンプレッサ３１からガスを回収タンク３３に流入させる。一方、切替えバルブ３２は、閉状態になることにより、コンプレッサ３１から回収タンク３３へのガスの流入を、遮断する。また、切替えバルブ３２は、リリース状態になることにより、コンプレッサ３１から大気へ、ガスを排出させる。ただし、切替えバルブ３２のリリース状態では、コンプレッサ３１から回収タンク３３へは、ガスは排出されない。制御部８は、切替えバルブ３２の作動を制御することにより、開状態、閉状態及びリリース状態のそれぞれに切替えバルブ３２を切替える。

回収タンク３３には、切替えバルブ３２の開状態において、コンプレッサ３１から圧縮された二酸化炭素が排出され、二酸化炭素が溜められる。これにより、二酸化炭素が回収される。なお、図１の一例等では、回収ユニット３０において、回収した二酸化炭素は、回収タンク３３に溜められるが、これに限るものではない。ある一例では、回収ユニット３０において回収した二酸化炭素は、二酸化炭素を使用する装置又はシステム等に供給される。

また、二酸化炭素回収システム１は、ポテンショスタット等の電源ユニット４０を備える。電源ユニット４０は、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの電解セル１０に、電気的に接続される。電源ユニット４０は、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの電解セル１０に、電圧を印加可能である。制御部８は、電源ユニット４０の駆動を制御することにより、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの電解セル１０での電圧の印加状態を制御する。なお、図１では、電源ユニット４０と電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの電解セル１０との間の電気的な接続は、一点鎖線で示す。

図２は、電解ユニットＥ１～Ｅｎの任意の１つである電解ユニットＥｋの一例を示す。図２では、電解ユニットＥｋの構成に加えて、電解ユニットＥｋの電源ユニット４０への電気的な接続構造等も示される。なお、ｋは、１以上かつｎ以下の自然数の任意の１つである。また、電解ユニットＥｋ以外の電解ユニット（Ｅ１～ＥｎのＥｋ以外）についても、電解ユニットＥｋと同様の構成であり、電解ユニットＥｋと同様にして電源ユニット４０に電気的に接続される。

図２の一例では、電解ユニットＥｋにおいて、処理室４１となる空間に、電解セル１０が配置される。電解ユニットＥｋでは、処理室４１に上流側からガスが流入し、処理室４１からガスが下流側又は大気へ排出される。また、電解ユニットＥｋでは、処理室４１の圧力が電解ユニットＥｋの圧力として、圧力計２３の対応する１つによって、計測される。図２の一例では、電解ユニットＥｋの電解セル１０は、作用極４２及び対極４３を備える。電解セル１０には、参照極が設けられず、電解セル１０は、作用極４２及び対極４３の２種類の電極から構成される。なお、ある一例では、電源ユニット４０は複数設けられ、複数の電源ユニット４０の間で、電圧を印加する電解ユニットを異ならせてもよい。

図２の一例では、１つの対極４３に対して２つの作用極４２を積層することにより、電解セル１０が形成される。電解セル１０では、２つの作用極４２の一方が、積層方向の一方側から対極４３に積層され、２つの作用極４２の他方が、積層方向の他方側から対極４３に積層される。また、電解セル１０では、作用極４２のそれぞれと対極４３との間にシート状のセパレータ４５が、配置される。セパレータ４５は、電気的絶縁性を有し、作用極４２のそれぞれと対極４３との間を電気的に絶縁する。作用極４２のそれぞれは、集電体４６、及び、集電体４６の表面に形成される吸着層４７を備える。図２の一例では、作用極４２のそれぞれの集電体４６において、対極４３が位置する側とは反対側を向く面に、吸着層４７が形成される。

電源ユニット４０は、作用極４２の集電体４６及び対極４３のそれぞれに電気的に接続される。そして、電源ユニット４０は、電解セル１０に電圧を印加することにより、作用極４２と対極４３との間に電圧（電位差）が発生し、作用極４２に電位が付加される。ここで、対極４３は、導電性を有する材料から形成され、例えば、炭素材料、導電性高分子及び白金のいずれかから形成される。また、セパレータ４５は、電気的絶縁性を有する材料から形成されていれば、有機材料から形成されてもよく、無機材料から形成されてもよい。セパレータ４５を形成する材料としては多孔性のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、アラミド、セルロース、セラミックス、カーボン、及び、不導体処理をした金属等が挙げられる。セパレータ４５は、前述した材料の一種類のみから形成されてもよく、前述した材料の複数の種類を組み合わせて形成されてもよい。

作用極４２の集電体４６は、導電性を有する材料から形成され、例えば、炭素質物及び金属のいずれかから形成される。集電体４６が炭素質物から形成される場合、集電体４６として、グラッシーカーボン、グラファイトシート、カーボンフェルト、カーボンクロス、カーボンメッシュ、カーボンペーパー、及び、ガス拡散層付カーボンシート等のいずれかが用いられる。また、集電体４６が金属から形成される場合、集電体４６として、銅板、銅シート、銅メッシュ、アルミニウム板、アルミニウムシート、アルミニウムメッシュ、ニッケル板、ニッケルシート及びニッケルメッシュ等のいずれかが用いられる。なお、集電体４６を形成する炭素質物及び金属は、前述した構成に限るものではない。集電体４６は、カーボンクロス、カーボンメッシュ及び金属メッシュ等の多数の孔が形成された多孔体を備えることが、好ましい。これにより、集電体４６の表面積が大きくなり、集電体４６の表面に形成される吸着層４７と集電体４６との接触面積が、大きくなる。集電体４６と吸着層４７との接触面積が大きくなることにより、集電体４６から吸着層４７へ、電荷が移動し易くなる。

図３は、図２の電解セル１０において、作用極４２の吸着層４７の一部を拡大して示す。図３等に示すように、吸着層４７は、導電部材４８及び吸着部材４９を含む。吸着層４７では、多数の導電部材４８及び多数の吸着部材４９が混合される。吸着層４７の形成においては、導電部材４８及び吸着部材４９を溶媒に添加した後に、溶媒を混合することにより、ペーストを調製する。この際、溶媒に、導電部材４８及び吸着部材４９に加えて、結着剤が添加されてもよい。そして、調整されたペーストを集電体４６の表面に塗工し、塗工したペーストを乾燥することにより、吸着層４７が形成される。

導電部材４８のそれぞれは、例えば、導電性を有する炭素質物から形成される。この場合、導電部材４８のそれぞれは、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、カーボンナノファイバー、及び、ケッチェンブラック等のいずれかから形成される。また、導電部材４８のそれぞれは、集電体４６及び吸着部材４９との接触確率を向上させる観点から、線形状又は平面形状に形成されることが、好ましい。この場合、導電部材４８のそれぞれは、例えば、棒形状、チューブ形状、ファイバー形状、シート形状及びフレーク形状のいずれかに形成される。導電部材４８は、１種類の材料から形成されてもよく、複数種類の材料を混合させて形成されてもよい。

吸着部材４９のそれぞれは、酸化還元活性を有する化合物を含む。吸着部材４９のそれぞれは、多孔体から形成され、吸着部材４９のそれぞれでは、径が５ｎｍ以下の細孔が多数形成される。本実施形態では、吸着部材４９のそれぞれは、金属有機構造体（Metal-Organic Framework：ＭＯＦ）及び共有結合性有機構造体（Covalent-Organic Framework：ＣＯＦ）の少なくとも一方を含む。そして、吸着部材４９のそれぞれでは、ＭＯＦ及び／又はＣＯＦに、１つ以上の架橋部分が形成され、ＭＯＤ及び／又はＣＯＦは、架橋部分として、酸化還元活性を有する前述の化合物の分子を含む。酸化還元活性を有する化合物には、カルボニル化合物、ピリジル化合物及びイミド化合物よりなる群から選択される少なくとも一種が含まれる。そして、酸化還元活性を有するカルボニル化合物には、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン及びフェナントレンキノン等が含まれ、酸化還元活性を有するピリジル化合物には、フェナントロリン、ピリジン、フェナジン、ピリミジン及びメチルビオロゲン等が含まれる。また、酸化還元活性を有するイミド化合物には、ベンゾジピロール、フタルイミド、フタルジイミド、ナフタレンイミド及びナフタレンジイミド等が含まれる。なお、メチルビオロゲン（別名：１，１’－ジメチル－４，４’－ビピリジニウムジクロリド）の誘導体として、例えば、１，１’－ジベンジル－４，４’－ビピリジニウムジクロリド（別名：ベンジルビオロゲン）、１，１’－ジフェニル－４，４’－ビピリジニウムジクロリド、１，１’－ビス（２，４－ジニトロフェニル）－４，４’－ビピリジニウムジクロリド、１，１’－ジ-ｎ－オクチル－４，４’－ビピリジニウムジブロミド、及び１，１’－ジヘプチル－４，４’－ビピリジニウムジブロミド等のビオロゲン類が、挙げられる。

吸着部材４９のそれぞれにＭＯＦが含まれる場合、ＭＯＦは、金属錯体として、複数のクラスターを含み、ＭＯＦでは、複数のクラスターの間が架橋部分である架橋配位子によって架橋される。ＭＯＦでは、金属錯体となる複数のクラスターのそれぞれは、ジルコニウム、銅、及びマンガンのいずれか１つ以上を中心金属として含む。そして、ＭＯＦは、架橋配位子として、酸化還元活性を有する前述した化合物のいずれかの分子を含む。吸着部材４９に含まれるＭＯＦとしては、ＵｉＯ（Universitet i Oslo）構造を有するＭＯＦ等が挙げられる。

図４は、吸着部材４９に含まれるＭＯＦの一例を示す。図４の一例では、ＵｉＯ構造を有するＭＯＦの一種として、２，６－Ｚｒ－ＡＱ－ＭＯＦを示す。図４等に示すように、２，６－Ｚｒ－ＡＱ－ＭＯＦは、ジルコニウムを中心金属とする６つのクラスターを含む。そして、２，６－Ｚｒ－ＡＱ－ＭＯＦでは、１２箇所に形成される架橋配位子のそれぞれとして、カルボニル化合物の一種であるアントラキノンの分子を含む。なお、図４において６つの白い丸のそれぞれは、ジルコニウムを中心金属とするＺｒ_６Ｏ_４(ＯＨ)_４クラスターを示し、１２箇所の架橋配位子では、アントラキノンの分子を１箇所でのみ示し、残りの１１箇所については省略する。

また、２，６－Ｚｒ－ＡＱ－ＭＯＦは、吸着部材４９に含まれ得るＭＯＦの一例であり、２，６－Ｚｒ－ＡＱ－ＭＯＦ以外のＭＯＦについても、適宜のＭＯＦが吸着部材４９に含まれ得る。例えば、ＵｉＯ構造を有するＭＯＦとして、１，４－Ｚｒ－ＡＱ－ＭＯＦ等が、吸着部材４９に含まれ得る。また、ＵｉＯ構造を有するＭＯＦ以外でも、Ｃｕ(２，７－ＡＱＤＣ)構造を有するＭＯＦ、Ｍｎ(２，７－ＡＱＤＣ)構造を有するＭＯＦ、ＩＲＭＯＦ構造を有するＭＯＦ、及び、ＩＲＭＯＦ－９の類縁体構造を有するＭＯＦ等が、吸着部材４９に含まれ得る。

吸着部材４９のそれぞれにＣＯＦが含まれる場合、ＣＯＦは、多数の有機分子が共有結合することにより構成される。そして、ＣＯＦでは、多数の有機分子の共有結合によって、二次元構造又は三次元構造が形成される。また、ＣＯＦでは、有機分子同士の間が、架橋部分によって架橋される。ＣＯＦは、架橋部分として、酸化還元活性を有する前述した化合物のいずれかの分子を含む。ある一例では、Π―Πスタッキングで三次元構造を形成するＣＯＦが、吸着部材４９に含まれる。Π―Πスタッキングで三次元構造を形成し、かつ、吸着部材４９に含まれ得るＣＯＦとしては、例えば、ＴｐＰａ－ＣＯＦ、ＰＡ－ＣＯＦ、４ＫＴ－Ｔｐ ＣＯＦ、２ＫＴ－Ｔｐ ＣＯＦ、１ＫＴ－Ｔｐ ＣＯＦ、ＤＡＡＱ－ＴＦＰ－ＣＯＦ、ＰＩ－ＣＯＦ－１、ＰＩ－ＣＯＦ－２、ＰＩ－ＣＯＦ－３、ＣＳ－ＣＯＦ、ＣＴＦ－１、ＣＴＦ－２、ＴＡＰＢ－ＰＤＡ－ＣＯＦ、Ｎ_３－ＣＯＦ、ＣＯＦ－４２、及び、これらの誘導体等が挙げられる。

図５は、吸着部材４９に含まれるＣＯＦの一例を示す。図５の一例では、Π―Πスタッキングで三次元構造を形成するＣＯＦの一種として、ＤＡＡＱ－ＴＦＰ－ＣＯＦが示される。図５等に示すように、ＤＡＡＱ－ＴＦＰ－ＣＯＦでは、有機分子同士を架橋する架橋部分のそれぞれとして、カルボニル化合物の一種であるアントラキノンの分子を含む。なお、ＤＡＡＱ－ＴＦＰ－ＣＯＦは、吸着部材４９に含まれ得るＣＯＦの一例であり、ＤＡＡＱ－ＴＦＰ－ＣＯＦ以外のＣＯＦについても、前述のように、適宜のＣＯＦが吸着部材４９に含まれ得る。

また、電解セル１０は、電解質を含み、電解質は、作用極４２、対極４３及びセパレータ４５等において保持される。電解質は、イオン結合性の塩及びイオン伝導性高分子のいずれかを含み得る。電解質に含まれ得るイオン結合性の塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、両性金属塩、アンモニウム塩、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、及び、ホスホニウム塩等が挙げられる。イオン結合性の塩は、固体として存在してもよく、液体として存在してもよい。電解質においてイオン結合性の塩が液体として含まれる場合、電解質は、イオン液体として電解セル１０において保持される。また、電解質に含まれ得るイオン伝導性高分子としては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピルオキシド（ＰＰＯ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、及び、イオン液体重合体等が挙げられる。

図２等の一例では、電源ユニット４０は、グランド（ＧＮＤ）に接地される。電源ユニット４０は、グランドを基準として、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの電解セル１０において、作用極４２及び対極４３のそれぞれに電位を付加する。また、ある一例では、電解ユニットＥ１～Ｅｎの外部に設けられる参照電位となる導電部分に、電源ユニット４０が電気的に接続される。この場合、電源ユニット４０は、参照電位を基準として、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの電解セル１０において、作用極４２及び対極４３のそれぞれに電位を付加する。電源ユニット４０は、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれにおいて、電解セル１０に電圧を印加することにより、グランド又は参照電位より高い所定の電位を対極４３に付加する。

また、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでは、電解セル１０に電圧が印加されることにより、作用極４２に、対極４３の所定の電位より低い電位が付加される。電源ユニット４０は、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれにおいて、作用極４２の電位が第１の電位及び第１の電位より高い第２の電位のいずれかになる状態に、電解セル１０に電圧を印加する。ここで、第１の電位及び第２の電位のそれぞれは、対極４３の所定の電位より低い。また、ある一例では、参照電位となる前述の導電部分として、電解ユニットＥ１～Ｅｎの外部に、設けられるＡｇ／Ａｇ^＋電極が設けられる。そして、第２の電位が第１の電位より高いことを条件として、第１の電位は、－１．８ＶｖｓＡｇ／Ａｇ^＋以上かつ０．５ＶｖｓＡｇ／Ａｇ^＋以下の範囲のいずれかの電位となり、第２の電位は、－１．０ＶｖｓＡｇ／Ａｇ^＋以上かつ＋１．５ＶｖｓＡｇ／Ａｇ^＋以下の範囲のいずれかの電位となる。

電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでは、電解セル１０への電圧の印加によって作用極４２に第１の電位が付加されることにより、作用極４２の吸着部材４９に含まれる前述の酸化還元活性を有する化合物が還元状態となる。すなわち、吸着部材４９のそれぞれにおいて、ＭＯＦ及び／又はＣＯＦに架橋部分として、酸化還元活性を有する化合物の分子が含まれ、かつ、酸化還元活性を有する化合物の分子が、還元状態になる。作用極４２の電位に対応した電気応答によって化合物が還元状態になることにより、吸着部材４９のそれぞれは、二酸化炭素を吸着する。ここで、第１の電位は、“還元電位”とも称する。

また、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでは、電解セル１０への電圧の印加によって作用極４２に第１の電位より高い第２の電位が付加されることにより、作用極４２の吸着部材４９に含まれる前述の化合物が酸化状態となる。作用極４２の電位に対応した電気応答によって酸化還元活性を有する化合物の分子が酸化状態になることにより、吸着部材４９のそれぞれは、吸着した二酸化炭素を放出する。ここで、第２の電位は、“酸化電位”とも称する。前述のように、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの電解セル１０において、作用極４２の電位に対応した電気応答によって、作用極４２の吸着部材４９は、二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能になる。したがって、本実施形態では、吸着部材４９が、二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能な吸着物質として機能する。

次に、二酸化炭素回収システム１を用いて二酸化炭素を回収する処理について、説明する。以下の説明では、電解ユニットＥ１～Ｅｎの任意の１つである電解ユニットＥｋを用いて二酸化炭素を回収する場合について、説明する。なお、電解ユニットＥｋ以外の電解ユニット（Ｅ１～ＥｎのＥｋ以外）を用いる場合についても、電解ユニットＥｋを用いる場合と同様にして、二酸化炭素が回収される。また、以下の説明において参照される図６乃至図１１では、矢印のみが示される部分において、ガスが流れ、矢印にバツ印（cross mark）が重畳して示される部分において、ガスの流れ遮断される。

図６は、任意の１つの電解ユニットＥｋの電解セル１０の吸着部材４９へ二酸化炭素を吸着している状態の一例を示す。図６の状態では、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５が、開状態になる。このため、取込み口６から取込まれたガスが、対応する流入切替えバルブ２５を通って、電解ユニットＥｋに流入する。また、図６の状態では、電源ユニット４０によって電解ユニットＥｋの電解セル１０に電圧が印加され、電解ユニットＥｋの作用極４２に第１の電位（還元電位）が付加される。このため、作用極４２の吸着部材（吸着物質）４９に含まれる前述の化合物が、還元状態になる。これにより、電解ユニットＥｋにおいて、流入したガスに含まれる二酸化炭素が、電解セル１０の吸着部材４９に吸着し、流入したガスから二酸化炭素が分離される。また、図６の状態では、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６が、リリース状態になる。このため、吸着部材４９への吸着によって二酸化炭素が分離された残ガスは、排出切替えバルブ２６から大気へ排出される。この際、残ガスは、回収ユニット３０へは排出されない。

図７は、任意の１つの電解ユニットＥｋの電解セル１０の吸着部材４９へ二酸化炭素を吸着している状態の図６とは別の一例を示す。図７の状態でも、図６の状態と同様に、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５が開状態になり、電解ユニットＥｋの電解セル１０の作用極４２に第１の電位が付加される。ただし、図７の状態では、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、開状態になる。このため、吸着部材４９への吸着によって二酸化炭素が分離された残ガスは、回収ユニット３０へ排出される。また、図７の状態では、回収ユニット３０において、コンプレッサ３１が運転され、切替えバルブ３２がリリース状態になる。このため、コンプレッサ３１へ流入した残ガスは、コンプレッサ３１による圧送によって、切替えバルブ３２から大気へ排出される。なお、図７では、回収ユニット３０は省略し、回収ユニット３０を構成するコンプレッサ３１及び切替えバルブ３２を示す。

二酸化炭素の回収においては、図６の状態又は図７の状態において吸着部材４９への二酸化炭素の吸着をある程度の時間行うと、二酸化炭素以外の余分なガスを電解ユニットＥｋから排出する。図８は、図６の状態又は図７の状態の後に、任意の１つの電解ユニットＥｋから余分なガスを排出している状態の一例を示す。図８の状態では、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５は、閉状態になる。このため、取込んだガス等が、電解ユニットＥｋに流入しない。また、図８の状態では、電解ユニットＥｋの電解セル１０に、電圧が印加されない。ただし、電解セル１０に第２の電位が付加されたりはしないため、電解セル１０の吸着部材４９に含まれる化合物は、酸化状態にならない。このため、図６の状態又は図７の状態において吸着部材４９に吸着した二酸化炭素は、吸着部材４９に吸着した状態で維持される。

また、図８の状態では、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、開状態になる。そして、回収ユニット３０において、コンプレッサ３１が運転され、切替えバルブ３２がリリース状態になる。このため、電解ユニットＥｋの処理室４１に残留した余分なガスは、コンプレッサ３１による圧送によって、電解ユニットＥｋから対応する排出切替えバルブ２６を通して、回収ユニット３０に排出される。そして、回収ユニット３０に排出された余分なガスは、コンプレッサ３１による圧送によって、切替えバルブ３２から大気へ排出される。なお、二酸化炭素回収システム１では、電解ユニットＥｋにおいて、吸着部材４９への二酸化炭素の吸着が前述のようにして行われることと並行して、電解ユニットＥｋ以外の電解ユニット（Ｅ１～ＥｎのＥｋ以外）のいずれかにおいて、吸着させた二酸化炭素を後述のようにして吸着部材４９から放出してもよい。

図８の状態において電解ユニットＥｋに残留した余分なガスを排出すると、電解ユニットＥｋにおいて、電解セル１０の吸着部材４９に吸着させた二酸化炭素を放出する。図９は、図８の状態の後に、任意の１つの電解ユニットＥｋで吸着させた二酸化炭素を電解セル１０の吸着部材４９から放出している状態の一例を示す。図９の状態では、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５は、閉状態になり、取込んだガスは、電解ユニットＥｋに流入しない。

また、図９の状態では、電源ユニット４０によって電解ユニットＥｋの電解セル１０に電圧が印加され、電解ユニットＥｋの作用極４２に第２の電位（酸化電位）が付加される。このため、作用極４２の吸着部材（吸着物質）４９に含まれる前述の化合物が、酸化状態になる。これにより、電解ユニットＥｋでは、図６の状態又は図７の状態において吸着部材４９に吸着させた二酸化炭素が、吸着部材４９から放出される。また、図９の状態では、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、閉状態になり、吸着部材４９から放出された二酸化炭素は、電解ユニットＥｋから排出されない。このため、吸着部材４９から放出された二酸化炭素は、電解ユニットＥｋの処理室４１に溜まる。

図９の状態において吸着部材４９からの二酸化炭素の放出をある程度の時間行うと、吸着部材４９から放出された二酸化炭素を、電解ユニットＥｋから排出する。ある一例では、図９の状態等において吸着部材４９からの二酸化炭素の放出は、数秒以上かつ５時間以下の範囲で行われる。具体的には、１０秒以上かつ５時間以下の範囲で、吸着部材４９からの二酸化炭素の放出が行われる。図１０は、図９の状態の後に、吸着部材４９が放出した二酸化炭素を任意の１つの電解ユニットＥｋから排出している状態の一例を示す。図１０の状態では、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５は、閉状態になり、取込んだガスは、電解ユニットＥｋに流入しない。また、電源ユニット４０によって電解ユニットＥｋの作用極４２に第２の電位（酸化電位）が付加され、図９の状態において吸着部材４９から放出された二酸化炭素は、吸着部材４９に吸着されない。

また、図１０の状態では、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、開状態になる。そして、回収ユニット３０において、コンプレッサ３１が運転され、切替えバルブ３２が開状態になる。このため、電解ユニットＥｋにおいて吸着部材４９から放出された二酸化炭素は、コンプレッサ３１による圧送によって、電解ユニットＥｋから対応する排出切替えバルブ２６を通して、回収ユニット３０に排出される。そして、回収ユニット３０に排出された二酸化炭素は、コンプレッサ３１による圧送によって、回収タンク３３に流入する。これにより、二酸化炭素が回収タンク３３に溜められ、二酸化炭素が回収される。

図１０の状態において二酸化炭素の回収が完了すると、電解ユニットＥｋの圧力を大気圧に戻す。図１１は、図１０の状態の後に、任意の１つの電解ユニットＥｋを大気圧に戻している状態を示す。図１１の状態では、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５は、開状態になり、取込んだガスが電解ユニットＥｋに流入する。そして、電解ユニットＥｋの電解セル１０に、電圧が印加されない。また、図１１の状態では、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、閉状態になり、電解ユニットＥｋからガスが排出されない。このため、図１１の状態では、電解ユニットＥｋから回収ユニット３０への二酸化炭素の排出によって電解ユニットＥｋが減圧された状態から、電解ユニットＥｋの圧力が上昇し、電解ユニットＥｋが大気圧に戻る。なお、図１１の状態では、コンプレッサ３１の運転が停止され、切替えバルブ３２が閉状態となる。

図１１の状態において電解ユニットＥｋを大気圧に戻すと、二酸化炭素回収システム１は図６の状態又は図７の状態になる。そして、図６の状態又は図７の状態において、前述のようにして、電解ユニットＥｋで電解セル１０の吸着部材４９に、二酸化炭素を吸着させる。そして、電解ユニットＥｋを用いて、前述した処理が、繰返し行われる。

本実施形態の二酸化炭素回収システム１では、取込みユニット２は、配置される環境でのガスの流れを利用して、取込み口６からガスを取込み、取込んだガスを電解ユニットＥ１～Ｅｎへ流入させる。このため、ファン等を設けることなく、吸着ユニットとなる電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに、ガスを導入可能となる。また、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでは、電源ユニット４０によって作用極４２の電位を調整することにより、取込み口６から流入したガスに含まれる二酸化炭素を、吸着物質である吸着部材４９に吸着させるとともに、吸着部材４９に吸着した二酸化炭素を吸着部材４９から放出させる。このため、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでは、吸着物質である吸着部材４９を加熱することなく、吸着した二酸化炭素を吸着部材４９から放出可能となる。電解ユニットＥ１～Ｅｎにガスを導入するファン、及び、吸着部材４９を加熱する機構等が設けられないため、二酸化炭素回収システム１の構成が簡略化される。

また、二酸化炭素回収システム１では、取込み口６から取込んだガスは、加熱及び冷却されることなく、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに流入する。このため、取込み口６と吸着ユニットとなる電解ユニットＥ１～Ｅｎの間に、取込んだガスの温度調整を行う機構等が、設けられない。これにより、二酸化炭素回収システム１の構成がさらに簡略化される。二酸化炭素回収システム１の構成が簡略化されることにより、二酸化炭素回収システム１の小型化を実現可能となる。また、二酸化炭素回収システム１の構成が簡略されることにより、二酸化炭素回収システム１の設置場所の自由度が高くなる。

また、二酸化炭素回収システム１では、制御部８は、風量計１１での計測結果に基づいて、流量調整部である流量調整バルブ１２の作動を制御し、基準流量を超えない状態に、流量調整バルブ１２を通って下流側へ向かうガスの流量を制御する。このため、１つ以上の流量調整バルブ１２によって、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに大量のガスが流入されることが、有効に防止される。これにより、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれにおいて、作用極４２に第１の電位を付加することにより、流入したガスに含まれる二酸化炭素が、吸着部材４９に適切に吸着する。

また、二酸化炭素回収システム１では、制御部８は、風向計１３での計測結果に基づいて、取込みユニット２の姿勢を制御し、取込み口６の開口方向を調整する。このため、取込みユニット２が配置される環境でのガスの流れを利用して、取込み口６からガスがさらに適切に取り込まれる。また、取込みユニット２の流路５には、断面積減少部７が形成され、断面積減少部７では、取込み口６から離れるにつれて、取込み口６での開口面積から流路５の断面積が減少する。このため、取込み口６から取込まれたガスの流速が、断面積減少部の通過によって増加し、取込まれたガスが、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに適切に到達することができる。

また、二酸化炭素回収システム１では、取込み口６の開口方向が、水平面に対して俯角を成す。このため、雨等による液滴が取込み口６から流路５を通して電解ユニットＥ１～Ｅｎに流入すること等が、有効に防止される。また、制御部８は、水位計１７での計測結果に基づいて、開閉部材であるシャッター１８の作動を制御し、水位計１７で計測した水位が基準レベルを超えたことに基づいて、シャッター１８によって取込み口６を閉塞させる。これにより、水等の液体が取込み口６から流路５を通して電解ユニットＥ１～Ｅｎに流入すること等が、さらに有効に防止される。また、二酸化炭素回収システム１では、取込み口６を覆う状態で、取込みユニット２にフィルタ１６が取付けられる。このため、粉塵等が取込み口６から流路５に流入することが、有効に防止される。

（第１の実施形態の変形例）
図１２は、第１の実施形態ある変形例に係る二酸化炭素回収システム１を示す。図１２の変形例では、回収ユニット３０の構成が、第１の実施形態等とは異なる。図１２に示すように、本変形例でも、回収ユニット３０は、コンプレッサ３１及び回収タンク３３を備える。ただし、コンプレッサ３１と回収タンク３３との間に、切替えバルブ３２は設けられない。そして、回収ユニット３０は、真空ポンプ３５及び切替えバルブ３６を備える。切替えバルブ３６は、ガスが流れる流路において、コンプレッサ３１に対して、上流側に配置される。回収ユニット３０では、切替えバルブ３６において、ガスの流路が、コンプレッサ３１を通って回収タンク３３へ向かう流路、及び、真空ポンプ３５を通る流路に分岐される。真空ポンプ３５を運転することにより、切替えバルブ３６から真空ポンプ３５を通って大気へ向かうガスの流れが、発生する。制御部８は、真空ポンプ３５の運転状態を制御し、真空ポンプ３５の運転及び運転停止を切替える。

本変形例では、切替えバルブ３６は、開状態、閉状態及びリリース状態に切替わり可能である。切替えバルブ３６は、開状態になることにより、コンプレッサ３１を通して回収タンク３３へガスが流入可能となる。一方、切替えバルブ３６は、閉状態になることにより、コンプレッサ３１及び真空ポンプ３５のそれぞれへのガスの流入を、遮断する。また、切替えバルブ３６は、リリース状態になることにより、真空ポンプ３５を通して大気へガスを排出可能となる。ただし、切替えバルブ３６のリリース状態では、コンプレッサ３１及び回収タンク３３へは、ガスは排出されない。制御部８は、切替えバルブ３６の作動を制御することにより、開状態、閉状態及びリリース状態のそれぞれに切替えバルブ３６を切替える。

以下、二酸化炭素を回収する処理について説明する。以下の説明において参照される図１３乃至図１５では、矢印のみが示される部分において、ガスが流れ、矢印にバツ印（cross mark）が重畳して示される部分において、ガスの流れが遮断される。本変形例では、二酸化炭素の回収において、二酸化炭素回収システム１を、例えば、前述の図６の状態にする。これにより、電解ユニットＥｋにおいて、流入したガスに含まれる二酸化炭素が、電解セル１０の吸着部材４９に吸着し、流入したガスから二酸化炭素が分離される。そして、本変形例では、図６の状態において吸着部材４９への二酸化炭素の吸着をある程度の時間行うと、図８の状態の代わりに、二酸化炭素回収システム１を図１３の状態し、二酸化炭素以外の余分なガスを排出する電解ユニットＥｋから排出する。図１３は、図６の状態の後に、任意の１つの電解ユニットＥｋから余分なガスを排出している状態の一例を示す。

図１３の状態では、図８の状態と同様に、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５は、閉状態になり、電解ユニットＥｋの電解セル１０に、電圧が印加されない。そして、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、開状態になる。ただし、図１３の状態では、回収ユニット３０において、真空ポンプ３５が運転され、切替えバルブ３６がリリース状態になる。このため、電解ユニットＥｋの処理室４１に残留した余分なガスは、真空ポンプ３５による吸引によって、電解ユニットＥｋから対応する排出切替えバルブ２６を通して、回収ユニット３０に排出される。そして、回収ユニット３０に排出された余分なガスは、真空ポンプ３５による吸引によって、切替えバルブ３６から真空ポンプ３５を通って、大気へ排出される。なお、図１３では、電解ユニットＥｋの処理室４１は、省略して示す。

図１３の状態において電解ユニットＥｋに残留した余分なガスを排出すると、二酸化炭素回収システム１を、例えば、前述の図９の状態にする。これにより、電解ユニットＥｋにおいて、吸着した二酸化炭素を吸着部材４９が放出し、吸着部材４９から放出された二酸化炭素が、処理室４１に溜まる。そして、本変形例では、図９の状態において吸着部材４９からの二酸化炭素の放出をある程度の時間行うと、図１０の状態の代わりに、二酸化炭素回収システム１を図１４に状態し、吸着部材４９から放出された二酸化炭素を、電解ユニットＥｋから排出する。図１４は、図９の状態の後に、吸着部材４９が放出した二酸化炭素を任意の１つの電解ユニットＥｋから排出している状態の一例を示す。

図１４の状態では、図１０の状態と同様に、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５は、閉状態になり、電源ユニット４０によって、作用極４２に第２の電位（酸化電位）が付加される。そして、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、開状態になり、回収ユニット３０において、コンプレッサ３１が運転される。また、図１４の状態において、切替えバルブ３６が開状態になる。このため、電解ユニットＥｋにおいて吸着部材４９から放出された二酸化炭素は、コンプレッサ３１による圧送によって、電解ユニットＥｋから対応する排出切替えバルブ２６及び切替えバルブ３６を通して、回収ユニット３０のコンプレッサ３１に排出される。そして、コンプレッサ３１に排出された二酸化炭素は、コンプレッサ３１による圧送によって、回収タンク３３に流入する。これにより、二酸化炭素が回収タンク３３に溜められ、二酸化炭素が回収される。なお、図１４の状態では、真空ポンプ３５の運転が停止され、真空ポンプ３５を通って大気へ二酸化炭素は排出されない。

図１４の状態において二酸化炭素の回収が完了すると、電解ユニットＥｋの圧力を大気圧に戻す。図１５は、図１４の状態の後に、任意の１つの電解ユニットＥｋを大気圧に戻している状態の一例を示す。図１５の状態では、図１１の状態と同様に、電解ユニットＥｋに対応する流入切替えバルブ２５は、開状態になり、電解ユニットＥｋの電解セル１０に、電圧が印加されない。そして、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、閉状態になる。このため、図１５の状態では、図１１の状態と同様に、電解ユニットＥｋが大気圧に戻る。なお、図１５の状態では、回収ユニット３０において、コンプレッサ３１及び真空ポンプ３５の運転が停止され、切替えバルブ３６が閉状態となる。

図１５の状態において電解ユニットＥｋを大気圧に戻すと、二酸化炭素回収システム１を図６の状態にする。そして、図６の状態において、前述のようにして、電解ユニットＥｋで電解セル１０の吸着部材４９に、二酸化炭素を吸着させる。そして、電解ユニットＥｋを用いて、前述した処理が、繰返し行われる。本変形例でも、第１の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。したがって、本変形例でも、二酸化炭素回収システム１の構成が簡略化される。

（第２の実施形態）
次に、第１の実施形態の変形例として、第２の実施形態について説明する。図１６は、第２の実施形態に係る二酸化炭素回収システム１を示す。図１６等に示すように、本実施形態では、ｎ個の電解ユニットＥ１～Ｅｎは、取込んだガスが流れる流路において、互いに対して直列に配置される。流路では、上流側から、Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｎの順に、配置される。本実施形態でも、圧力計２３が、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに対して１つずつ、設けられる。また、本実施形態では、流入切替えバルブＶａ、排出切替えバルブＶｂ及びリリースバルブＶｃのそれぞれが、電解ユニットＥ１～Ｅｎと同一の数設けられる。流入切替えバルブＶａ、排出切替えバルブＶｂ及びリリースバルブＶｃのそれぞれは、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに対して１つずつ、設けられる。

ここで、前述のようにｋを、１以上かつｎ以下の自然数の任意の１つとする。そして、流入切替えバルブＶａ、排出切替えバルブＶｂ及びリリースバルブＶｃにおいて電解ユニットＥｋに対応する１つを、それぞれ、Ｖａｋ、Ｖｂｋ及びＶｃｋとする。電解ユニットＥｋが電解ユニットＥ１～Ｅｎのいずれであっても、電解ユニットＥｋ、流入切替えバルブＶａｋ、排出切替えバルブＶｂｋ及びリリースバルブＶｃｋについての構成及び動作等は、以下のようになる。また、ｊを、１以上かつｎ－１以下の自然数の任意の１つとする。そして、流入切替えバルブＶａ、排出切替えバルブＶｂ及びリリースバルブＶｃにおいて電解ユニットＥｊに対応する１つを、それぞれ、Ｖａｊ、Ｖｂｊ及びＶｃｊとする。電解ユニットＥｊが電解ユニットＥ１～Ｅｎ－１のいずれであっても、電解ユニットＥｊ、流入切替えバルブＶａｊ、排出切替えバルブＶｂｊ及びリリースバルブＶｃｊの構成及び動作等は、以下のようになる。

本実施形態では、流入切替えバルブＶａｊにおいて、ガスの流路が、電解ユニットＥｊに向かう流路、及び、流入切替えバルブＶａｊ＋１に向かう流路に分岐される。流入切替えバルブＶａｊは、開状態、閉状態及びバイパス状態に切替わり可能である。流入切替えバルブＶａｊは、開状態になることにより、取込まれたガスを電解ユニットＥｊに流入させる。一方、流入切替えバルブＶａｊは、閉状態になることにより、取込まれたガスの電解ユニットＥｊの流入を、遮断する。この際、流入切替えバルブＶａｊから流入切替えバルブＶａｊ＋１へのガスの流れも、遮断される。また、流入切替えバルブＶａｊは、バイパス状態になることにより、流入切替えバルブＶａｊ＋１に向かって、ガスを流入させる。この際、電解ユニットＥｊには、ガスは流入しない。

また、流入切替えバルブＶａｎは、開状態及び閉状態に切替わり可能である。流入切替えバルブＶａｎは、開状態になることにより、取込まれたガスを電解ユニットＥｎに流入させる。一方、流入切替えバルブＶａｎは、閉状態になることにより、取込まれたガスの電解ユニットＥｎへの流入を、遮断する。流入切替えバルブＶａ１～Ｖａｊ－１がバイパス状態で、かつ、流入切替えバルブＶａｊが開状態になることにより、取込み口６から取込んだガスは、電解ユニットＥ１～Ｅｊ－１を通過することなく、電解ユニットＥｊに流入する。また、流入切替えバルブＶａ１～Ｖａｎ－１がバイパス状態で、かつ、流入切替えバルブＶａｎが開状態になることにより、取込み口６から取込んだガスは、電解ユニットＥ１～Ｅｎ－１を通過することなく、電解ユニットＥｎに流入する。制御部８は、流入切替えバルブＶａ１～Ｖａｎのそれぞれの作動を制御する。

本実施形態の二酸化炭素回収システム１では、真空ポンプ５０が設けられる。排出切替えバルブＶｂｊでは、ガスの流路が、電解ユニットＥｊ＋１に向かう流路、及び、リリースバルブＶｃｊを通って真空ポンプ５０に向かう流路に分岐される。排出切替えバルブＶｂｊは、開状態、閉状態及び排出状態に切替わり可能である。排出切替えバルブＶｂｊは、開状態になることにより、電解ユニットＥｊから電解ユニットＥｊ＋１にガスを流入させる。一方、排出切替えバルブＶｂｊは、閉状態になることにより、電解ユニットＥｊ＋１へのガスの流入を、遮断する。この際、排出切替えバルブＶｂｊからリリースバルブＶｃｊへのガスの流れも、遮断される。また、排出切替えバルブＶｂｊは、排出状態になることにより、リリースバルブＶｃｊに向かって、ガスを排出する。この際、電解ユニットＥｊ＋１には、ガスは流入しない。

また、排出切替えバルブＶｂｎでは、ガスの流路が、回収ユニット３０に向かう流路、及び、リリースバルブＶｃｎを通って真空ポンプ５０に向かう流路に分岐される。排出切替えバルブＶｂｎは、開状態、閉状態及び排出状態に切替わり可能である。排出切替えバルブＶｂｎは、開状態になることにより、電解ユニットＥｎから回収ユニット３０にガスを排出可能となる。一方、排出切替えバルブＶｂｎは、閉状態になることにより、電解ユニットＥｎから回収ユニット３０へのガスの排出を、遮断する。この際、排出切替えバルブＶｂｎからリリースバルブＶｃｎへのガスの流れも、遮断される。また、排出切替えバルブＶｂｎは、排出状態になることにより、リリースバルブＶｃｎに向かって、ガスを排出する。この際、回収ユニット３０には、ガスは流入しない。制御部８は、排出切替えバルブＶｂ１～Ｖｂｎのそれぞれの作動を制御する。

本実施形態では、回収ユニット３０は、コンプレッサ３１及び回収タンク３３から構成され、切替えバルブ等は設けられない。そして、電解ユニットＥｎから回収ユニット３０へ排出された二酸化炭素を、コンプレッサ３１によって圧送することにより、二酸化炭素を回収タンク３３に回収する。また、二酸化炭素回収システム１では真空ポンプ５０を運転することにより、リリースバルブＶｃ１～Ｖｃｎのそれぞれから真空ポンプ５０を通って大気へ向かうガスの流れが、発生する。制御部８は、真空ポンプ５０の運転状態を制御し、真空ポンプ５０の運転及び運転停止を切替える。

リリースバルブＶｃｋは、非リリース状態及びリリース状態に切替わり可能である。リリースバルブＶｃｋは、非リリース状態になることにより、排出切替えバルブＶｂｋと真空ポンプ５０との間を連通させる。これにより、排出切替えバルブＶｂｋからリリースバルブＶｃｋを通して、真空ポンプ５０にガスが流入可能となる。また、リリースバルブＶｃｋは、リリース状態になることにより、排出切替えバルブＶｂｋから流入したガスを、大気に排出可能となる。この際、リリースバルブＶｃｋから真空ポンプ５０には、ガスは流入しない。制御部８は、リリースバルブＶｃ１～Ｖｃｎのそれぞれの作動を制御する。

以下、二酸化炭素を回収する処理について説明する。以下の説明において参照される図１７乃至図２１では、矢印のみが示される部分において、ガスが流れ、矢印にバツ印（cross mark）が重畳して示される部分において、ガスの流れ遮断される。本実施形態では、二酸化炭素の回収において、電解ユニットＥｊで電解セル１０の吸着部材４９に二酸化炭素を吸着させた後、電解ユニットＥｊで吸着した二酸化炭素を吸着部材４９から放出する。そして、吸着部材４９から放出された二酸化炭素を電解ユニットＥｊから電解ユニットＥｊ＋１に排出し、電解ユニットＥｊ＋１において電解セル１０の吸着部材４９に、電解ユニットＥｊから排出された二酸化炭素を吸着する。また、最も下流側の電解ユニットＥｎでは、吸着した二酸化炭素を電解セル１０の吸着部材４９から放出すると、吸着部材４９から放出された二酸化炭素を、回収ユニット３０に排出する。そして、回収ユニット３０の回収タンク３３に、二酸化炭素が回収される。

図１７は、最も上流側の電解ユニットＥ１で電解セル１０の吸着部材４９へ二酸化炭素を吸着している状態の一例を示す。図１７の状態では、流入切替えバルブＶａ１が開状態となり、流入切替えバルブＶａ２～Ｖａｎは、閉状態となる。このため、取込み口６から取込まれたガスは、電解ユニットＥ１へのみ流入し、電解ユニットＥ２～Ｅｎへは流入しない。また、図１７の状態では、電源ユニット４０によって、電解ユニットＥ１の作用極４２に第１の電位（還元電位）が付加される。このため、電解ユニットＥ１において、流入したガスに含まれる二酸化炭素が、電解セル１０の吸着部材４９に吸着し、流入したガスから二酸化炭素が分離される。図１７の状態では、排出切替えバルブＶｂ１が排出状態になり、排出切替えバルブＶｂ２～Ｖｂｎが閉状態となる。そして、リリースバルブＶｃ１がリリース状態となる。このため、電解ユニットＥ１において二酸化炭素が分離された残ガスは、リリースバルブＶｃ１から大気へ排出され、電解ユニットＥ２に流入しない。

図１８は、図１７の状態の後に、最も上流側の電解ユニットＥ１から余分なガスを排出している状態の一例を示す。本実施形態では、図１７の状態において、電解ユニットＥ１の電解セル１０の吸着部材４９への二酸化炭素の吸着をある程度の時間行った後、図１８の状態において、電解ユニットＥ１から余分なガスを排出する。図１８の状態では、流入切替えバルブＶａ１は、閉状態になる。このため、取込んだガス等が、電解ユニットＥ１に流入しない。また、電解ユニットＥ１の電解セル１０には、電圧が印加されず、図１７の状態において吸着された二酸化炭素は、吸着部材４９に吸着した状態で維持される。図１８の状態では、排出切替えバルブＶｂ１が排出状態となり、リリースバルブＶｃ１が非リリース状態になる。そして、真空ポンプ５０が運転される。このため、電解ユニットＥ１に残留した余分なガスは、排出切替えバルブＶｂ１及びリリースバルブＶｃ１を通して、真空ポンプ５０へ排出される。そして、真空ポンプ５０へ排出された余分なガスは、真空ポンプ５０から大気へ排出される。

図１９は、図１８の状態の後に、最も上流側の電解ユニットＥ１で吸着させた二酸化炭素を電解セル１０の吸着部材４９から放出している状態の一例を示す。本実施形態では、図１８の状態において電解ユニットＥ１から余分なガスを排出した後に、図１９の状態において電解ユニットＥ１で吸着部材４９から二酸化炭素が放出される。図１９の状態では、流入切替えバルブＶａ１が閉状態になるため、電解ユニットＥ１にガスが流入しない。また、電源ユニット４によって電解ユニットＥ１の作用極４２に第２の電位（酸化電位）が付加されるため、電解ユニットＥ１において吸着させた二酸化炭素が吸着部材４９から放出される。図１９の状態では、排出切替えバルブＶｂ１が閉状態になる。このため、吸着部材４９から放出された二酸化炭素は、電解ユニットＥ１から排出されず、電解ユニットＥ１に滞留する。

図２０は、図１９の状態の後に、最も上流側の電解ユニットＥ１から２番目に上流側の電解ユニットＥ２に二酸化炭素を流入させ、２番目に上流側の電解ユニットＥ２で流入した二酸化炭素を電解セル１０の吸着部材４９へ吸着している状態の一例を示す。本実施形態では、図１９の状態において、電解ユニットＥ１の吸着部材４９からの二酸化炭素の放出をある程度の時間行った後、図２０の状態において、電解ユニットＥ１から電解ユニットＥ２へ二酸化炭素を流入させる。図２０の状態では、流入切替えバルブＶａ１が開状態になり、排出切替えバルブＶｂ１が開状態となる。このため、取込み口６から電解ユニットＥ１を通って電解ユニットＥ２へ流入するガスの流れが形成され、取込み口６から取込まれたガスが、二酸化炭素を電解ユニットＥ１から電解ユニットＥ２へ流入させるスイーブガスとして用いられる。この際、電解ユニットＥ１，Ｅ２に流入するスイーブガスの流量は、適正範囲を超えて大きくならない状態に、流量調整バルブ１２によって調整される。なお、図２０の状態では、流入切替えバルブＶａ２が閉状態であるため、電解ユニットＥ１を介することなく電解ユニットＥ２にガスは、流入しない。

また、図２０の状態では、電解ユニットＥ１において、電解セル１０の作用極４２に第２の電位が付加され、電解ユニットＥ２において、電解セル１０の作用極４２に第１の電位が付加される。このため、電解ユニットＥ２において、流入したガスに含まれる二酸化炭素が、電解セル１０の吸着部材４９に吸着する。これにより、電解ユニットＥ２に流入したガスから、二酸化炭素が分離される。図２０の状態では、排出切替えバルブＶｂ２が排出状態になり、リリースバルブＶｃ２がリリース状態となる。このため、電解ユニットＥ２において二酸化炭素が分離された残ガスは、リリースバルブＶｃ２から大気へ排出され、電解ユニットＥ３に流入しない。

図２１は、図２０の状態の後に、２番目に上流側の電解ユニットＥ２から余分なガスを排出している状態の一例を示す。本実施形態では、図２０の状態において、電解ユニットＥ２の電解セル１０の吸着部材４９への二酸化炭素の吸着をある程度の時間行った後、図２１の状態において、電解ユニットＥ２から余分なガスを排出する。図２１の状態では、流入切替えバルブＶａ２が閉状態になり、排出切替えバルブＶｂ１が排出状態になる。このため、取込み口６から電解ユニットＥ２へガスが流入せず、電解ユニットＥ１から電解ユニットＥ２へもガスが流入しない。また、電解ユニットＥ２の電解セル１０には、電圧が印加されず、図２０の状態において吸着された二酸化炭素は、吸着部材４９に吸着した状態で維持される。図２１の状態では、排出切替えバルブＶｂ２が排出状態となり、リリースバルブＶｃ２が非リリース状態になる。そして、真空ポンプ５０が運転される。このため、電解ユニットＥ２に残留した余分なガスは、排出切替えバルブＶｂ２及びリリースバルブＶｃ２を通して、真空ポンプ５０へ排出される。そして、真空ポンプ５０へ排出された余分なガスは、真空ポンプ５０から大気へ排出される。

また、図２１の状態では、流入切替えバルブＶａ１が開状態になり、取込み口６から電解ユニットＥ１にガスが流入する。そして、電解ユニットＥ１において、電解セル１０の作用極４２に還元電位（第１の電位）が付加され、流入したガスに含まれる二酸化炭素が、電解セル１０の吸着部材４９に吸着する。図２１の状態では、前述のように、排出切替えバルブＶｂ１が排出状態になる。そして、リリースバルブＶｃ１がリリース状態となる。このため、電解ユニットＥ１において二酸化炭素が分離された残ガスは、リリースバルブＶｃ１から大気へ排出され、電解ユニットＥ２に流入しない。

図２１の状態において電解ユニットＥ２から余分なガスを排出すると、電解ユニットＥ２において吸着部材４９から二酸化炭素が放出される。この際、電解ユニットＥ１での吸着部材４９からの二酸化炭素の放出と同様にして、電解ユニットＥ２において、吸着部材４９から二酸化炭素が放出される。そして、電解ユニットＥ２から電解ユニットＥ３に二酸化炭素を流入させ、電解ユニットＥ３で流入した二酸化炭素を電解セル１０の吸着部材４９へ吸着させる。この際、電解ユニットＥ１から電解ユニットＥ２への二酸化炭素の流入と同様にして、電解ユニットＥ２から電解ユニットＥ３への二酸化炭素を流入させる。ただし、電解ユニットＥ２から電解ユニットＥ３への二酸化炭素の流入においては、流入切替えバルブＶａ１をバイパス状態にし、流入切替えバルブＶａ２を開状態にする。そして、排出切替えバルブＶｂ２を開状態にする。これにより、取込み口６から電解ユニットＥ２を通って電解ユニットＥ３へ流入するガスの流れが形成され、取込み口６から取込まれたガスが、二酸化炭素を電解ユニットＥ２から電解ユニットＥ３へ流入させるスイーブガスとして用いられる。二酸化炭素を電解ユニットＥ２から電解ユニットＥ３へ流入させるスイーブガスは、電解ユニットＥ１を通過しない。

前述のような処理が行われることにより、本実施形態では、電解ユニットＥ１において吸着部材４９への吸着及び吸着部材４９から放出が行われた二酸化炭素は、電解ユニットＥ２，…，Ｅｎの順で、電解セル１０の吸着部材４９への吸着及び吸着部材４９からの放出が行われる。そして、電解ユニットＥｎにおいて、吸着部材４９から放出された二酸化炭素が、回収ユニット３０に排出され、回収ユニット３０において、二酸化炭素が回収される。また、本実施形態では、電解ユニットＥ１～Ｅｎが互いに対して直列に配置されることを除き、第１の実施形態等の同様の構成である。このため、本実施形態でも、第１の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。したがって、本実施形態でも、二酸化炭素回収システム１の構成が簡略化される。

（第３の実施形態）
次に、第１の実施形態の変形例として、第３の実施形態について説明する。図２２は、第３の実施形態に係る二酸化炭素回収システム１に設けられる任意の１つの電解ユニットＥｋを示す。本実施形態では、前述の実施形態等と、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれの構成が異なり、電解セル１０の構成が異なる。なお、以下の説明では、電解ユニットＥｋについて主に説明するが、電解ユニットＥｋ以外の電解ユニット（Ｅ１～ＥｎのＥｋ以外）についても、電解ユニットＥｋと構成等が同様となる。また、図２２の一例では、第１の実施形態等と同様に、電解ユニットＥｋに対応させて、流入切替えバルブ２５及び排出切替えバルブ２６が１つずつ設けられるものとする。

図２２に示すように、本実施形態では、電解ユニットＥｋの電解セル１０は、前述の実施形態等と同様に、作用極４２及び対極４３を備える。対極４３は、前述の実施形態等と同様の材料から形成される。本実施形態では、作用極４２は、集電体４６のみから構成され、作用極４２に吸着層４７は形成されない。作用極４２の集電体４６は、前述の実施形態等と同様にして、形成される。また、本実施形態では、電解セル１０に、セパレータ４５の代わりにセパレータ（隔壁）５８が設けられる。セパレータ５８は、電気的絶縁性を有し、例えば、セパレータ４５と同様の材料から形成される。そして、電解セル１０は、参照極５７を備え、電源ユニット４０は、参照極５７の電位（参照電位）を基準として、作用極４２及び対極４３に電位を付加し、電解セル１０に電圧を印加する。参照極５７は、例えば、Ａｇ／Ａｇ^＋電極である。なお、電解セル１０には、参照極５７が設けられなくてもよい。この場合、電源ユニット４０は、グランド（ＧＮＤ）又は電解ユニットＥ１～Ｅｎの外部に設けられる導電部分の電位（参照電位）を基準として、作用極４２及び対極４３に電位を付加する。

本実施形態では、電解セル１０は、電解質として電解液５１を含む。電解液では、有機溶媒又は水溶液に、前述したイオン結合性の塩及びイオン伝導性高分子のいずれかが溶解する。また、電解セル１０では、作用極４２、対極４３及び参照極５７のそれぞれが、電解液５１に浸される。本実施形態では、電解ユニットＥｋの電解セル１０において、電解液５１の液中に、対応する流入切替えバルブ２５を通して、ガスが流入する。また、電解セル１０では、電解液５１が充填されていないヘッドスペース５２が、形成される。電解ユニットＥｋでは、電解セル１０のヘッドスペース５２から、対応する排出切替えバルブ２６を通して、ガスが排出される。なお、電解ユニットＥｋでは、ヘッドスペース５２の圧力が、圧力計２３によって計測される。

本実施形態の電解セル１０では、セパレータ５８が、作用極４２と対極４３との間に配置され、電解液５１は、セパレータ５８によって、作用極４２側の部分と対極４３側の部分に分離される。また、参照極５７が設けられる場合は、作用極４２側の部分で、参照極５７は電解液５１に浸される。

本実施形態では、電解液５１に酸化還元活性を有する前述の化合物が溶解及び分散する等する。このため、電解液５１は、酸化還元活性を有する前述の化合物を含むことができる。電解液５１では、酸化還元活性を有する化合物は、分子及びイオン等のいずれかの態様で分散及び溶解する。酸化還元活性を有する化合物には、前述の実施形態等と同様に、カルボニル化合物、ピリジル化合物及びイミド化合物より成る群から選択される少なくとも１種が含まれる。本実施形態では、電解液５１に含まれる化合物が、二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能な吸着物質として機能する。図２３は、電解セル１０において電解液に含まれる酸化還元活性を有する化合物の一例を示す。図２３の一例では、酸化還元活性を有する化合物の分子として、アントラキノンの分子を示す。

本実施形態では、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれにおいて、電解セル１０への電圧の印加によって作用極４２に第１の電位（還元電位）が付加されることにより、電解液５１の液中の作用極４２の近傍で、吸着物質である化合物が還元状態となる。そして、作用極４２の電位に対応した電気応答によって化合物が還元状態になることにより、吸着物質である化合物は、電解液５１の液中の作用極の近傍において、二酸化炭素を吸着する。また、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでは、電解セル１０への電圧の印加によって作用極４２に第２の電位（酸化電位）が付加されることにより、電解液５１の液中の作用極４２の近傍で、吸着物質である化合物が酸化状態となる。そして、作用極４２の電位に対応した電気応答によって化合物が酸化状態になることにより、吸着物質である化合物は、電解液５１の液中の作用極の近傍において、二酸化炭素を放出可能となる。

図２４は、任意の１つの電解ユニットＥｋで、電解セル１０の電解液５１に含まれる吸着物質（酸化還元活性を有する化合物）に二酸化炭素を吸着している状態を示す。図２４の状態では、取込み口６で取込まれたガスが、対応する流入切替えバルブ２５を通して、電解ユニットＥｋにおいて、電解セル１０の電解液５１の液中に流入する。また、作用極４２には、第１の電位が付加される。このため、電解液５１の作用極４２の近傍において、流入したガスに含まれる二酸化炭素が、電解液５１に含まれる吸着物質に吸着される。例えば、セパレータ５８に対して作用極４２側の部分で、電解液５１に含まれる吸着物質に二酸化炭素が吸着される。そして、二酸化炭素が分離された残ガスは、電解液５１の液中からヘッドスペース５２へ排出される。図２４の状態では、対応する排出切替えバルブ２６は、リリース状態になる。このため、二酸化炭素が分離された残ガスは、ヘッドスペース５２から対応する排出切替えバルブ２６を通して、大気に排出される。

図２４の状態において、吸着物質（酸化還元活性を有する化合物）への二酸化炭素の吸着をある程度の時間行った後、前述の実施形態等と同様に、ヘッドスペース５２等に残留する余分なガスを、電解ユニットＥｋから排出する。この際、前述の実施形態等と同様に、真空ポンプ又は回収ユニット３０のコンプレッサ３１等を用いて、余分なガスを電解ユニットＥｋから排出する。そして、電解ユニットＥｋから余分なガスを排出すると、電解ユニットＥｋにおいて、吸着物質に吸着させた二酸化炭素を、吸着物質から放出する。

図２５は、任意の１つの電解ユニットＥｋで、電解セル１０の電解液５１に含まれる吸着物質（酸化還元活性を有する化合物）から吸着した二酸化炭素を放出している状態を示す。図２５の状態では、対応する流入切替えバルブ２５及び対応する排出切替えバルブ２６のそれぞれが、閉状態となる。このため、電解ユニットＥｋにガスが流入せず、電解ユニットＥｋからガスは排出されない。また、作用極４２には、第２の電位が付加される。このため、電解液５１の作用極４２の近傍において、電解液５１に含まれる吸着物質が、吸着した二酸化炭素を放出する。例えば、セパレータ５８に対して作用極４２側の部分で、電解液５１に含まれる吸着物質が、二酸化炭素を放出する。吸着物質から放出され二酸化炭素は、電解液５１の液中からヘッドスペース５２へ排出される。そして、ヘッドスペース５２に二酸化炭素が溜められる。

図２５の状態において、吸着物質（酸化還元活性を有する化合物）からの二酸化炭素の放出をある程度の時間行った後、前述の実施形態等と同様に、吸着物質から放出された二酸化炭素を、排出切替えバルブ２６を通して回収ユニット３０に排出する。この際、電解ユニットＥｋに対応する排出切替えバルブ２６は、開状態になる。そして、回収ユニット３０において、二酸化炭素を回収する。なお、ある一例では、回収ユニット３０に排出する代わりに、第２の実施形態等と同様に、１つ下流側の電解ユニットＥｋ＋１へ、二酸化炭素を流入させてもよい。電解ユニットＥｋから回収ユニット３０への二酸化炭素の排出、及び、電解ユニットＥｋから電解ユニットＥｋ＋１への二酸化炭素の流入は、前述の実施形態等のいずれかと同様にして行われる。

本実施形態では、二酸化炭素の回収において、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれへのガスの導入、及び、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれからのガスの排出を制御する。そして、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、回収ユニット３０で二酸化炭素を回収する。また、本実施形態では、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれでの電解セル１０の構成を除き、第１の実施形態等の同様の構成である。このため、本実施形態でも、第１の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。したがって、本実施形態でも、二酸化炭素回収システム１の構成が簡略化される。

（第４の実施形態）
次に、第３の実施形態の変形例として、第４の実施形態について説明する。図２６は、第４の実施形態に係る二酸化炭素回収システム１を示す。図２６に示すように、本実施形態では、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれは、２つの電解セル１０Ａ，１０Ｂを備える。電解セル１０Ａ，１０Ｂのそれぞれは、第３の実施形態の電解セル１０と同様の構成である。また、本実施形態でも、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに対して１つずつ、流入切替えバルブ２５及び排出切替えバルブ２６が設けられる。ただし、本実施形態では、排出切替えバルブ２６は、開状態及び閉状態にのみ切替わり可能であり、リリース状態には切替わらない。また、本実施形態では、回収ユニット３０は、コンプレッサ３１及び回収タンク３３から構成される。なお、回収ユニット３０には、真空ポンプ３５と同様の真空ポンプ、及び、切替えバルブ３６と同様の切替えバルブが設けられてもよい。この場合、真空ポンプを運転することにより、図１２等に示す一例と同様にして、二酸化炭素以外の余分なガスを電解ユニットＥｋから大気に排出する。

図２７は、二酸化炭素回収システム１に設けられる任意の１つの電解ユニットＥｋを示す。なお、以下の説明では、電解ユニットＥｋについて主に説明するが、電解ユニットＥｋ以外の電解ユニット（Ｅ１～ＥｎのＥｋ以外）についても、電解ユニットＥｋと構成等が同様となる。図２７等に示すように、電解ユニットＥｋでは、電解セル（第１の電解セル）１０Ａの電解液５１の液中に、取込み口６から取込んだガス等が、対応する流入切替えバルブ２５を通して流入する。また、電解ユニットＥｋでは、電解セル（第２の電解セル）１０Ｂのヘッドスペース５２から、対応する排出切替えバルブ２６を通して、ガスが回収ユニット３０へ排出される。また、本実施形態では、電解ユニットＥｋにおいて、中継流路５５，５６のそれぞれが、電解セル１０Ａ，１０Ｂの間を接続する。中継流路５５では、電解セル１０Ａから電解セル１０Ｂへ向かって電解液が流れ、電解セル１０Ｂでは、電解セル１０Ｂから電解セル１０Ａへ向かって電解液が流れる。中継流路５５は、電解セル１０Ａの電解液５１において作用極４２側の部分と電解セル１０Ｂの電解液５１において作用極４２側の部分とを接続する。そして、中継流路５６は、電解セル１０Ａの電解液５１において対極４３側の部分と電解セル１０Ｂの電解液５１において対極４３側の部分とを接続する。

また、本実施形態では、電解ユニットＥｋを用いて二酸化炭素の回収を行っている状態において、電解セル１０Ａの作用極４２には、第１の電位（還元電位）が常時付加され、電解セル１０Ｂの作用極４２には、第２の電位（酸化電位）が常時付加される。また、電解ユニットＥｋを用いて二酸化炭素の回収している状態では、対応する流入切替えバルブ２５及び対応する排出切替えバルブ２６のそれぞれを、開状態にする。そして、電解ユニットＥｋにおいて電解セル（第１の電解セル）１０Ａの電解液５１の液中に、取込み口６から取込んだガスを流入させる。電解セル１０Ａでは、作用極４２に第１の電位（還元電位）が付加されるため、電解液５１の液中の作用極４２の近傍で、吸着物質である化合物が還元状態となる。そして、電解セル１０Ａの作用極４２の電位に対応した電気応答によって化合物が還元状態になることにより、吸着物質である化合物は、電解セル１０Ａの電解液５１の液中の作用極４２の近傍において、二酸化炭素を吸着する。例えば、セパレータ５８に対して作用極４２側の部分で、電解セル１０Ａの電解液５１に含まれる吸着物質に二酸化炭素が吸着される。

そして、二酸化炭素を吸着した吸着物質は、中継流路５５を通して、電解液５１と一緒に電解セル１０Ａから電解セル１０Ｂへ流れる。電解セル（第２の電解セル）１０Ｂでは、作用極４２に第２の電位（酸化電位）が付加されるため、電解液５１の液中の作用極４２の近傍で、吸着物質である化合物が酸化状態となる。そして、電解セル１０Ｂの作用極４２の電位に対応した電気応答によって化合物が酸化状態になることにより、吸着物質である化合物は、電解セル１０Ｂの電解液５１の液中の作用極４２の近傍において、吸着した二酸化炭素を放出する。例えば、セパレータ５８に対して作用極４２側の部分で、電解セル１０Ｂの電解液５１に含まれる吸着物質が、二酸化炭素を放出する。吸着物質から放出され二酸化炭素は、電解セル１０Ｂにおいて、電解液５１の液中からヘッドスペース５２へ排出される。そして、電解セル１０Ｂのヘッドスペース５２から、対応する排出切替えバルブ２６を通して、二酸化炭素が回収ユニット３０に排出され、回収ユニット３０において、二酸化炭素が回収される。ここで、図２７では、回収ユニット３０は省略して示す。なお、ある一例では、回収ユニット３０に排出する代わりに、第２の実施形態等と同様に、１つ下流側の電解ユニットＥｋ＋１へ、二酸化炭素を流入させてもよい。

本実施形態では、電解ユニットＥ１～Ｅｎのそれぞれに２つの電解セル１０Ａ、１０Ｂが設けられる構成を除き、第３の実施形態等の同様の構成である。このため、本実施形態でも、第３の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。したがって、本実施形態でも、二酸化炭素回収システム１の構成が簡略化される。

前述の少なくとも一つの実施形態又は実施例では、取込みユニットは、配置される環境でのガスの流れを利用して、取込み口からガスを取込み、取込んだガスを電解ユニットへ流入させる。そして、電解ユニットでは、電源ユニットによって電位を調整することにより、取込み口から流入したガスに含まれる二酸化炭素を、吸着物質に吸着させるとともに、吸着物質に吸着した二酸化炭素を吸着物質から放出させる。これにより、システム構成の簡略化を実現可能な二酸化炭素回収システム及び二酸化炭素回収方法を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下、付記を記載する。
（付記項１）
取込み口が形成され、配置される環境でのガスの流れを利用して前記取込み口から前記ガスを取込む取込みユニットと、
電位に対応した電気応答によって二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能な吸着物質を備え、前記取込みユニットの前記取込み口から取込まれた前記ガスが流入する電解ユニットと、
前記電位を調整することにより、前記電解ユニットおいて、前記取込み口から流入した前記ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着物質に吸着させるとともに、前記吸着物質に吸着した前記二酸化炭素を前記吸着物質から放出させる電源ユニットと、
前記吸着物質に吸着した後に前記吸着物質から放出された前記二酸化炭素を回収する回収ユニットと、
を具備する、二酸化炭素回収システム。
（付記項２）
前記取込みユニットの前記取込み口で取込まれた前記ガスの流量を計測する風量計と、
前記取込み口と前記電解ユニットとの間に配置され、下流側へ向かう前記ガスの流量を調整する流量調整部と、
前記風量計での計測結果に基づいて、前記流量調整部の作動を制御し、基準流量を超えない状態に、前記流量調整部を通って下流側へ向かう前記ガスの前記流量を制御する制御部と、
をさらに具備する、付記項１の二酸化炭素回収システム。
（付記項３）
前記取込みユニットが配置される前記環境において前記ガスが流れる方向を計測する風向計と、
前記風向計での計測結果に基づいて、前記取込みユニットの姿勢を制御し、前記取込み口の開口方向を調整する制御部と、
をさらに具備する、付記項１又は２の二酸化炭素回収システム。
（付記項４）
前記取込みユニットは、前記取込み口から前記電解ユニットへ向かって前記ガスが流れる流路をさらに備え、
前記取込みユニットの前記流路には、前記取込み口から離れるにつれて前記取込み口での開口面積から前記流路の断面積が減少する断面積減少部が形成される、
付記項１乃至３のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項５）
前記取込みユニットは、前記取込み口の開口方向が水平面に対して俯角を成す状態で配置される 、付記項１乃至４のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項６）
前記取込みユニットが配置される前記環境において水位を計測する水位計と、
前記取込みユニットの前記取込み口を開口させる状態と前記取込み口を閉塞する状態との間で作動状態が切替わる開閉部材と、
前記水位計での計測結果に基づいて、前記開閉部材の作動を制御し、前記水位計で計測した前記水位が基準レベルを超えたことに基づいて、前記開閉部材によって前記取込み口を閉塞させる制御部と、
をさらに具備する、付記項１乃至５のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項７）
前記取込み口を覆う状態で前記取込みユニットに取付けられるフィルタをさらに具備する、付記項１乃至６のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項８）
前記取込みユニットは、前記取込み口から取込んだ前記ガスを、加熱及び冷却することなく、前記電解ユニットに流入させる、付記項１乃至７のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項９）
前記取込みユニットは、－１０℃以上かつ５０℃以下の範囲のいずれかの温度で、前記取込み口から取込んだ前記ガスを、前記電解ユニットに流入させる、付記項８の二酸化炭素回収システム。
（付記項１０）
前記取込み口と前記電解ユニットとの間に配置され、下流側へ向かう前記ガスの流量を調整する流量調整部と、
前記取込み口と前記流量調整部との間において、前記取込み口から取込まれた前記ガスの温度を計測する第１の温度計と、
前記流量調整部と前記電解ユニットとの間において、前記流量調整部から前記下流側へ向かう前記ガスの温度を計測する第２の温度計と、
をさらに具備する、付記項１乃至９のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項１１）
前記電解ユニットの前記吸着物質は、酸化還元活性を有する化合物を含む、付記項１乃至付記項１０のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項１２）
前記電解ユニットの前記吸着物質は、前記電位に対応した電気応答によって前記化合物が還元状態になることにより、前記二酸化炭素を吸着し、前記電位に対応した電気応答によって前記化合物が酸化状態になることにより、前記二酸化炭素を放出する、付記項１１の二酸化炭素回収システム。
（付記項１３）
前記電解ユニットの前記吸着物質は、金属有機構造体及び共有結合性有機構造体の少なくとも一方をさらに含み、
前記金属有機構造体及び／又は前記共有結合性有機構造体は、架橋部分として、酸化還元活性を有する前記化合物の分子を含む、
付記項１１又は１２の二酸化炭素回収システム。
（付記項１４）
前記電解ユニットは、電解液を備え、
酸化還元活性を有する前記化合物は、前記電解液に含まれる、
付記項１１又は１２の二酸化炭素回収システム。
（付記項１５）
酸化還元活性を有する前記化合物は、カルボニル化合物、ピリジル化合物及びイミド化合物よりなる群から選択される少なくとも１種を含む、付記項１１乃至１４のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項１６）
前記電解ユニットは、作用極を備え、
前記電解ユニットの前記作用極は、集電体、及び、前記集電体の表面に形成される吸着層を備え、
前記吸着層は、前記吸着物質を含む、
付記項１～１３、１５のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項１７）
前記電解ユニットは、電解液を備え、
前記吸着物質は、前記電解液に含まれる、
付記項１～１２、１４、１５のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項１８）
前記電解ユニットは、作用極を備え、
前記電解ユニットの前記作用極は、集電体を備え、
前記主電体は、多孔体を含む、
付記項１乃至１７のいずれか１項の二酸化炭素回収システム。
（付記項１９）
取込みユニットが配置される環境でのガスの流れを利用して、前記取込みユニットの取込み口から前記ガスを取込むことと、
電位に対応した電気応答によって吸着物質が二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能となる電解ユニットに、前記取込みユニットの前記取込み口から取込まれた前記ガスを流入させることと、
前記電位を調整することにより、前記電解ユニットおいて、前記取込み口から流入した前記ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着物質に吸着させるとともに、前記吸着物質に吸着した前記二酸化炭素を前記吸着物質から放出させることと、
前記吸着物質に吸着した後に前記吸着物質から放出された前記二酸化炭素を回収することと、
を具備する、二酸化炭素回収方法。

１…二酸化炭素回収システム、２…取込みユニット、５…流路、６…取込み口、７…断面積減少部、８…制御部、１０…電解セル、１１…風量計、１２…流量調整バルブ、１３…風向計、１６…フィルタ、１７…水位計、１８…シャッター、２１，２２…温度計、２５…流入切替えバルブ、２６…排出切替えバルブ、３０…回収ユニット、４０…電源ユニット、４２…作用極、４９…吸着部材（吸着物質）、５１…電解液、Ｅ１～Ｅｎ…電解ユニット、Ｖａ１～Ｖａｎ…流入切替えバルブ、Ｖｂ１～Ｖｂｎ…排出切替えバルブ。

Claims (19)

1. 取込み口が形成され、配置される環境でのガスの流れを利用して前記取込み口から前記ガスを取込む取込みユニットと、
   電位に対応した電気応答によって二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能な吸着物質を備え、前記取込みユニットの前記取込み口から取込まれた前記ガスが流入する電解ユニットと、
   前記電位を調整することにより、前記電解ユニットおいて、前記取込み口から流入した前記ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着物質に吸着させるとともに、前記吸着物質に吸着した前記二酸化炭素を前記吸着物質から放出させる電源ユニットと、
   前記吸着物質に吸着した後に前記吸着物質から放出された前記二酸化炭素を回収する回収ユニットと、
   を具備する、二酸化炭素回収システム。
2. 前記取込みユニットの前記取込み口で取込まれた前記ガスの流量を計測する風量計と、
   前記取込み口と前記電解ユニットとの間に配置され、下流側へ向かう前記ガスの流量を調整する流量調整部と、
   前記風量計での計測結果に基づいて、前記流量調整部の作動を制御し、基準流量を超えない状態に、前記流量調整部を通って下流側へ向かう前記ガスの前記流量を制御する制御部と、
   をさらに具備する、請求項１の二酸化炭素回収システム。
3. 前記取込みユニットが配置される前記環境において前記ガスが流れる方向を計測する風向計と、
   前記風向計での計測結果に基づいて、前記取込みユニットの姿勢を制御し、前記取込み口の開口方向を調整する制御部と、
   をさらに具備する、請求項１の二酸化炭素回収システム。
4. 前記取込みユニットは、前記取込み口から前記電解ユニットへ向かって前記ガスが流れる流路をさらに備え、
   前記取込みユニットの前記流路には、前記取込み口から離れるにつれて前記取込み口での開口面積から前記流路の断面積が減少する断面積減少部が形成される、
   請求項１の二酸化炭素回収システム。
5. 前記取込みユニットは、前記取込み口の開口方向が水平面に対して俯角を成す状態で配置される、請求項１の二酸化炭素回収システム。
6. 前記取込みユニットが配置される前記環境において水位を計測する水位計と、
   前記取込みユニットの前記取込み口を開口させる状態と前記取込み口を閉塞する状態との間で作動状態が切替わる開閉部材と、
   前記水位計での計測結果に基づいて、前記開閉部材の作動を制御し、前記水位計で計測した前記水位が基準レベルを超えたことに基づいて、前記開閉部材によって前記取込み口を閉塞させる制御部と、
   をさらに具備する、請求項１の二酸化炭素回収システム。
7. 前記取込み口を覆う状態で前記取込みユニットに取付けられるフィルタをさらに具備する、請求項１の二酸化炭素回収システム。
8. 前記取込みユニットは、前記取込み口から取込んだ前記ガスを、加熱及び冷却することなく、前記電解ユニットに流入させる、請求項１の二酸化炭素回収システム。
9. 前記取込みユニットは、－１０℃以上かつ５０℃以下の範囲のいずれかの温度で、前記取込み口から取込んだ前記ガスを、前記電解ユニットに流入させる、請求項８の二酸化炭素回収システム。
10. 前記取込み口と前記電解ユニットとの間に配置され、下流側へ向かう前記ガスの流量を調整する流量調整部と、
    前記取込み口と前記流量調整部との間において、前記取込み口から取込まれた前記ガスの温度を計測する第１の温度計と、
    前記流量調整部と前記電解ユニットとの間において、前記流量調整部から前記下流側へ向かう前記ガスの温度を計測する第２の温度計と、
    をさらに具備する、請求項１の二酸化炭素回収システム。
11. 前記電解ユニットの前記吸着物質は、酸化還元活性を有する化合物を含む、請求項１の二酸化炭素回収システム。
12. 前記電解ユニットの前記吸着物質は、前記電位に対応した電気応答によって前記化合物が還元状態になることにより、前記二酸化炭素を吸着し、前記電位に対応した電気応答によって前記化合物が酸化状態になることにより、前記二酸化炭素を放出する、請求項１１の二酸化炭素回収システム。
13. 前記電解ユニットの前記吸着物質は、金属有機構造体及び共有結合性有機構造体の少なくとも一方をさらに含み、
    前記金属有機構造体及び／又は前記共有結合性有機構造体は、架橋部分として、酸化還元活性を有する前記化合物の分子を含む、
    請求項１１の二酸化炭素回収システム。
14. 前記電解ユニットは、電解液を備え、
    酸化還元活性を有する前記化合物は、前記電解液に含まれる、
    請求項１１の二酸化炭素回収システム。
15. 酸化還元活性を有する前記化合物は、カルボニル化合物、ピリジル化合物及びイミド化合物よりなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１１の二酸化炭素回収システム。
16. 前記電解ユニットは、作用極を備え、
    前記電解ユニットの前記作用極は、集電体、及び、前記集電体の表面に形成される吸着層を備え、
    前記吸着層は、前記吸着物質を含む、
    請求項１の二酸化炭素回収システム。
17. 前記電解ユニットは、電解液を備え、
    前記吸着物質は、前記電解液に含まれる、
    請求項１の二酸化炭素回収システム。
18. 前記電解ユニットは、作用極を備え、
    前記電解ユニットの前記作用極は、集電体を備え、
    前記集電体は、多孔体を含む、
    請求項１の二酸化炭素回収システム。
19. 取込みユニットが配置される環境でのガスの流れを利用して、前記取込みユニットの取込み口から前記ガスを取込むことと、
    電位に対応した電気応答によって吸着物質が二酸化炭素を吸着可能かつ放出可能となる電解ユニットに、前記取込みユニットの前記取込み口から取込まれた前記ガスを流入させることと、
    前記電位を調整することにより、前記電解ユニットおいて、前記取込み口から流入した前記ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着物質に吸着させるとともに、前記吸着物質に吸着した前記二酸化炭素を前記吸着物質から放出させることと、
    前記吸着物質に吸着した後に前記吸着物質から放出された前記二酸化炭素を回収することと、
    を具備する、二酸化炭素回収方法。