JP6022143B2 - メタンハイドレートの処理方法及び処理装置 - Google Patents
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第一実施形態について図1及び図2を参照して説明する。なお、図面は、説明の都合上、一部拡張して示している。第一実施形態では、メタンハイドレート処理装置1を用いて海底のメタンハイドレートを処理する。
メタンハイドレート層のメタンハイドレートは、プラズマ用電極32から発生した高温・高エネルギーのプラズマにより分解される。そして、メタンハイドレートが分解されて発生した水素等は、気泡となって上昇する(水素発生ステップ)。
ここで、本方法について実験をした。メタンハイドレートは入手が容易でないため、実験としては同じ性質を有するシクロペンタンハイドレートを代替使用した。シクロペンタンハイドレートは、常圧下(約1atm)で固体として存在できる。また、両者は、共にCとHの結合を有し、当該結合エネルギーは同程度である。したがって、理論上、シクロペンタンハイドレートが分解されれば、メタンハイドレートも同方法で分解される。
比較実験例として、実験例1における容器4内に、シクロペンタンハイドレートCPの代わりに、シクロペンタン(液体)を入れて実験を行った。アンテナ320は、シクロペンタン液面の上方に配置した。比較実験例により排出されたガスの分析結果を、図5(下段)に示す。
第二実施形態について、図7を参照して説明する。第二実施形態は、第一実施形態と、複数の同軸ケーブル7及び電極ユニット3を用いている部分で異なっている。したがって、第一実施形態と同構成については同符号を付して説明を省略する。
第三実施形態について図8を参照して説明する。第三実施形態では、同軸ケーブル7の代わりに中空導波管700を用い、電極ユニット3の代わりに電極ユニット3Aを用いている。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
第四実施形態について図9を参照して説明する。第一実施形態と同構成については、同符号を付して説明を省略する。
メタンハイドレート処理装置1は、上記構成に限られない。パイプライン5(配管部51)は、少なくともプラズマ用電極3の上方に延在すればよく、例えばプラズマ用電極3の側方にまで延在していてもよい。また、プラズマ用電極3は、メタンハイドレート層の若干上方に配置されてもよい。また、プラズマ用電極3は、配置位置や向きを制御できる制御手段を備えてもよい。また、同軸ケーブル7は、高周波を伝達可能な導波管であればよい。また、高周波発生装置8及び水素貯蔵装置9の配置は、地上でなくてもよく、例えば船上であってもよい。
3:電極ユニット、 31:電極ソケット、 30,32:プラズマ用電極、
4:容器、
5:パイプライン、 6:ガス回収配管、 7:同軸ケーブル、
70:同軸ケーブル集合体、 700:中空導波管、
8,80:高周波発生装置、 81:マグネトロン、 82:電源ケーブル、
83:電力供給装置、 9:水素貯蔵装置、 A:電子レンジ
Claims (12)
- プラズマ用電極に高周波を供給し、前記プラズマ用電極によりメタンハイドレートに電磁波を照射して、メタンハイドレートから高温・高エネルギーのプラズマを発生させるプラズマ発生ステップと、
前記高温・高エネルギーのプラズマによりメタンハイドレートを分解して水素を発生させる水素発生ステップと、
を備えることを特徴とするメタンハイドレートの処理方法。 - 前記プラズマ用電極は、海底のメタンハイドレート層に配置され、
前記メタンハイドレート層中のメタンハイドレートが分解して発生した水素を回収する水素回収ステップをさらに備える請求項1に記載のメタンハイドレートの処理方法。 - 前記高周波は、導波管を介して前記プラズマ用電極に供給され、
前記水素回収ステップでは、前記プラズマ用電極の上方に設けられた案内手段により前記メタンハイドレート層で発生した水素を海上まで案内し、案内された水素を水素貯蔵手段に貯蔵する請求項2に記載のメタンハイドレートの処理方法。 - 前記導波管は、同軸ケーブルである請求項3に記載のメタンハイドレートの処理方法。
- 前記高周波は、マイクロ波である請求項1〜4の何れか一項に記載のメタンハイドレートの処理方法。
- 前記マイクロ波は、太陽電池から供給される電力により駆動する高周波発生手段から供給される請求項5に記載のメタンハイドレートの処理方法。
- 前記高周波は、海中に配置されたマグネトロンにより供給され、
前記マグネトロンは、電力供給手段から配線を介してマグネトロン用直流高電圧電流を供給される請求項2に記載のメタンハイドレートの処理方法。 - 前記電力供給手段は、海上又は地上に配置された太陽電池を備え、前記太陽電池の発電電力を前記マグネトロンに供給する請求項7に記載のメタンハイドレートの処理方法。
- 海底のメタンハイドレート層に配置されるプラズマ用電極と、
高周波を発生する高周波発生手段と、
前記プラズマ用電極と前記高周波発生手段とを接続する導波管と、
水素を貯蔵する水素貯蔵手段と、
メタンハイドレートが分解して発生した水素を前記水素貯蔵手段まで案内する案内手段と、
を備え、
前記プラズマ用電極は、前記導波管から前記高周波を受信することで、メタンハイドレートから高温・高エネルギーのプラズマを発生させるものであり、
メタンハイドレートの前記分解は、前記高温・高エネルギーのプラズマによりメタンハイドレートが分解することを特徴とするメタンハイドレート処理装置。 - 前記導波管は、同軸ケーブルである請求項9に記載のメタンハイドレート処理装置。
- 前記高周波は、マイクロ波である請求項9又は10の何れか一項に記載のメタンハイドレート処理装置。
- 前記高周波発生手段は、電力供給源としての太陽電池を備える請求項11に記載のメタンハイドレート処理装置。
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