JP7267632B2 - 二酸化炭素回収装置 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 平成３０年４月１７日北杜市役所須玉総合支所において、本願に係る「ＣＯ２回収装置」について公開

特許法第３０条第２項適用 平成３０年８月８日，９日平成３０年度スーパーサイエンスハイスクール生徒研究発表会において、本願に係る「ＣＯ２回収装置」について公開

特許法第３０条第２項適用 平成３０年８月１９日日本テレビが放送した文無しアカデミー２．０という番組において、本願に係る「ＣＯ２回収装置」について公開

特許法第３０条第２項適用 平成３０年９月２７日，２８日山梨県北杜市立の小中学校（須玉小学校、高根東小学校、高根北小学校、長坂小学校、泉小学校、高根中学校、泉中学校、高根清里小学校、明野小学校、武川小学校、白州小学校、小淵沢小学校、高根西小学校、長坂中学校）において、本願に係る「ＣＯ２回収装置」について公開

特許法第３０条第２項適用 平成３０年１０月１１日北杜市役所須玉総合支所において、本願に係る「ＣＯ２回収装置」について公開

本発明は、二酸化炭素回収システム等に関するものである。

地球温暖化対策の一つとして、大気中の二酸化炭素の含有量を減らすことが必要とされている。大気中の二酸化炭素の含有量の増加の要因の一つとして、例えば、発電所や製鉄所などの燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素が大気中に放出されることで温室効果をもたらすことが大きな原因となっていると考えられている。

従来の温暖化対策における二酸化炭素の回収技術は、例えば特許文献１に開示された「二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法」などがある。この特許文献１に開示された技術は、
発電所や製鉄所などの燃焼排ガスの搬送ライン中に吸収材が収容された吸収塔を配置し、その燃焼排ガスを吸収塔に通過させ、その通過時に二酸化炭素を吸収材に吸着させる。これにより、吸収塔からは、二酸化炭素の含有率が低減された燃焼排ガスが出力される。

また、二酸化炭素を吸収した吸収材に吸収された二酸化炭素は、真空ポンプにより吸収塔の塔内の圧力を低減することで吸収材から脱離させ、蒸気に同伴させて放出する。この蒸気に同伴して吸収材から放出された二酸化炭素は、放出ラインから二酸化炭素循環ラインに供給して、タンクに回収するように構成する。このように二酸化炭素を脱離することで、吸収材を再び二酸化炭素を吸着可能な状態に再生する。

また、特許文献２に開示された「ＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法」では、吸収塔内に二酸化炭素を吸収する吸収液を充填し、その吸収液に二酸化炭素を含有する排ガスを接触させることで吸収液内に二酸化炭素を溶かし込み排ガスから二酸化炭素を除去する。そして、吸収体内の二酸化炭素を吸収した吸収液に対しては、水蒸気による加熱を行い、吸収液から二酸化炭素を放出させ、その放出した二酸化炭素を回収するように構成する。

特開２０１７－５６３８３ 特開２０１６－８７５４０

従来の二酸化炭素の回収システムは、回収塔を用いた大がかりなものである。水溶液を用いる回収システムでは、加熱のためのエネルギーが必要となり、加熱する際に新たに二酸化炭素を創出するおそれもある。

また、従来の回収システムは、発電所等の二酸化炭素の排出源において、排出量を抑制するシステムであり、そのようなことが行われていることを一般社会の人々が実感することがなく、一般の各個人で二酸化炭素の削減といった温暖化対策の必要性を喚起させることはできない。

上述した課題はそれぞれ独立したものとして記載しているものであり、本発明は、必ずしも記載した課題の全てを解決できる必要はなく、少なくとも一つの課題が解決できれば良い。またこの課題を解決するための構成についても単独で分割出願・補正等により権利取得する意思を有する。

（１）上述した課題を解決するために、本発明の二酸化炭素回収システムは、塩化ナトリウム水溶液を電気分解して水酸化ナトリウム水溶液を生成する電気分解処理部と、前記電気分解処理部で生成された前記水酸化ナトリウム水溶液に前記空気を供給し、その空気中の二酸化炭素を前記水酸化ナトリウム水溶液中に溶け込まして炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムを含む水溶液を生成する吸収処理部と、その吸収処理部で生成された前記炭酸ナトリウムと前記炭酸水素ナトリウムを含む水溶液に対し、前記電気分解処理部で前記水酸化ナトリウム水溶液を生成した際に生じる塩酸を供給し、化学反応により前記炭酸ナトリウムと前記炭酸水素ナトリウムから気体の二酸化炭素を取り出す取り出し処理部を備えて構成する。

このようにすると、電気分解処理部で塩化ナトリウム水溶液を電気分解して必要な水酸化ナトリウム水溶液を製造し、その製造した水酸化ナトリウム水溶液に対し吸収処理部で空気を入れて二酸化炭素を吸収させる。二酸化炭素が溶け込んで生成された炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムを含む水溶液に対し、電気分解処理で塩化ナトリウム水溶液を電気分解する際に生成される副産物の塩酸を供給する。すると、塩酸と、炭酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウムが反応し、二酸化炭素（気体）が発生するので、当該二酸化炭素（気体）が当該水溶液から外部に放出され、分離回収することができる。二酸化炭素（気体）を取り出し、残った水溶液は、塩化ナトリウム水溶液になるので、再び電気分解処理部における電気分解に利用できる。このように、最初に電気分解処理部に供給した塩化ナトリウム水溶液が、各処理部で処理されて最終的に塩化ナトリウム水溶液に戻るので、当該塩化ナトリウム水溶液並びにそれから生成される水溶液を繰り返し使用できるので良い。

よって、本発明の二酸化炭素回収システムは、簡単な構成で、しかも火力を用いることなく二酸化炭素（気体）を取りしだし、回収することができる。このように本発明では、水酸化ナトリウム水溶液を用いる回収システムでは、従来技術のような加熱のためのエネルギーは不要となり、よって係る加熱にともない新たに二酸化炭素を創出するおそれもない。

（２）前記電気分解処理部は、半透膜又は陽イオン交換膜を介して上下に分割される反応用容器と、その上下に分割された下方の空間に配置される陰極と、その上下に分割された上方の空間に配置される陽極と、前記反応用容器の下方に接続される開閉可能な排水経路を備え、前記下方の空間と前記上方の空間のそれぞれに塩化ナトリウム水溶液を充填した状態で前記陽極と前記陰極間を通電することで前記下方の空間に前記水酸化ナトリウム水溶液を生成し、その生成した水酸化ナトリウム水溶液を、前記排水経路を介して排出可能に構成すると良い。このようにすると、簡単な構成で電気分解を行い水酸化ナトリウム水溶液を生成し、排出することができるので良い。

（３）前記下方の空間の前記水酸化ナトリウム水溶液の全てを排出した状態で前記半透膜又は陽イオン交換膜を開口することで、前記上方の空間に存在する前記塩酸を、前記排水経路を介して排出可能に構成すると良い。このようにすると、塩酸を簡単に排出することができ、取り出し処理部における二酸化炭素（気体）の取り出しを実行できるので良い。半透膜又は陽イオン交換膜の開口は、例えば実施形態で示すように半透膜又は陽イオン交換膜を破っても良いし、開閉するバルブなどを設けても良いが、破る構成は簡単に実現できるので良い。

（４）前記吸収処理部は、前記水酸化ナトリウム水溶液を貯留する容器と、その容器に貯留された水酸化ナトリウム水溶液に対して前記空気を供給する空気供給手段を備えると良い。

（５）前記空気供給手段は、周囲の前記空気を取り込んで排出する空気供給機器と、その空気供給機器の空気の排出部に一端が接続され、他端が前記貯留された前記水酸化ナトリウム水溶液に浸る状態に配置する管部材を備えると良い。空気供給機は、実施形態ではエアポンプ、エアコンプレッサー、空気入れなどに対応する。また管部材は、実施形態では、第一管部材３５に対応する。

（６）前記管部材の前記他端には、その先端側から複数の切り込みを有し、円周方向に複数の短冊状部が並んだ形状とすると良い。このようにすると、管部材の先端から放出される空気は、細かい泡の状態となるので、より効率よく空気中の二酸化炭素が水酸化ナトリウム水溶液に溶け込むので良い。

また、効率よく空気中の二酸化炭素が水酸化ナトリウム水溶液を溶け込ませるための構成としては、上記の（６）に記載の構成に変えて、或いは係る構成に加えて管部材から放出された空気の泡の滞在時間を長くするように構成すると良い。

（７）前記管部材の前記他端側の側面に、内外を貫通する切り込み部を設けると良い。このようにすると、管部材内を移動する空気の一部は、切り込み部から泡となって外部に放出される。係る空気の泡も、水酸化ナトリウム水溶液内を移動しながら上昇し、その移動の際に空気中の二酸化炭素が水酸化ナトリウム水溶液内に溶け込むので、より効率よく空気中の二酸化炭素が水酸化ナトリウム水溶液に溶け込むので良い。

（８）（１）から（７）のいずれかに記載の二酸化炭素回収システムにおけるナトリウムとの記載をカリウムに置き換えるとよい。すなわち、塩化ナトリウム→塩化カリウム、水酸化ナトリウム→水酸化カリウム、炭酸ナトリウム→炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム→炭酸水素カリウム というように、文字を置き換えるとよい。例えば（１）については、塩化カリウム水溶液を電気分解して水酸化カリウム水溶液を生成する電気分解処理部と、前記電気分解処理部で生成された前記水酸化カリウム水溶液に前記空気を供給し、その空気中の二酸化炭素を前記水酸化カリウム水溶液中に溶け込まして炭酸カリウムと炭酸水素カリウムを含む水溶液を生成する吸収処理部と、その吸収処理部で生成された前記炭酸カリウムと前記炭酸水素カリウムを含む水溶液に対し、前記電気分解処理部で前記水酸化カリウム水溶液を生成した際に生じる塩酸を供給し、化学反応により前記炭酸カリウムと前記炭酸水素カリウムから気体の二酸化炭素を取り出す取り出し処理部を備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムとなる。（２）から（７）についても同様である。

（９）前記吸収処理部は、自走式の家庭用ロボットから構成されるとよい。
（１０）家庭やオフィスや教育現場に配置され、その配置された周囲の空気中の二酸化炭素を回収するシステムに適用するものとするとよい。

本発明は、簡単な構成で、火力等の特別なエネルギーを用いることなく二酸化炭素（気体）を取り出し、回収することができる。

本発明に係る二酸化炭素回収システムの好適な一実施形態を示す図である。 回収するための各処理に着目して示す図である。 二酸化炭素を回収するために各装置・ステージで実行される作用・化学反応等を説明する図である。 反応用容器の一例を示す図である。 ＣＯ２吸収ステージを実行するための第二容器並びにそれに接続される機器・部材を示す図である。 ロボット装置本体の一例を示す図である。 ＣＯ２取り出しステージを実行するための第三容器並びにそれに接続される機器・部材を示す図である。 ＣＯ２吸収ステージを実行するための第二容器の他の実施形態を示す図である。 ＣＯ２吸収ステージを実行するための第二容器の他の実施形態を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図１～図３は、本発明に係る二酸化炭素回収システムの好適な一実施形態を示している。本実施形態は、出発原料として、塩化ナトリウムまたは塩化カリウムにて行う。簡略化のため、塩化ナトリウムでの場合について記載するが、以降に登場する物質については、ナトリウムの文字や化学式をそのままカリウムに置き換えて構わない。ナトリウムの文字や化学式をそのままカリウムに置き換えることで、塩化カリウムを用いた実施形態や変形例となる。水酸化カリウムの方が、水酸化ナトリウムよりも二酸化炭素の吸収性能が良くなる。

図１～図３に示すように、本実施形態の二酸化炭素回収システムは、水酸化ナトリウム水溶液等を生成し、供給する水酸化ナトリウムステーション１と、その水酸化ナトリウムステーション１から供給された水酸化ナトリウム水溶液等を用いて大気中の二酸化炭素を吸収する等の所定の処理を行うロボット装置本体２を備える。水酸化ナトリウムステーション１は、ロボット装置本体２側で水酸化ナトリウム水溶液内に吸収した二酸化炭素を、当該水酸化ナトリウム水溶液から放出して回収する機能も備える。

水酸化ナトリウムステーション１は、塩化ナトリウム水溶液を電気分解し、反応に必要な水溶液である水酸化ナトリウムを生成する機能を備える。具体的な構成は、以下の通りである。水酸化ナトリウムステーション１は、例えば、テーブル状の架台１０の上面に、上下開放した反応用容器１１を配置した構成を採る。架台１０は、例えば鉄製の細長な鋼材１０ａを仮想の直方体の各辺に配置し、隣接する各鋼材１０ａの両端同士を連結して形成される枠体と、その枠体の上面部分に取付けた板材１０ｂとを備えて構成する。これにより、架台１０は、下方に所定の作業空間Ｋを有し、その作業空間Ｋの周囲が開放した状態となる。

反応用容器１１は、例えばペットボトルの底部を切除して開放するとともに天地を逆にしたような形態をとる。本例では、胴部１１ａは、略角型の筒状態からなり、その胴部１１ａの下方が徐々に内形状が縮小し、下端が円筒状の排出口１１ｂとなる。反応用容器１１の容積は、例えば２リットル程度とすると良い。

反応用容器１１内に、矩形状のカゴ部材１５を装着する。このカゴ部材１５は、例えば図４に示すように、上面が開放し、底面と４つの側面には、金属棒１５ａを格子状に組み込み金網部１５ｂを配置し、上面の矩形状の周縁の一組の対辺に、外側に突出する引っ掛け部１５ｃを備えた構成を採ると良い。上面の矩形状の外形寸法形状は、例えば反応用容器１１の内容寸法形状よりも一回り小さくした形状とすると良く、カゴ部材１５を反応用容器１１の上方から反応用容器１１内に挿入すると、寸法形状の差から反応用容器１１内に収納されるとともに、引っ掛け部１５ｃが反応用容器１１の上端周縁に接触し、それ以上の進入を抑止する。これにより、カゴ部材１５は、反応用容器１１の上端周縁に引っかかって吊り下げられた状態で支持される。

このカゴ部材１５の内周面側に、半透膜１６を配置する。この半透膜１６は、例えば、シート状のセロファン膜を用い、カゴ部材１５の内周面に沿うように押しつけて全体的にボール状・深い皿状に成型しても良いし、所定形状に加工されたものをカゴ部材１５の上からセットするようにしてもよい。この半透膜１６により、反応用容器１１内の空間が、前後に二分割される。半透膜１６に変えて、陽イオン交換膜を用いてもよく、陽イオン交換膜を使用するとさらに高純度の水酸化ナトリウム・水酸化カリウムが得られるのでよい。また、以下の説明では、半透膜１６を用いた例について説明するが、半透膜１６と記載の部分は、陽イオン交換膜に置き換えても良い。

さらに半透膜１６で区分けされた上側の領域には炭素棒１７を配置し、半透膜１６で区分けされた下側の領域、より具体的にはカゴ部材１５の下方に鉄板１８を配置する。炭素棒１７は、電源線１９を介して電源２０の正極端子に接続し、陽極を構成する。鉄板１８は、電源線１９を介して電源２０の負極端子に接続し、陰極を構成する。

そして後述するように、使用に際しては、反応用容器１１内の２分割された上下の空間内に夫々塩化ナトリウム水溶液である食塩水を充填させ、少なくとも下側の空間に充填した食塩水は半透膜１６に接触するようにする。

電源２０は、例えば、操作スイッチの操作に基づき、ＯＮ／ＯＦＦし、電源ＯＮに伴い炭素棒１７と鉄板１８の電極間に通電がされる。電源２０は、直流電源であり、例えば乾電池や、太陽電池等を用いるとよく、特に太陽電池とすると、クリーンエネルギーであるのでより好ましい。電源２０の出力電圧は、反応させる水溶液の容量や、処理時間により適宜選択するが、例えば６から１２Ｖ程度とすると良い。

また、本実施形態では、陽極及び陰極の構成要素として炭素棒１７と鉄板１８を用いたが、本発明はこれに限るものでは無く、例えば、陽極の極板の材料は炭素棒だけでなく、白金、金等を用いてもよい。また、陰極の極板の材料は鉄だけでなく、例えば炭素棒やマグネシウム、ニッケル、銅、銀、白金、金等を用いても良い。実施形態の炭素棒と１７と鉄板１８の組み合わせは、比較的容易かつ安価に入手できる材料のため良い。

一方、下端の排出口１１ｂには、連結管１３の一端を連結し、連結管１３の他端を排水用管部材１４の一端を装着する。連結管１３は、その途中に開閉バルブ１３ａを備え、その開閉バルブ１３ａは操作レバー１３ｂを操作することで、開閉する。

排水用管部材１４は、例えばゴム管などの弾力性があって湾曲することができるとともに、反応用容器１１から排出される水溶液に対する耐性が良好な材質から形成されるものとすると良い。

架台１０の下方空間には、第一容器２５を配置する。この第一容器２５は、上部が開口した容器であり、使用に際しては、第一容器２５内に排水用管部材１４の先端部分を配置させる。操作レバー１３ｂを操作して開閉バルブ１３ａを開くと、反応用容器１１の下方の領域に存在する水溶液が、排水用管部材１４を経由して外部に排出される。本実施形態では、排水用管部材１４の先端を第一容器２５内に位置させているので、当該水溶液は第一容器２５内に溜まる。

なお本実施形態では、反応用容器１１の外形状が、下方部分が先細り状となっており、そのまま起立させるのは不安定であるため、例えば、板材１０ｂの上面の所定位置に、反応用容器１１を起立した状態で保持する台座１２を設置すると良い。そしてこの台座１２に反応用容器１１をセットすることで、当該反応用容器１１を起立させた姿勢を安定に維持する。

水酸化ナトリウムステーション１は、図２における電気分解ステージを実行する装置である。上述したように、反応用容器１１内の半透膜１６で区切られる上下の空間に、それぞれ食塩水を充填した状態で両電極間に通電すると、下記のような電気分解を生じ
２ＮａＣｌ＋２Ｈ２Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｃｌ２＋Ｈ２
下側の空間には水酸化ナトリウム水溶液（２ＮａＯＨ）が生成される。また上側の空間には電気分解する際に生成される副産物の塩素から、下記の反応が生じて
Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ２→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ
塩酸が生じて溜まる。よって、開閉バルブ１３ａを開くと、第一容器２５内には、下側の空間に生成された水酸化ナトリウム水溶液が排出され、排水用管部材１４を介して第一容器２５に供給される。

ロボット装置本体２は、第二容器３２と、その第二容器３２内の水溶液に空気を供給するエアポンプ３３を備える。第二容器３２は、その上端に第一蓋部材３４を着脱自在に装着可能としている。第二容器３２内には、水酸化ナトリウムステーション１で生成され第一容器２５内に充填供給された水酸化ナトリウム水溶液を充填する。そして第二容器３２は、水酸化ナトリウムステーション１において用いた第一容器２５と兼用してもよいし、別部材の容器で構成しても良い。兼用する場合、例えば水酸化ナトリウム水溶液が充填された第一容器２５を、ロボット装置本体２のそばに移動し、第一蓋部材３４を装着する。また、第一容器２５と第二容器３２を別部材で構成する場合、例えば、水酸化ナトリウム水溶液が充填された第一容器２５を、ロボット装置本体２のそばまで持ってきて、第二容器３２の第一蓋部材３４を開けた状態にして第一容器２５内の水酸化ナトリウム水溶液を第二容器３２に移し替えた後、第二容器３２に第一蓋部材３４を装着することで行うと良い。

第一蓋部材３４を装着した場合、第一蓋部材３４は第二容器３２の上端縁に密着した状態で第二容器３２を閉塞する。第一蓋部材３４は、二カ所に貫通孔３４ａ，３４ｂを有し、一方の貫通孔３４ａには、エアポンプ３３の出力配管に接続する第一管部材３５を挿入し、他方の貫通孔３４ｂには第二管部材３６を挿入する。図５等に示すように、第二容器３２内に挿入した第一管部材３５の先端は、第二容器３２に充填された水溶液内に進入した状態にし、第二管部材の先端は、当該水溶液の水面と第一蓋部材３４の間の空間に位置させて水溶液に接しないようにする。第一管部材３５と第二管部材３６は、ともに例えばゴム管などの弾力性があって湾曲することができるとともに、反応用容器１１から排出される水溶液に対する耐性が良好な材質から形成されるものとすると良い。

このようにすると、エアポンプ３３は、大気中の空気を第一管部材３５を経由して強制的に第二容器３２内の水溶液内に供給する。すると、大気中に含有する二酸化炭素が、水酸化ナトリウムと下記のように反応し、
２ＮａＯＨ＋ＣＯ２ →Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２→２ＮａＨＣＯ３
第二容器３２内の水酸化ナトリウム水溶液内に溶け込み、第二容器３２内の水溶液は、二酸化炭素を含んだ水溶液となる。またこの水溶液には、炭酸ナトリウムも多く含まれている。

また、エアポンプ３３による空気の強制供給に伴い第二容器３２内の空気の量が増加するため水溶液の水面と第一蓋部材３４の間の空間に存在する空気は、第二管部材３６を介して第二容器３２の外に排出される。エアポンプ３３の運転を継続すると、当該空間に存在する空気は、水酸化ナトリウム水溶液にて二酸化炭素が吸収されるので、二酸化炭素が除去或いは含有率が低減された空気となる。

後述するように、ロボット装置本体２は、移動可能なケース本体５０を備え、そのケース本体５０内に上述した制御装置３１、第二容器３２、エアポンプ３３等を収納する。係る場合、第二管部材３６の第二容器３２の外側の先端は、当該ケース本体の外に突出させると良い。ケース本体の外に突出させると、上述した二酸化炭素が除去或いは含有率が低減された空気が、第二管部材３６を経由してロボット装置本体２の外に廃棄されることになり、処理前の二酸化炭素を多く含んだ空気が、処理後のものと置換されることになる。よって、上記の処理を繰り返し実行するとで、徐々にＣＯ２削減を図ることができる。なお、ケース本体５０は、開閉可能とし、エアポンプ３３，第二容器３２等は、通常はケース本体５０内に収納しておき、使用する際には第二容器３２はケース本体５０の外に出して行うと良い。

図５に示すように、第一管部材３５の先端は、複数の切れ込み３５ａを入れ、円周方向に複数の短冊状部３５ｂが並んだ形態をとると良い。このようにすると、第一管部材３５の先端から放出される空気は、細かい泡の状態となり、より反応が進み、水酸化ナトリウム水溶液内により多くの二酸化炭素が溶け込むので良い。さらに、図示するように、第一管部材３５の先端を、第二容器３２の内底部に接触させるか、内底部付近に配置すると、先端から放出された空気の泡が、水面に達するまでの移動距離が長くなり、二酸化炭素がより溶け込むので良い。

さらに本実施形態では<第一管部材３５の先端側の側面に、内外を貫通する切り込み部３５ｃを設けた。この切り込み部３５ｃを形成する区間は、水酸化ナトリウム水溶液に浸る部分とする。そして、図示するように、切り込み部３５ｃを形成した区間の部位を、例えば第二容器３２の内周面に沿って湾曲させるように配置する。すると、切り込み部３５ｃの部分が開きスリット状の隙間が形成され、第一管部材３５内を移動する空気の一部は、切り込み部３５ｃから泡となって外部に放出される。係る空気の泡も、水酸化ナトリウム水溶液内を移動しながら上昇し、その移動の際に空気中の二酸化炭素が水酸化ナトリウム水溶液内に溶け込む。よって、より多くの二酸化炭素をより効率よく水酸化ナトリウム水溶液内に溶け込ませて回収できるので良い。上述した第二容器３２内部で実行される処理が、ＣＯ２吸収ステージとなる。このＣＯ２吸収ステージは、主に、第二容器３２とエアポンプ３３並びにそれらを結ぶ第一管部材３５，第二管部材３６等で実現され、さらに、係る処理の制御は、後述するように制御装置３１が司る。

上述したようにＣＯ２吸収ステージを実行することで、第二容器３２内の水酸化ナトリウム水溶液内には二酸化炭素が溶け込んだ状態となるので、ＣＯ２取り出しステージを実行して溶け込んだ二酸化炭素を水酸化ナトリウム水溶液から取り出して回収する。このＣＯ２取り出しステージは、化学反応により溶けた二酸化炭素を気体の二酸化炭素として取り出すステージであり、係るＣＯ２吸収ステージは、水酸化ナトリウムステーション１と、第三容器３７等を用いて行う。

この第三容器３７は、第二容器３２と同様に、上部開放した容器であって、上方開口部位に第二蓋部材３８を着脱自在に装着する。第二蓋部材３８を装着した場合、第二蓋部材３８は第三容器３７の上端縁に密着した状態で第三容器３７を閉塞する。この第二蓋部材３８にも、その天面の所定位置の２箇所に、貫通孔３８ａ，３８ｂを形成する。そして一方の貫通孔３８ａには、ロート部材３９を装着し、他方の貫通孔３８ｂには排気管部材４０を挿入する。ロート部材３９並びに排気管部材４０の各貫通孔３８ａ，３８ｂと接続部分は、例えば接着剤などで気密状態に封止され、固定されるようにすると良い。第二蓋部材３８を第三容器３７に装着した状態では、ロート部材３９並びに排気管部材４０以外の部分は密閉される。また、ロート部材３９並びに排気管部材４０の第三容器３７の内側の先端は、第三容器３７内の水溶液の水面に接触しないように、突出量を短くすると良い。排気管部材４０の先端は、取り出した二酸化炭素の利用空間に接続する。

ＣＯ２取り出しステージは、まず、第二容器３２に貯留されている二酸化炭素が溶け込んだ水酸化ナトリウム水溶液を、ロート部材３９を経由して第三容器３７内に移し替える。ＣＯ２吸収ステージの実行時において、第二容器３２は、水酸化ナトリウム溶液が貯留されており、第一管部材はその前の処理で水酸化ナトリウム溶液内に挿入した状態で空気を導入しているので、少なくとも第一管部材３５には、水酸化ナトリウム溶液が付着している。従って、例えば、二酸化炭素が溶け込んだ水酸化ナトリウム水溶液が充填された第二容器３２を、第一蓋部材３４を取り外すとともに第二蓋部材３８を装着してそのまま第三容器３７として使用した場合、第一蓋部材３４とともに第一管部材３５や第二管部材３６が第二容器３２から完全に外れた状態で室内等に置かれることになると、第一管部材３５の表面に付着した水酸化ナトリウム溶液が、例えば床などについたり、人に触れたりすると、アルカリ液でもあるので危険である。そこで、第二容器３２と第三容器３７は兼用せず、移し替えるようにした。

同様の理由から移し替える際に、例えば第一蓋部材３４を完全に第二容器３２から取り外すことなく行うようにすると良い。例えば、第一蓋部材３４を少しずらした状態で行うと良い。水酸化ナトリウムステーション１と、ロボット装置本体２との設置箇所が離れている場合、例えば少なくとも第一管部材３５は、第二容器３２内に入れた状態のまま第一蓋部材３４とともに水酸化ナトリウムステーション１のそばに移動すると良い。このとき例えば、第一管部材３５とエアポンプ３３とを簡単に着脱できるようにするとよく、かかる構成を採った場合には、ロボット装置本体２は室内等に置き、第二容器３２を第一蓋部材３４と各管部材とともに水酸化ナトリウムステーション１のそばに持って行くとよい。それができない場合には、ロボット装置本体２と一緒に移動するとよい。或いは、第三容器３７を、ロボット装置本体２のそばに持って行き、ロボット装置本体２付近で第二容器３２から第三容器３７へ二酸化炭素が溶け込んだ水酸化ナトリウム溶液を移し替えるようにすると良い。

二酸化炭素が溶け込んだ水酸化ナトリウム水溶液を充填した第三容器３７の上端に、第二蓋部材３８を装着するとともに、水酸化ナトリウムステーション１の排水用管部材１４の先端をロート部材３９内にセットした状態で、例えば半透膜１６に穴を受ける。すると、半透膜１６の上側の空間に溜まっていた水溶液が、当該穴を介して反応用容器１１の下方の空間に移動し、さらに、排水用管部材１４を経由してロート部材３９内に排出する。そして、当該水溶液は、ロート部材３９により案内され、第三容器３７内に充填され、二酸化炭素が溶け込んだ水酸化ナトリウム水溶液と混合される。

すると、半透膜１６の上側の領域に止まっていた水溶液は塩酸が含まれているので、第三容器３７内では、下記に示す反応が生じ、
Ｎａ２ＣＯ３＋ＨＣｌ→ＮａＨＣＯ３＋ＮａＣｌ
ＮａＨＣＯ３＋ＨＣｌ→ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２
二酸化炭素（気体）が生成される。このように、本実施形態では、塩酸、すなわち塩化水素の水溶液を使用し、さらに、炭酸水素ナトリウムのみならず、炭酸ナトリウムと中和反応させることで二酸化炭素を取り出す。

そして、生成された二酸化炭素（気体）は、水溶液内を上昇し、水溶液から外に排出され、さらに排気管部材４０を経由して第三容器３７の外に排出される。よって、排気管部材４０の先端から排出される二酸化炭素（気体）を回収し、利用することができる。回収は、例えば、排気管部材４０の先端を例えば二酸化炭素貯蔵容器・二酸化炭素ボンベなどの貯留する回収機器等に接続し、当該回収機器等に二酸化炭素を貯めるようにすると良い。このようにすると、二酸化炭素を一時的に貯めることができ、回収機器等を、二酸化炭素を利用する場所に持ち運び有益に利用することができる。

また、利用は、例えば生活に有益なものとして利用するようにするとよく、例えば、図２に示すように二酸化炭素ファーム（ＣＯ２Ｆａｒｍ）５５の空間に供給すると良い。この二酸化炭素ファームは、図７等に示すように、ビニールハウス、建物内の部屋、その他の各種の板材等で区切られた空間内で植物を育成する施設であり、区切られた空間内に、二酸化炭素を供給する。すると、空間内の空気における二酸化炭素の含有率が高くなり、高二酸化炭素濃度の雰囲気で栽培することとなり、植物の育成が良くなる。また、図７に示す例では、排気管部材４０の先端を二酸化炭素ファームに接続し、第三容器３７から排出される二酸化炭素（気体）を、直接二酸化炭素ファームに供給するようにしたが、上述したように一旦回収機器に回収し、回収機器から二酸化炭素を供給するようにしてもよい。

また利用の別の形態としては、魚をかっている水槽内に入れるようにしてもよい。さらには、触媒等を用いてメタンなどの燃料に変換して利用したり、有機物を合成して食料や栄養源として利用したりすることもできる。この技術を応用し例えば火星探査で火星のＣＯ２大気からＣＯ２を回収し、そのＣＯ２から食料を生産するのに適用すると良い。

また、二酸化炭素（気体）が排出され、第三容器３７内に残った水溶液は、ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏとなり、食塩水となる。従って、二酸化炭素を回収し終えて第三容器３７に残った水溶液は、例えば、穴を開けていない新しい半透膜１６をカゴ部材１５内にセットした反応用容器１１に充填し、電気分解ステージに利用する。このように、「電気分解ステージ」→「ＣＯ２吸収ステージ」→「ＣＯ２取り出しステージ」→「電気分解ステージ」→……というように各ステージで処理をして生成される水溶液を次のステージを実行する容器に入れ、当該次のステージに使用するための水溶液に利用でき、エンドレスで処理が行えるので好ましい。

ところで、本実施形態では、エアポンプ３３の動作は、制御装置３１が管理する。図１に示すように、ロボット装置本体２は、制御装置３１，エアポンプ３３，第二容器３２等に加え、さらに、マイクユニット４１，操作スイッチ４２，スピーカ４３，発光部４４，表示パネル４５，ＧＰＳユニット４６，通信インタフェース４７，太陽電池４８並びに電源回路４９等を備える。これらの装置・機器は、図６に示すようなケース本体５０の内部或いは外部に実装され、ケース本体５０と一体になって移動可能となる。例えばエアポンプ３３，第二容器３２は、例えばケース本体５０の内部空間に配置する。

本実施形態では、ロボット装置本体２は、自走式とすると良く、ケース本体５０の底面付近の四隅に、それぞれ、車輪部５２を配置する。車輪とその車輪の回転軸を軸受け支持しつつケース本体５０の底面に連結するキャスター等を備える。このケース本体５０は、例えばスーツケースのような態様とするとよい。スーツケースのような態様とすると、上述したようにケース本体５０を開閉可能としたり、底面付近に車輪部５２を配置したりする構造を実現できる。

さらに、４つの車輪部５２の内、少なくとも２つは駆動車輪部となり、ケース本体５０に実装した駆動部からの動力を受けて車輪が正逆回転し、ロボット装置本体２は前後進移動する。また４つの車輪部５２の内、少なくとも２つは上下方向の軸周りで所定角度範囲内で正逆回転してその向きを変更する操舵機能を有する。係る機能を備える車輪部は、上述した駆動車輪部と兼用しても良いし、別の車輪部としても良い。このように自走式にすることで、例えば太陽電池４８の発電量を監視して太陽の方向を向いたり、室内の適切な位置に移動したりすることで、効率よく発電する機能を備えると良い。また、ユーザの後を追う機能を備え、ユーザから親しみ・愛着を発揮させる効果を有すると良い。

また、実際のスーツケースは大小様々な寸法形状のものがあるが、何れの大きさであっても、例えば、家庭やオフィスの室内においた場合でも、邪魔にならず、設置場所も簡単に移動することができる。よって、本実施形態のケース本体５０も、そのようなスーツケース大の大きさとすると良い。さらに、ケース本体５０の底面に車輪部を設ける構成を採る場合でも、必ずしも上述したように自走式にする必要は無く、駆動車輪部の無いキャスター等を装着するものとしても良い。このようにすると、自走しなくても人等による持ち運び・移動が容易になり、設置場所を変えるのに容易に対応できる。

太陽電池４８は、ケース本体５０の外面に、光学的に露出した状態に配置する。光学的に露出とは、太陽電池４８が太陽光等を受光可能に配置することをいい、必ずしも直接外部に設置する構成に限らない。本実施形態では、ケース本体５０の外装部分に透明部材を用い、その透明部材の裏面側に太陽電池４８を配置する構成をとる。このように太陽電池４８をケース本体５０の内部に配置することで、太陽電池４８の破損・損傷を防ぐとともに、太陽電池４８をケース本体５０の内部空間に置くことで、配線が容易となるので良い。

太陽電池４８の出力は、電源回路４９に与えられ、所望の電圧値の電圧を生成し、電源電圧として各入出力機器等に電源供給する。また、例えば夜間等においても安定して動作させるため、電源回路４９には、充電池並びに充電回路を備え、太陽電池４８による発電量が低い場合には充電池から電力供給する機能を備えると良い。

制御装置３１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えるマイコンであり、上述した入力機器（マイクユニット４１、操作スイッチ４２、ＧＰＳユニット４６等）からの入力信号に基づき所定の処理を実行し出力機器（エアポンプ３３、スピーカ４３、発光部４４、表示パネル４５等）を動作・制御する。制御装置３１、スピーカ４３、表示パネル４５等の複数の機器は、例えばタブレット端末の機能を用いて一体に実現・構成すると良い。タブレット端末（タブレット）を用いる場合、そのタブレット端末は、ケース本体５０の上面に設置すると良い。

制御の一例であるエアポンプ３３に対する制御は、例えば、操作スイッチ４２の投入を検知した制御装置３１が、エアポンプ３３の電源をＯＮにして運転を開始する。これに伴い、上述したように、エアポンプ３３が動作し、大気中の空気を第二容器３２に充填された水酸化ナトリウム水溶液内に供給する。制御装置３１は、第二容器３２内の水酸化ナトリウム水溶液に溶け込んだ二酸化炭素の量を求める。本実施形態では、予め実験などしてモデルケースにおける空気の供給量に対する二酸化炭素の吸収量（例えば単位時間当たりの吸収量）を求め、 開始からの経過時間に基づき現在の溶け込んだ二酸化炭素の吸収量を算出する。制御装置３１は、求めた吸収量が基準値を超えた場合、エアポンプ３３の動作を停止する。また、制御装置３１は、例えばスピーカ４３、発光部４４、表示パネル４５等の出力機器を用いて当該基準値を超えＣＯ２吸収ステージが終了したこと報知する機能を備えると良い。

本実施形態では、太陽電池４８を電源として動作させているため、エアポンプ３３の動力が一定にならず、モデルケースで吸収が行われない可能性がある。そこで、二酸化炭素の溶け込んだ量、水酸化ナトリウム水溶液中の含有率を求めるセンサを用意し、当該センサを第二容器３２の水酸化ナトリウム水溶液に浸した状態にし、制御装置３１は、そのセンサ出力に基づき現在の二酸化炭素の吸収量を算出し、算出結果に基づいてエアポンプ３３の動作を制御すると良い。センサは、例えば、ＰＨセンサを用いると簡易な構成で測定できるので良い。例えば水酸化ナトリウム水溶液はアルカリ性であり、二酸化炭素を吸収するとアルカリ性の濃度が低くなるので、ＰＨセンサでＰＨ度から二酸化炭素の吸収量を求めると良い。

また、制御装置３１は、例えば会話の人工機能を備え、例えばマイクユニット４１で検出したユーザの音声に対し、音声認識処理をして意味内容を理解し、それに対する応答をスピーカ４３から出力すると良い。例えば、ユーザが「今日は二酸化炭素をどれくらい吸収した」と聞くと、それをマイクユニット４１が拾い、制御装置３１は吸収量を計算して求め、求めた値をスピーカから音声で回答する。吸収量の計算は、例えば動作時間×単位時間当たりの吸収量（モデルケース）により簡易的に行う。また、センサ出力の履歴情報等に基づいて実測値を求め、それを報知するようにするとより正確に行えるので良い。また、例えばマイクユニット４１で音声を拾い、音声認識をしている際に、制御装置３１は発光部４４を点滅させる。これにより、ユーザの問い合わせを認識して処理していることを知らせることができるので良い。

通信インタフェース４７は、例えばインターネットに接続し、情報の送受を行うインタフェースである。制御装置３１は、この通信インタフェース４７を用いてインターネットに接続し、外部のサーバにアクセスする機能を備える。制御装置３１は、例えば、本日の二酸化炭素の吸収量などの動作状況をサーバに送る。また、制御装置３１は、二酸化炭素の吸収量を送るに際し、ＧＰＳユニット４６で求めた現在位置情報も合わせて送ると良い。

このようにすると、本実施形態の二酸化炭素回収システムを多数設け、全国に配置する。そして、その多数の二酸化炭素回収システムで吸収・回収した二酸化炭素の量が、サーバに集約される。サーバは、例えば集約された情報にもとづき特設サイトで二酸化炭素の回収状況を公開する。例えば、サーバは、日本地図や世界地図等の地図情報を表示するともに、取得した各二酸化炭素回収システムが設置された位置情報に基づき、表示する地図情報の対応する場所にアイコン等を表示し、夫々の二酸化炭素回収システム毎に吸収・回収量がわかるように表示する。このようにすると、各個人が、みんなで二酸化炭素を回収しているという意識を持たせ、一体感を持たせ、温暖化対策についての意識付けをすることができるので良い。

上述したように、本実施形態の二酸化炭素回収システムは、電気分解を行う水酸化ナトリウムステーション１と、電気系統を含む各処理装置を実装するロボット装置本体２とは別体の装置として構成し、両者は離して配置が可能としている。水酸化ナトリウムステーション１は、水を使うのでロボット装置本体２の電気系統に当該水がかかり故障等するのを防止できるので良い。また、水酸化ナトリウムステーション１では、電気分解により塩酸や水素が発生するので、屋外で行った方が良く、室内に配置するのが好ましいロボット装置本体２と別構成にすることで電気分解ステージを屋外でできる点でも好ましい。よって、電気分解ステージ、ＣＯ２吸収ステージ、ＣＯ２取り出しステージの各ステージを実施する装置を一体に構成しても良いが、上述した理由から、本実施形態のように少なくとも水酸化ナトリウムステーション１（電気分解ステージとＣＯ２取り出しステージを実施）と、ロボット装置本体２（ＣＯ２吸収ステージを実施）を別の外値として構成するのがより好ましい。

上述した実施形態では、半透膜１６にセロファン膜を用い、ＣＯ２取り出しステージの実施に際して半透膜１６を破って塩酸を排出して第三容器３７に供給するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、半透膜の一部にバルブを設け、バルブを開閉して塩酸を排出するようにしてもよい。また例えば、反応用容器１１のサイズを大きくし、カゴ部材１５の部分を傾けて、半透膜１６の上端縁側から塩酸を排出できるように構成しても良い。これらの構成を採ると、半透膜１６を破ることがないので、繰り返し使用できるので良い。一方、半透膜１６を破るようにした本実施形態では、構成が簡単となるので良い。

上述した実施形態では、エアポンプを用いて空気を水酸化ナトリウム水溶液内に供給するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、エアコンプレッサーなどを用いてより強く強制的に空気を水酸化ナトリウム水溶液内に供給すると良い。また、これらのように電動で強制的に空気を供給するものに限ることはなく、例えば、自転車用の空気入れ等を利用し、手動で空気を水酸化ナトリウム水溶液内に供給し、二酸化炭素を低減・除去した空気を第二管部材３６を介して第二容器３２の外に排出するようにしてもよい。このようにすると、より簡易・安価な二酸化炭素回収システムを構成できる。

ロボット装置本体２に、二酸化炭素濃度を計測するＣＯ２濃度センサを搭載すると良い。このＣＯ２濃度センサは、本形態では、空気中に含まれる二酸化炭素の量をｐｐｍ単位で計測し、表示する。このようにすると、例えば、ＣＯ２の濃度を常時監視し、ロボット装置本体２は部屋の中を適当に自走して巡回し、一通り巡ったところでＣＯ２濃度が最も濃かった場所を把握し、その場所に移動し、そこでＣＯ２回収ステージを実行するとよい。これにより、回収効率を高めることができるのでよい。例えば、外気のＣＯ２濃度は４００ｐｐｍ程度であるが、部屋の中では場所によっては１０００ｐｐｍを優に超える場所もある。従って、かかるケースでは、単純計算で三倍もの回収効率のアップを図ることができるので好ましい。

さらにまた、制御装置３１は、例えばＧＰＳユニット４６から取得した現在位置情報と、通信インタフェース４７を介して接続したインターネットから取得した天気予報情報等とを照合し、晴れている時は窓際に自走して充電し、天気の悪い時や夜間は上述したＣＯ２センサにより検出したＣＯ２濃度が最も濃い場所でＣＯ２回収を行う機能を備えると良い。また、ロボット装置本体に光センサ等を取り付けると、太陽光などをロボット装置が認識し、モーターにより例えば建物の窓際などに移動し自ら充電を行うことができるので良い。

上述した実施形態では、エアポンプ３３の動作制御は、制御装置３１が行い、所定量の二酸化炭素が吸収できたら自動的にエアポンプ３３を停止するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、制御に装置を用いることなく、例えばタイマーなどにより設定した時間が経過したらエアポンプ３３が停止するようにしても良く、さらには、エアポンプ３３用のスイッチを設け、そのスイッチに対するユーザの手動による操作に基づいてエアポンプ３３の動作開始・停止が行われるようにしてもよい。後者の手動を用いた場合、構成がより簡易になる点で好ましいが、上述した実施形態のように二酸化炭素の吸収量に基づき制御装置３１が制御する方が、過不足なく二酸化炭素を吸収した時点で動作を停止でき、無駄にエアポンプを動作させ続けてしまうこともないのでより好ましい。

上述した実施形態では、塩化ナトリウム水溶液として一般の家庭で簡単に用意できる食塩水を用いた例を説明したが、本発明はこれに限ることはなく、例えば海水、尿、汗など等の塩分を含む水溶液であれば良いが、食塩水が各家庭において必要な量を簡単に入手できるので好ましい。また、例えば海辺の近く等、海水を簡単に入手できる環境下においても、海水を利用すると良い。

上述した実施形態では、各ステージが夫々一つの容器を用い、１個のステージを代表して記載、説明したが、所定のステージを複数設けても良い。例えば、１～２日程度と比較的処理時間がかかるＣＯ２吸収ステージは、複数連結等して並列処理するようにすると良い。

上述した実施形態では、第二容器３２をロボット装置本体２のケース本体５０の外に出した状態で空気を供給し、水酸化ナトリウム水溶液中に二酸化炭素を溶け込ますようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、第二容器３２をケース本体５０内に収納した状態のまま空気を供給するようにしてもよい。特に、上述した変形例のように、ロボット装置本体２が自走して日中と夜間等で異なる場所で作業するような場合、収納した状態にすると連続して動作できるので好ましい。第二容器３２をケース本体５０内に収納する場合、ケース本体５０が倒れたり、内部で移動して貯留する水酸化ナトリウム水溶液がこぼれたりしないように、当該第二容器３２を固定する機構を設けると良い。第二容器３２を固定する機構は、例えば、ゴム紐を用い、そのゴム紐を第二容器３２に締め付ける状態で装着するとともに、ゴム紐の一部をケース本体５０に取付けると、簡易な構成で実現できる。

電気分解について、１ｍｏｌ／Ｌの食塩水（約５％の食塩水）で実験を行ったところ、９Ｖの電源を用いた場合、容量が１Ｌの場合には、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を得るまでには２０時間ほどかかった。

また、電気分解を行う際、水溶液のｐＨが４以上であれば塩素は全く発生せず、水溶液のｐＨが４を下回ると、急激に塩素が発生することが確認できた。この現象は、塩素ガスは水溶液中で（１）単体の塩素ガス（Ｃｌ２）（ｐＨは４以下の時）、（２）分子状次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）（ｐＨは３～６程度）、（３）次亜塩素酸イオン（ＯＣＬｌ－）（ｐＨ６以上）と、ｐＨによって形を変えることに起因すると推測できる。

そこで、例えば、上述した実施形態における水酸化ナトリウムステーション１にｐＨメーターを取り付け、ｐＨメーターによりｐＨを計測し、ｐＨが４を下回る前に電気分解を自動的或いは手動で停止する機能を備えると良い。このようにすると、塩素ガスは一切発生しないので、安全となる。一方、生成する水酸化ナトリウム水溶液は薄くなるので、最終的に回収できるＣＯ２の吸収量への影響を生じるので、停止する基準を適宜設定すると良い。

さらに、上述したように「塩素ガスを一切発生させない」ことと「濃度の濃い水酸化ナトリウム水溶液を生成させる」ことは相反する課題であるが、以下に示す実施形態にすることで、両方の課題を同時に解決する（塩素ガスを発生せず、かつ濃いＮａＯＨａｑ．を製造する）ことができる。

すなわち、電気分解処理部である水酸化ナトリウムステーション１は、例えば上述したｐＨメーターを備え電気分解中の水溶液のｐＨを管理する機能を備えた実施形態を前提とし、例えばｐＨが４を下回る前に電気分解を自動的或いは手動で停止することで、塩素ガスを発生させることなく濃度の薄い水酸化ナトリウム水溶液を生成する。そして、この生成した水酸化ナトリウム水溶液の水分を蒸発させて水酸化ナトリウム水溶液の濃度を濃縮させる工程を実行する。この濃縮させる工程は、例えば、加熱その他の所定の処理を実行して蒸発を加速させるようにしてもよいが、本形態では、所定期間放置し、自然蒸発する工程を用いることとした。このようにすることで、特別な処理を行うことで新たなｐｏｗｅｒ消費に伴うＣＯ２の排出の問題も生じないので良い。また、実験・検証を行ったところ、水酸化ナトリウムステーション１の稼働開始から２日後には、４００ｍＬの水溶液が１００ｍＬになり１／４に減少することが確認できた。蒸発した３００ｍＬは水分であり、その分水酸化ナトリウム水溶液の濃度が濃縮される。

そして、係る処理（ここでは、放置処理）を実行して生成された濃縮された水酸化ナトリウム水溶液に対し、水酸化ナトリウムステーション１でｐＨを管理ししつつ新たに生成した水酸化ナトリウム水溶液をつぎ足す。係る放置処理と継ぎ足し処理を所定回数繰り返すことで、塩素ガスを発生することなく、高濃度の水酸化ナトリウム水溶液を生成することができる。このようにして生成した高濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、次工程以降を順次実行することで、ＣＯ２の吸収量を十分高くすることができる。

濃縮するための所定の処理を行い、次に継ぎ足すための新たな水酸化ナトリウム水溶液を生成するための処理の開始タイミングは、例えば、所定の処理（ここでは放置処理）をしている既に生成した水酸化ナトリウムの容量が適当量減少したことを目視により確認し、ユーザが決定しても良いが、当該容量を監視したり、放置時間を計測したりして、開始タイミング担ったことを放置する機能を設けると良い。

上述した実施形態では、第二容器３２の内部には、第一管部材３５を挿入し、その先端を第二容器３２の底部付近に配置し、先端等から放出される空気が泡となって第二容器３２に充填された水酸化ナトリウム水溶液の内部を上昇移動し、その上昇移動する間に空気中のＣＯ２が水溶液に溶け込むように構成した。そして、第一管部材３５から放出された空気中のＣＯ２が、水溶液に溶け込む量を増やすために、水溶液中における泡の滞在時間を長くするように構成すると良い。

水溶液中における泡の滞在時間を長くする構成としては、例えば図８に示すように、第二容器３２の水溶液中に、上方に移動する泡の進路を遮る仕切部材５５を配置すると良い。仕切部材５５は、本実施形態では、円形の平板の円弧部分の一部を切除した形状としている（図８（ｂ）等参照）。これにより上昇移動する泡は、上方に位置する仕切部材５５に接触すると、そのまま上方へ移動することが抑止され、仕切部材５５を迂回するように移動するため、泡の滞在時間が長くなる。また、図８（ａ）に示すように仕切部材５５を複数枚設置する場合、上下方向に重なるように配置し、切除した部分を交互に逆側に位置するように配置すると良い。このようにすると、第一管部材３５から放出された空気の泡は、例えば図８（ｃ）中の矢印で示すように蛇行しながら上昇移動するので、より長時間にわたって水溶液中に滞在させることができるので良い。この仕切部材５５の設置個数は任意であり、１個でも良いが多く設けた方が滞在時間を長くできるので好ましい。

また、滞在時間を長くする構成としては、例えば図９に示すように、第二容器３２内の所定位置にメッシュ状の円板５６を配置すると良い。この円板５６の設置数も任意である。メッシュの編み目の寸法は、泡のサイズより少し小さい寸法形状とすると良い。このようにすると、泡がメッシュの間を通り抜けるのに時間がかかり、二酸化炭素回収量が増えるので良い。

上述した実施形態のロボット装置本体２は、制御装置３１に人工知能を組み込み、家庭用ロボットとして使用できるようにすると良い。かかる家庭用ロボットとして使用する場合、表示パネル４５に顔を模した図柄を表示すると、親しみ・愛着がわくので好ましい。また、表示パネル４５は、電力消費が大きいため、常時は非表示にしたり、設けない構成を採ったりしても良いが、かかる場合、顔を描いたボード・お面等を適宜位置に配置すると良い。このようにすると、親しみがわくのでよく、表示部を備えない構成とするとさらに低価格な人工知能を利用したコミュニケーションロボットとなるのでより好ましい。

上述した各実施形態並びに変形例は、その一部の構成を適宜組み合わせて構成すると良い。また、本発明にかかる二酸化炭素回収システムは、簡易でコンパクトな構成となり、例えば、各家庭やオフィスに配置し、個々の家庭単位やオフィス単位で二酸化炭素の回収を行ったり、教育現場において化学や情報科の教材その他に利用したりすると良い。

例えば、各家庭において例えば自宅の室内の空気中の二酸化炭素を回収する処理を行う。すると当該各家庭の住人等は、本システムの運転状況を目の前で見ることができ、二酸化炭素の削減といった温暖化対策の必要性を感じることができる。さらに、この回収システムに限らず、温暖化対策を行う契機付けをすることも期待できる。

また、例えばオフィスの各室内等に設置し、その室内の空気中の二酸化炭素を回収する処理を行うと、当該オフィスの室内等で業務を行っている人や、当該室内に訪れた人が、本システムの運転状況を目の前で見ることができ、二酸化炭素の削減といった温暖化対策の必要性を感じることができる。さらに、この回収システムに限らず、温暖化対策を行う契機付けをすることも期待できる。また、オフィスに設置する場合、その設置したオフィスの企業・事業者は、温暖化対策に積極的に取り込んでいることをアピールできるという副次的効果も奏するので良い。

さらに、例えば家庭とオフィスの両方に設置されている場合は、より好ましい環境と言えるが、仮に一方に設置されている場合でも、その設置された場所に関係する人は、他方の場所に行っても温暖化対策の必要性を感じ、対策を行うことが期待できるので良い。

また、教育現場に設置した場合、空気中の二酸化炭素を回収する原理を教えつつ、温暖化対策の必要性を感じさせることができる。

例えばオフィスの一例である会議室など狭く密閉された空間において長時間人が居続けると、室内の二酸化炭素濃度が上昇し、眠気・頭痛などの健康上の問題が起こってしまうが、本装置を稼働させることにより、それを軽減することができる。また、本装置は空気供給装置を本体内部に格納しているため静音性に優れ、音により人の活動を妨げることがない。

以上、本発明の様々な側面を実施形態並びに変形例を用いて説明してきたが、これらの実施形態や説明は、本発明の範囲を制限する目的でなされたものではなく、本発明の理解に資するために提供されたものであることを付言しておく。本発明の範囲は、明細書に明示的に説明された構成や製法に限定されるものではなく、本明細書に開示される本発明の様々な側面の組み合わせをも、その範囲に含むものである。本発明のうち、特許を受けようとする構成を、添付の特許請求の範囲に特定したが、現在の処は特許請求の範囲に特定されていない構成であっても、本明細書に開示される構成を、将来的に特許請求する可能性があることを、念のために申し述べる。

１ ：水酸化ナトリウムステーション
２ ：ロボット装置本体
１１ ：反応用容器
１２ ：台座
１３ ：連結管
１４ ：排水用管部材
１５ ：カゴ部材
１６ ：半透膜
１７ ：炭素棒
１８ ：鉄板
１９ ：電源線
２０ ：電源
２５ ：第一容器
３１ ：制御装置
３２ ：第二容器
３３ ：エアポンプ
３４ ：第一蓋部材
３５ ：第一管部材
３５ａ ：切れ込み
３５ｂ ：短冊状部
３５ｃ ：切り込み部
３６ ：第二管部材
３７ ：第三容器
３８ ：第二蓋部材
３９ ：ロート部材
４０ ：排気管部材
４８ ：太陽電池
４９ ：電源回路
５０ ：ケース本体

Claims (4)

1. 家庭やオフィスや教育現場に配置され、その配置された周囲の空気中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置であり、
   前記配置された周囲の空気中の二酸化炭素を回収する処理部と、
   前記処理部を収納するケース本体と、
   前記ケース本体の上面に配置する表示パネルと、を備え、
   前記ケース本体は、矩形状の箱体と、その箱体の底面に配置される車輪部を備え、
   前記箱体は、前記上面及び前記底面以外の１つの側面の部分を回転中心として開閉可能に構成される二酸化炭素回収装置。
2. 家庭やオフィスや教育現場に配置され、その配置された周囲の空気中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置であり、
   前記配置された周囲の空気中の二酸化炭素を回収する処理部と、
   前記処理部を収納するケース本体と、
   前記ケース本体の上面に配置する表示パネルと、を備え、
   前記ケース本体は、スーツケースから構成される二酸化炭素回収装置。
3. 前記表示パネルに、顔を模した図柄を表示可能に構成する請求項１または２に記載の二酸化炭素回収装置。
4. 前記ケース本体は自走式のロボットから構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収装置。

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