JP7465300B2 - CO2 reduction evaluation system - Google Patents
CO2 reduction evaluation system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7465300B2 JP7465300B2 JP2022048575A JP2022048575A JP7465300B2 JP 7465300 B2 JP7465300 B2 JP 7465300B2 JP 2022048575 A JP2022048575 A JP 2022048575A JP 2022048575 A JP2022048575 A JP 2022048575A JP 7465300 B2 JP7465300 B2 JP 7465300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- adsorbent
- amount
- air
- user
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims description 25
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 46
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 18
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 230000007958 sleep Effects 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000036578 sleeping time Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、ＣＯ2排出量の削減を評価するＣＯ2削減評価システムに関する。 The present invention relates to a CO 2 reduction evaluation system for evaluating the reduction of CO 2 emissions.
この種の装置として、従来、ＣＯ2排出量削減の目標達成率を評価するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。上記特許文献１記載の装置では、ガスメータや分電盤や動力盤等で計測されたエネルギー使用量に基づいて予想されるＣＯ2排出量が算出され、算出結果に基づいてＣＯ2排出量削減の目標達成率が算出される。 As this type of device, a device that evaluates the achievement rate of a CO2 emission reduction target is known (see, for example, Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, a predicted CO2 emission amount is calculated based on the energy consumption measured by a gas meter, a distribution board, a power board, etc., and a target achievement rate of the CO2 emission reduction is calculated based on the calculation result.
上記特許文献１記載の装置では、エネルギー使用量に基づいてＣＯ2排出量の間接的な削減が評価されるが、地球温暖化の対策として大気中に放出されるＣＯ2を削減する観点では、ＣＯ2の回収によるＣＯ2排出量の直接的な削減を評価することが望ましい。 In the device described in Patent Document 1 above, the indirect reduction in CO2 emissions is evaluated based on energy consumption, but from the perspective of reducing CO2 released into the atmosphere as a measure against global warming, it is desirable to evaluate the direct reduction in CO2 emissions through CO2 capture.
本発明の一態様であるＣＯ2削減評価システムは、ユーザが滞在してＣＯ2を排出する室内空間に配置され、室内空間のＣＯ2を回収する回収装置と、ユーザが利用可能なユーザ端末と、回収装置によるＣＯ2回収量を算出する算出部と、算出部により算出されたＣＯ2回収量を監視する監視サーバと、を備える。回収装置は、空気中のＣＯ2を吸着する吸着材と、吸着材を介して室内空間の空気を循環させる送風ファンと、送風ファンにより循環される空気の流量を検出する流量センサと、吸着材を通過する前後の空気のＣＯ2濃度を検出する濃度センサと、を有する。算出部は、流量センサにより検出された空気の流量と濃度センサにより検出されたＣＯ2濃度とに基づいて回収装置によるＣＯ2回収量を算出する。監視サーバは、算出部により算出されたＣＯ2回収量に基づいてユーザによるＣＯ2排出量の削減を評価し、評価結果をユーザ端末に送信する。吸着材の量は、換気を行わずに１人が滞在する所定容積の空間におけるＣＯ
2
濃度を所定時間にわたって基準濃度以下に維持できるように決定される。
A CO2 reduction evaluation system according to one aspect of the present invention includes a capture device that is disposed in an indoor space where a user stays and emits CO2 , and captures CO2 from the indoor space, a user terminal that can be used by the user, a calculation unit that calculates the amount of CO2 captured by the capture device, and a monitoring server that monitors the amount of CO2 captured calculated by the calculation unit. The capture device has an adsorbent that adsorbs CO2 in the air, a blower fan that circulates air in the indoor space through the adsorbent , a flow sensor that detects the flow rate of the air circulated by the blower fan, and a concentration sensor that detects the CO2 concentration of the air before and after passing through the adsorbent . The calculation unit calculates the amount of CO2 captured by the capture device based on the air flow rate detected by the flow sensor and the CO2 concentration detected by the concentration sensor. The monitoring server evaluates the reduction in CO2 emissions by the user based on the amount of CO2 captured calculated by the calculation unit, and transmits the evaluation result to the user terminal. The amount of adsorbent is determined so that the CO2 concentration in a space of a predetermined volume where one person stays without ventilation can be maintained at or below a reference concentration for a predetermined time.
本発明によれば、ＣＯ2の回収によるＣＯ2排出量の直接的な削減を評価することができる。 According to the present invention, it is possible to evaluate the direct reduction in CO2 emissions due to CO2 capture.
以下、図１～図５を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係るＣＯ2削減評価システムは、ＣＯ2排出量の削減を評価する。特に、個人の身の周りのＣＯ2回収によるＣＯ2排出量の直接的な削減を評価する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 1 to Fig. 5. The CO2 reduction evaluation system according to the embodiment of the present invention evaluates the reduction of CO2 emissions. In particular, it evaluates the direct reduction of CO2 emissions by CO2 capture in the personal surroundings.
地球の平均気温は、大気中のＣＯ2などの温室効果ガスにより、生物に適した温暖な状態に保たれている。具体的には、太陽光で暖められた地表面から宇宙空間へと放射される熱の一部を温室効果ガスが吸収し、地表面へと再放射することで、大気が温暖な状態に保たれている。このような大気中の温室効果ガスの濃度が増加すると、地球の平均気温が上昇する（地球温暖化）。 The average temperature of the Earth is kept warm enough for living things by greenhouse gases such as CO2 in the atmosphere. Specifically, greenhouse gases absorb some of the heat radiated from the Earth's surface, which is heated by sunlight, into space, and re-radiate it back to the Earth's surface, thereby keeping the atmosphere warm. If the concentration of greenhouse gases in the atmosphere increases, the average temperature of the Earth will rise (global warming).
温室効果ガスの中でも、地球温暖化への寄与が大きいとされるＣＯ2の大気中における濃度は、植物や化石燃料として地上や地中に固定された炭素と、ＣＯ2として大気中に存在する炭素とのバランスによって決定される。植物の生育過程での光合成などにより大気中のＣＯ2が吸収されると大気中のＣＯ2濃度が減少し、化石燃料の燃焼や生物の呼吸などにより排出されたＣＯ2がそのまま大気中に放出されると、大気中のＣＯ2濃度が増加する。 Among greenhouse gases, CO2 is considered to contribute greatly to global warming, and its concentration in the atmosphere is determined by the balance between carbon fixed on the ground or in the earth as plants and fossil fuels, and carbon present in the atmosphere as CO2 . When atmospheric CO2 is absorbed through photosynthesis during plant growth, the atmospheric CO2 concentration decreases, and when CO2 emitted through the combustion of fossil fuels or the respiration of living organisms is released directly into the atmosphere, the atmospheric CO2 concentration increases.
ＣＯ2の排出源には、人の呼気も含まれる。１人の１日の呼気には約１ｋｇのＣＯ2が含まれ、世界の人々の１年間の呼気には約２８億トンのＣＯ2が含まれる。世界の人々の呼気による年間ＣＯ2排出量は、日本の年間総ＣＯ2排出量の２倍以上に相当する。このように個人の身の回りで呼気として排出されるＣＯ2を、大気中に放出される前に回収することで、大気中のＣＯ2濃度の増加を抑制し、地球温暖化を抑制することができる。 Another source of CO2 emissions is human breath. One person's breath contains about 1 kg of CO2 per day, and the breath of people around the world contains about 2.8 billion tons of CO2 per year. The annual amount of CO2 emitted by people around the world is more than twice the total annual CO2 emissions in Japan. By capturing the CO2 emitted in people's breath around them before it is released into the atmosphere, it is possible to suppress the increase in CO2 concentration in the atmosphere and curb global warming.
そこで本実施形態では、個人による身の周りの空間からのＣＯ2回収を支援することで、大気中に放出されるＣＯ2を削減することができるよう、以下のようにＣＯ2削減評価システムを構成する。 Therefore, in this embodiment, a CO2 reduction evaluation system is configured as follows so as to assist individuals in recovering CO2 from the space around them, thereby reducing the amount of CO2 released into the atmosphere.
図１は、換気を行う場合と行わない場合の、人が滞在する空間のＣＯ2濃度の時間変化について説明するための図であり、一例として、１人が事務作業やオンライン会議等のリモートワークを行うときの、室内のＣＯ2濃度の時間変化を実線で示す。図１に示すように、換気を行わない場合の室内のＣＯ2濃度は、時間の経過に伴って上昇し、１時間後には破線で示す基準ＣＯ2濃度（例えば、建築物環境衛生管理基準では１００ｐｐｍ）を超える。 Fig. 1 is a diagram for explaining the change over time in the CO2 concentration in a space where people are present when ventilation is performed and when it is not performed, and as an example, the change over time in the CO2 concentration in a room when one person is performing remote work such as clerical work or online conferences is shown by a solid line. As shown in Fig. 1, the CO2 concentration in a room without ventilation increases over time and exceeds the standard CO2 concentration (for example, 100 ppm in the building environmental sanitation management standard) shown by the dashed line after one hour.
室内のＣＯ2濃度は換気を行うことで低下するが、この場合、室内の空調効率も低下する。すなわち、室内を快適な状態に保つために換気を行いながら冷暖房等の空調設備を稼働させると、空調効率が低下することで空調に係るエネルギー使用量が増加し、結果としてＣＯ2排出量の増加につながる。 Indoor CO2 concentration can be reduced by ventilating the room, but in this case, the efficiency of the air conditioning in the room also decreases. In other words, if air conditioning equipment such as heating and cooling is operated while ventilating the room to keep it comfortable, the air conditioning efficiency decreases, and the amount of energy used for air conditioning increases, which ultimately leads to an increase in CO2 emissions.
図２は、本発明の実施形態に係るＣＯ2削減評価システムに用いられる吸着材の吸着性能の決定方法について説明するための図であり、換気を行わない場合の、人が滞在する空間のＣＯ2濃度の時間変化のシミュレーション結果を示す。図２では、一例として、平均的な寝室に相当する所定容積の室内空間で１人が就寝中のＣＯ2濃度の時間変化のシミュレーション結果を示す。 Fig. 2 is a diagram for explaining a method for determining the adsorption performance of an adsorbent used in a CO2 reduction evaluation system according to an embodiment of the present invention, and shows a simulation result of the time change in CO2 concentration in a space where a person is staying when ventilation is not performed. Fig. 2 shows, as an example, a simulation result of the time change in CO2 concentration while one person is sleeping in an indoor space of a specified volume corresponding to an average bedroom.
シミュレーションは、単位時間あたりの呼気に含まれるＣＯ2排出量および単位時間あたりの吸着材によるＣＯ2吸着量を一定値（一定流量）として行われる。図２に一点鎖線で示すように、吸着材によるＣＯ2の回収を行わない場合のシミュレーション結果では、室内のＣＯ2濃度は時間の経過に伴って上昇し、２時間後には破線で示す基準ＣＯ2濃度を超える。 The simulation is performed with the amount of CO2 discharged from the breath per unit time and the amount of CO2 adsorbed by the adsorbent per unit time set to constant values (constant flow rate). As shown by the dashed line in Figure 2, in the simulation results when CO2 capture by the adsorbent is not performed, the indoor CO2 concentration increases over time and exceeds the reference CO2 concentration shown by the dashed line after two hours.
吸着材によるＣＯ2の回収を行う場合のシミュレーションは、吸着材の単位時間あたりのＣＯ2吸着量を変えて行われ、二点鎖線で示すように所定時間にわたって基準ＣＯ2濃度以下のＣＯ2濃度を維持可能な吸着性能が決定される。より具体的には、平均的な睡眠時間に相当する所定時間（例えば７時間）にわたって基準ＣＯ2濃度以下のＣＯ2濃度を維持可能な吸着性能が決定され、所定時間分の吸着量が１人の１日分の吸着量として決定される。 A simulation of CO2 capture using an adsorbent is performed by changing the amount of CO2 adsorption per unit time of the adsorbent, and an adsorption performance capable of maintaining a CO2 concentration equal to or less than the standard CO2 concentration for a predetermined time is determined, as shown by the two-dot chain line. More specifically, an adsorption performance capable of maintaining a CO2 concentration equal to or less than the standard CO2 concentration for a predetermined time (e.g., 7 hours) corresponding to an average sleeping time is determined, and the adsorption amount for the predetermined time is determined as the adsorption amount for one person in one day.
このような吸着材としては、例えば、室温でＣＯ2を選択的に吸収（化学吸収）するアミン類を担持した多孔質材料や、アミン類を官能基とするイオン交換樹脂などを採用することができる。この場合、１人の１日分の吸着量に対応する吸着材の量は、容易に搬送可能な重量（例えば１．５ｋｇ程度）およびサイズ（例えば３Ｌ程度）となる。 As such an adsorbent, for example, a porous material carrying amines that selectively absorb (chemically absorb) CO2 at room temperature, an ion exchange resin with amines as functional groups, etc. can be used. In this case, the amount of adsorbent corresponding to the daily adsorption amount for one person will be an easily transportable weight (e.g., about 1.5 kg) and size (e.g., about 3 L).
このような吸着材により個人が滞在する室内空間のＣＯ2を回収し、室内のＣＯ2濃度を基準ＣＯ2濃度以下に維持することで、空調効率を低下させることなく、個人の身の周りの空間を快適な状態にすることができる。すなわち、リモートワーク用の居室に適用する場合には集中力や生産性を向上することができ、寝室に適用する場合には睡眠の質を向上することができる。 By using such an adsorbent to capture CO2 in the indoor space where an individual is staying and maintaining the indoor CO2 concentration at or below the standard CO2 concentration, the space around the individual can be made comfortable without reducing air conditioning efficiency. In other words, when applied to a room for remote work, it can improve concentration and productivity, and when applied to a bedroom, it can improve the quality of sleep.
図３は、本発明の実施形態に係るＣＯ2削減評価システムに用いられる回収装置１０の要部構成の一例を模式的に示す図である。回収装置１０は、例えば寝室や居室等のユーザが滞在する室内に配置され、室内空間においてユーザが呼気として排出したＣＯ2を回収する。図３に示すように、回収装置１０は、空気中のＣＯ2を吸着する吸着材１と、空気を循環させる送風ファン２と、空気の流量（例えば質量流量）を検出する流量センサ３と、空気のＣＯ2濃度を検出する濃度センサ４ａ，４ｂと、を有する。
3 is a diagram showing an example of a main configuration of a
吸着材１は、例えば回収装置１０に挿抜可能なカートリッジ（カートリッジフィルタ）に充填された状態で、回収装置１０に搭載される。この場合、１個のカートリッジには、例えば１人の１日分の吸着量に対応する量の吸着材１が充填される。
The adsorbent 1 is loaded onto the
ＣＯ2回収後は、回収装置１０から吸着材１（カートリッジ）を取り外し、室温より高温の温度域（例えば６０℃以上）まで加熱することで吸着材１からＣＯ2を脱離させ、植物の栽培等に利用することができる。回収装置１０に加熱ヒータを設け、加熱ヒータのオン、オフを切り換えることで、回収装置１０に吸着材１を搭載したままＣＯ2の吸着回収と脱離とを切り換えて行ってもよい。
After CO2 capture, the adsorbent 1 (cartridge) is removed from the
これにより、例えば、植物が光合成を行わない夜間、就寝中のユーザが呼気として排出したＣＯ2を回収し、植物が光合成を行う日中、植物の生育促進に有効活用することができる。この場合、呼気として排出されたＣＯ2が植物として固定されることで、大気中のＣＯ2濃度の増加を抑制することができる。 This allows, for example, the CO2 exhaled by a sleeping user during the night when plants do not photosynthesize, to be collected and used effectively to promote plant growth during the day when plants do photosynthesize. In this case, the CO2 exhaled in the breath is fixed by plants, thereby suppressing an increase in the CO2 concentration in the atmosphere.
送風ファン２は、吸着材１に隣接して設けられ、室内空間の空気を回収装置１０内に吸気するとともに吸着材１を介して回収装置１０外に排気することで、室内空間の空気を循環させる。送風ファン２は、吸着材１を介して室内空間の空気を回収装置１０内に吸気してもよい。
The
流量センサ３は、送風ファン２により循環される空気の流路に設けられ、送風ファン２により循環される空気の流量を検出する。流量センサ３は、図３に示すように吸着材１や送風ファン２の上流に設けられてもよく、下流に設けられてもよく、上流と下流の両方に設けられてもよい。
The
濃度センサ４ａ，４ｂは、送風ファン２により循環される空気の流路に設けられ、吸着材１を通過する前後の空気のＣＯ2濃度を検出する。濃度センサ４ａは、吸着材１の上流に設けられ、吸着材１を通過する前の空気のＣＯ2濃度（吸気ＣＯ2濃度）を検出する。濃度センサ４ｂは、吸着材１の下流に設けられ、吸着材１を通過した後の空気のＣＯ2濃度（排気ＣＯ2濃度）を検出する。
The
濃度センサ４ａとしては、例えば４００～１０００［ｐｐｍ］の吸気ＣＯ2濃度を検出可能なセンサが採用される。濃度センサ４ｂとしては、例えば１５０［ｐｐｍ］以下の排気ＣＯ2濃度を検出可能なセンサが採用される。
The
図４は、本発明の実施形態に係るＣＯ2削減評価システム１００の全体構成の一例を模式的に示す図である。図４に示すように、ＣＯ2削減評価システム１００は、回収装置１０と、回収装置１０によるＣＯ2回収量を監視する監視サーバ２０と、ユーザが利用可能なユーザ端末３０と、を備える。回収装置１０と監視サーバ２０とユーザ端末３０とは、インターネット網や携帯電話網等の公衆通信網を含む通信ネットワーク５０に接続され、通信ネットワーク５０を介して互いに通信可能に構成される。
Fig. 4 is a diagram showing an example of the overall configuration of a CO2
回収装置１０には、回収装置１０によるＣＯ2回収量を算出して外部に送信するコントローラ５が設けられる。コントローラ５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェース、およびその他の周辺回路を有するコンピュータを含んで構成される。コントローラ５には、流量センサ３および濃度センサ４ａ，４ｂが接続され、流量センサ３および濃度センサ４ａ，４ｂによる検出結果を示す信号が入力される。
The
コントローラ５は、流量センサ３により検出された空気の流量と、濃度センサ４ａにより検出された吸気ＣＯ2濃度と、濃度センサ４ｂにより検出された排気ＣＯ2濃度とに基づいて、下式により、回収装置１０によるＣＯ2回収量を算出する。
ＣＯ2回収量［ｇ］＝（吸気ＣＯ2濃度－排気ＣＯ2濃度）×流量［ｇ／ｓ］×時間［ｓ］
The
CO2 recovery amount [g] = (intake CO2 concentration - exhaust CO2 concentration) x flow rate [g/s] x time [s]
濃度センサ４ａにより検出された吸気ＣＯ2濃度、濃度センサ４ｂにより検出された排気ＣＯ2濃度、およびコントローラ５により算出された回収装置１０によるＣＯ2回収量は、通信ネットワーク５０を介して監視サーバ２０に送信される。なお、流量センサ３および濃度センサ４ａ，４ｂによる検出結果を監視サーバ２０に送信し、監視サーバ２０側で回収装置１０によるＣＯ2回収量を算出してもよい。
The intake CO2 concentration detected by the
監視サーバ２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェース、およびその他の周辺回路を有するコンピュータを含んで構成される。監視サーバ２０は、クラウドサーバとして構成されてもよい。監視サーバ２０は、個人による身の周りの空間からのＣＯ2回収を支援するＣＯ2削減支援サービスを提供する事業者により管理される。ＣＯ2削減支援サービスを提供する事業者は、ＣＯ2削減支援サービスに登録されたユーザに回収装置１０を提供（貸出）する。
The monitoring
ユーザ端末３０は、スマートフォンやタブレット端末、パーソナルコンピュータなどのユーザ端末として構成される。より具体的には、ユーザ端末３０は、ＣＯ2削減支援サービスに登録されたユーザが使用するユーザ端末である。ユーザは、ユーザ端末３０を介してＣＯ2削減支援サービスにメールアドレス等のユーザ情報を登録する。ユーザにより登録されたユーザ情報は、通信ネットワーク５０を介して監視サーバ２０に送信される。ユーザは、ＣＯ2削減支援サービスを提供する事業者から提供された回収装置１０を自身の寝室や居室等に設置する。
The
監視サーバ２０は、通信ネットワーク５０を介して回収装置１０のコントローラ５から送信された回収装置１０の吸気ＣＯ2濃度、排気ＣＯ2濃度、ＣＯ2回収量、およびユーザ端末３０から送信されたユーザ情報を取得する。また、取得した情報に基づいてユーザによるＣＯ2排出量の削減を評価し、評価結果をユーザ端末３０に送信する。
The monitoring
図５は、ユーザ端末３０に通知される評価結果の一例を示す図であり、ユーザ端末３０のディスプレイに表示された評価結果の一例を示す。図５の例では、回収装置１０によるＣＯ2回収を行う場合と行わない場合における室内空間のＣＯ2濃度の推定値がグラフ表示される。このような推定値は、回収装置１０の吸気ＣＯ2濃度および排気ＣＯ2濃度に基づいて算出することができる。
Fig. 5 is a diagram showing an example of the evaluation result notified to the
また、ＣＯ2削減量、電気代、およびカーボン価値等の評価値が表示される。ＣＯ2削減量は、例えば、ユーザが回収装置１０を設置してから現在までの回収装置１０による総ＣＯ2回収量や、所定期間のＣＯ2回収量である。電気代およびカーボン価値は、ＣＯ2削減量の換算値である。電気代は、例えば、対象地域の電力会社が公表するＣＯ2排出係数［ｋｇ－ＣＯ2／ｋＷｈ］と電気料金に基づいて算出（換算）することができる。カーボン価値は、例えば、ＣＯ2の排出権や原材料としてのＣＯ2の取引価格に基づいて算出（換算）することができる。ＣＯ2削減量に応じて付与されるポイント等を評価値として表示してもよい。評価値としての電気代を、換気を行わずに空調設備を稼働させる場合の電気料金と、換気を行いながら空調設備を稼働させる場合の電気料金との差に基づいて算出してもよい。
In addition, evaluation values such as the amount of CO2 reduction, electricity charges, and carbon value are displayed. The amount of CO2 reduction is, for example, the total amount of CO2 captured by the
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ＣＯ2削減評価システム１００は、ユーザがＣＯ2を排出する空間に配置され、空間のＣＯ2を回収する回収装置１０と、ユーザが利用可能なユーザ端末３０と、回収装置１０によるＣＯ2回収量を算出するコントローラ５と、コントローラ５により算出されたＣＯ2回収量を監視する監視サーバ２０と、を備える（図４）。回収装置１０は、空気中のＣＯ2を吸着する吸着材１と、吸着材１を介して空間の空気を循環させる送風ファン２と、送風ファン２により循環される空気の流量を検出する流量センサ３と、吸着材１を通過する前後の空気のＣＯ2濃度を検出する濃度センサ４ａ，４ｂと、を有する（図３）。
According to this embodiment, the following advantageous effects can be obtained.
(1) A CO2
コントローラ５は、流量センサ３により検出された空気の流量と濃度センサ４ａ，４ｂにより検出されたＣＯ2濃度とに基づいて回収装置１０によるＣＯ2回収量を算出する。監視サーバ２０は、コントローラ５により算出されたＣＯ2回収量に基づいてユーザによるＣＯ2排出量の削減を評価し、評価結果をユーザ端末３０に送信する。
The
このように、ユーザ個人の環境貢献を、ＣＯ2の回収によるＣＯ2排出量の直接的な削減量として定量的に評価し、通知することで、ユーザが環境貢献を自分事として実感することができる。 In this way, by quantitatively evaluating and notifying an individual user's environmental contribution as a direct reduction in CO2 emissions due to CO2 capture, the user can feel that the environmental contribution is something that concerns him or her personally.
（２）回収装置１０は、ユーザが滞在する室内に配置される。例えば、睡眠中の寝室やリモートワーク中の居室等に配置される。ユーザが滞在する空間の空気からＣＯ2を回収することで、換気を行わずにＣＯ2濃度を低減することが可能となるため、換気との併用による空調効率の低下を抑制し、空調に係るエネルギー使用量を抑制し、結果としてＣＯ2排出量を削減することができる。
(2) The
上記実施形態では、図２等で吸着材の吸着性能の決定方法について具体的に説明したが、このような吸着性能の決定方法は単なる例示であり、回収装置が有する吸着材の吸着性能は、このようなものに限定されない。吸着材の吸着性能や必要な吸着材の搭載量は、利用可能な吸着材に応じて変化し得る。 In the above embodiment, the method of determining the adsorption performance of the adsorbent is specifically described in FIG. 2 and the like, but such a method of determining the adsorption performance is merely an example, and the adsorption performance of the adsorbent possessed by the recovery device is not limited to such a method. The adsorption performance of the adsorbent and the required amount of adsorbent to be loaded may change depending on the available adsorbent.
上記実施形態では、室温でＣＯ2を吸着した吸着材を室温より高温の温度域まで加熱することでＣＯ2を脱離させ、回収するＴＳＡ（Thermal Swing Adsorption）法を用いる例を説明したが、空気中のＣＯ2を回収する回収部は、このようなものに限定されない。例えば、常圧でＣＯ2を吸着した吸着材を減圧することでＣＯ2を脱離させ、回収するＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）法を用いてもよい。 In the above embodiment, an example is described in which the adsorbent that adsorbs CO2 at room temperature is heated to a temperature range higher than room temperature to desorb and capture CO2 using the Thermal Swing Adsorption (TSA) method, but the capture unit that captures CO2 in the air is not limited to this. For example, a Pressure Swing Adsorption (PSA) method may be used in which the adsorbent that adsorbs CO2 at normal pressure is depressurized to desorb and capture CO2 .
ＴＳＡ法やＰＳＡ法によるＣＯ2の脱離回収を行う場合、水蒸気を供給してもよい。
この場合、ＣＯ2分圧が低下することでＰＳＡ法によるＣＯ2の脱離が促進される。また、水蒸気のアミン類への吸収、溶解による発熱でＣＯ2の脱離による吸熱が相殺され、温度低下が抑制されるとともに、水蒸気の吸収により均一で効率的な加熱が可能となり、ＴＳＡ法によるＣＯ2の脱離が促進される。
When CO 2 is desorbed and captured by the TSA method or the PSA method, water vapor may be supplied.
In this case, the reduction in the CO2 partial pressure promotes the desorption of CO2 by the PSA method. Also, the heat generated by the absorption and dissolution of water vapor into the amines offsets the endotherm caused by the desorption of CO2 , suppressing the temperature drop, and the absorption of water vapor enables uniform and efficient heating, promoting the desorption of CO2 by the TSA method.
ＣＯ2の脱離回収法として、電気化学反応により充電時にＣＯ2を吸着、放電時にＣＯ2を脱離させるＥＳＡ（Electric Swing Adsorption）法を用いてもよい。回収部は、固体の吸着材が充填されたものに限らず、アミン溶液が充填されたものでもよい。 As a method for desorption and capture of CO2 , an ESA (Electric Swing Adsorption) method may be used, in which CO2 is adsorbed during charging and desorbed during discharging by an electrochemical reaction. The capture section is not limited to one filled with a solid adsorbent, and may be one filled with an amine solution.
回収部は、吸着材や吸収液を用いるものに限らず、ＣＯ2を選択的に透過させるガス分離膜を用いるものでもよい。回収部は、脱離した、あるいは透過分離されたＣＯ2が充填される小型（例えば、１日分の回収量を充填可能なサイズ）のボンベを含んで構成されてもよい。この場合の回収装置は、コンプレッサや真空ポンプを含んで構成される。 The capture unit is not limited to one that uses an adsorbent or an absorbing liquid, and may be one that uses a gas separation membrane that selectively allows CO2 to permeate. The capture unit may be configured to include a small cylinder (for example, a size that can be filled with one day's amount of CO2) that is filled with desorbed or permeated and separated CO2 . In this case, the capture device is configured to include a compressor and a vacuum pump.
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment and modifications, as long as the characteristics of the present invention are not impaired. It is also possible to arbitrarily combine one or more of the above-mentioned embodiment and modifications, and it is also possible to combine modifications together.
１ 吸着材、２ 送風ファン、３ 流量センサ、４ａ，４ｂ 濃度センサ、５ コントローラ、２０ 監視サーバ、３０ ユーザ端末、５０ 通信ネットワーク、１００ ＣＯ2削減評価システム Reference Signs List 1 adsorbent, 2 blower fan, 3 flow rate sensor, 4a, 4b concentration sensor, 5 controller, 20 monitoring server, 30 user terminal, 50 communication network, 100 CO2 reduction evaluation system
Claims (1)
前記ユーザが利用可能なユーザ端末と、
前記回収装置によるＣＯ2回収量を算出する算出部と、
前記算出部により算出されたＣＯ2回収量を監視する監視サーバと、を備え、
前記回収装置は、
空気中のＣＯ2を吸着する吸着材と、
前記吸着材を介して前記室内空間の空気を循環させる送風ファンと、
前記送風ファンにより循環される空気の流量を検出する流量センサと、
前記吸着材を通過する前後の空気のＣＯ2濃度を検出する濃度センサと、を有し、
前記算出部は、前記流量センサにより検出された空気の流量と前記濃度センサにより検出されたＣＯ2濃度とに基づいて前記回収装置によるＣＯ2回収量を算出し、
前記監視サーバは、前記算出部により算出されたＣＯ2回収量に基づいて前記ユーザによるＣＯ2排出量の削減を評価し、評価結果を前記ユーザ端末に送信し、
前記吸着材の量は、換気を行わずに１人が滞在する所定容積の空間におけるＣＯ 2 濃度を所定時間にわたって基準濃度以下に維持できるように決定されることを特徴とするＣＯ2削減評価システム。 A capture device that is disposed in an indoor space where a user stays and emits CO2 and captures CO2 in the indoor space;
A user terminal available to the user;
A calculation unit for calculating the amount of CO2 captured by the capture device;
A monitoring server that monitors the amount of CO2 recovery calculated by the calculation unit,
The recovery device includes:
An adsorbent that adsorbs CO2 in the air;
A blower fan that circulates air in the indoor space through the adsorbent ;
a flow rate sensor for detecting a flow rate of air circulated by the blower fan;
A concentration sensor for detecting the CO2 concentration of air before and after passing through the adsorbent ,
The calculation unit calculates the amount of CO2 captured by the capture device based on the air flow rate detected by the flow rate sensor and the CO2 concentration detected by the concentration sensor,
The monitoring server evaluates the reduction in CO2 emissions by the user based on the amount of CO2 recovered calculated by the calculation unit, and transmits an evaluation result to the user terminal ;
A CO2 reduction evaluation system characterized in that the amount of the adsorbent is determined so that the CO2 concentration in a space of a specified volume in which one person is present can be maintained at or below a standard concentration for a specified period of time without ventilation .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022048575A JP7465300B2 (en) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | CO2 reduction evaluation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022048575A JP7465300B2 (en) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | CO2 reduction evaluation system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023141964A JP2023141964A (en) | 2023-10-05 |
| JP7465300B2 true JP7465300B2 (en) | 2024-04-10 |
Family
ID=88205158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022048575A Active JP7465300B2 (en) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | CO2 reduction evaluation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7465300B2 (en) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001338028A (en) | 2000-03-22 | 2001-12-07 | Tokyo Gas Co Ltd | Method for monitoring energy saving system operation and system for the same |
| WO2007004426A1 (en) | 2005-07-04 | 2007-01-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Apparatus for volatile organic compound treatment and method of volatile organic compound treatment |
| JP2011034205A (en) | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Toda Constr Co Ltd | Co2 reduction media system and co2 reduction support method |
| JP2019035516A (en) | 2017-08-10 | 2019-03-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Air cleaner and control method for air cleaner |
| JP2019076524A (en) | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 野崎 淳夫 | Indoor environment maintenance system |
| JP2019181451A (en) | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 風海 村木 | Carbon dioxide recovery system |
| JP2020033984A (en) | 2018-08-31 | 2020-03-05 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust emission control device for internal combustion engine and vehicle |
| JP2020076202A (en) | 2018-11-05 | 2020-05-21 | Toto株式会社 | Toilet deodorizing device |
| JP2020148180A (en) | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社豊田自動織機 | Exhaust purification device |
| JP2021024365A (en) | 2019-08-01 | 2021-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | Display device of vehicle loaded with co2 recovery device |
| JP2021025898A (en) | 2019-08-06 | 2021-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | Information display apparatus |
| JP2021048443A (en) | 2019-09-17 | 2021-03-25 | トヨタ自動車株式会社 | server |
-
2022
- 2022-03-24 JP JP2022048575A patent/JP7465300B2/en active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001338028A (en) | 2000-03-22 | 2001-12-07 | Tokyo Gas Co Ltd | Method for monitoring energy saving system operation and system for the same |
| WO2007004426A1 (en) | 2005-07-04 | 2007-01-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Apparatus for volatile organic compound treatment and method of volatile organic compound treatment |
| JP2011034205A (en) | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Toda Constr Co Ltd | Co2 reduction media system and co2 reduction support method |
| JP2019035516A (en) | 2017-08-10 | 2019-03-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Air cleaner and control method for air cleaner |
| JP2019076524A (en) | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 野崎 淳夫 | Indoor environment maintenance system |
| JP2022008288A (en) | 2018-04-16 | 2022-01-13 | 一般社団法人炭素回収技術研究機構 | Carbon dioxide recovery device |
| JP2019181451A (en) | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 風海 村木 | Carbon dioxide recovery system |
| JP2020033984A (en) | 2018-08-31 | 2020-03-05 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust emission control device for internal combustion engine and vehicle |
| JP2020076202A (en) | 2018-11-05 | 2020-05-21 | Toto株式会社 | Toilet deodorizing device |
| JP2020148180A (en) | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社豊田自動織機 | Exhaust purification device |
| JP2021024365A (en) | 2019-08-01 | 2021-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | Display device of vehicle loaded with co2 recovery device |
| JP2021025898A (en) | 2019-08-06 | 2021-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | Information display apparatus |
| JP2021048443A (en) | 2019-09-17 | 2021-03-25 | トヨタ自動車株式会社 | server |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023141964A (en) | 2023-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Turanjanin et al. | Indoor CO2 measurements in Serbian schools and ventilation rate calculation | |
| Labban et al. | Next-generation HVAC: Prospects for and limitations of desiccant and membrane-based dehumidification and cooling | |
| Abdel-Salam et al. | Expected energy and economic benefits, and environmental impacts for liquid-to-air membrane energy exchangers (LAMEEs) in HVAC systems: A review | |
| CN104254741B (en) | For the method and system that the air quality and energy that manage in air-conditioning system are used | |
| Kim et al. | A novel ventilation strategy with CO2 capture device and energy saving in buildings | |
| Lohani et al. | Smartvent: A context aware iot system to measure indoor air quality and ventilation rate | |
| Raza et al. | Experimental investigation of evaporative cooling systems for agricultural storage and livestock air-conditioning in Pakistan | |
| CN106770955A (en) | It is a kind of to be easy to mobile air detecting device | |
| Parhizkar et al. | Double skin façade with Azolla; ventilation, indoor air quality and thermal performance assessment | |
| JP7465300B2 (en) | CO2 reduction evaluation system | |
| Sinha et al. | Reduced building energy consumption by combined indoor CO2 and H2O composition control | |
| Pokorny et al. | Experimental study and performance analysis of a mobile autonomous atmospheric water generator designed for arid climatic conditions | |
| CN202792339U (en) | Humidifier and air-conditioning system | |
| Chu et al. | An adsorption-based CO2 treatment unit for ultra-low fresh air HVAC system using solid amine | |
| JP7478180B2 (en) | CO2 mediation system | |
| Marsik et al. | HVAC air-quality model and its use to test a PM2. 5 control strategy | |
| Tian et al. | Indoor CO2 removal: decentralized carbon capture by air conditioning | |
| Abdullatif et al. | Optimizing chemisorption based direct air capture unit efficiency in HVAC systems: A study on the impact of DAC location and adsorption conditions as a response to the climate crisis and indoor air quality | |
| Olesen | Standards for Ventilation and Indoor Air Quality in relation to the EPBD | |
| CN107560070A (en) | A kind of air manager system and its method of work | |
| CN206330259U (en) | A kind of indoor gas detection means | |
| CN112146239B (en) | Intelligent health air conditioner capable of improving human immunity and use method | |
| Rodgers et al. | Can plants save money: a look at the Biowall | |
| US9700830B2 (en) | Personal carbon dioxide tracker | |
| JP2002257313A (en) | Combustible gas treatment system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231121 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231228 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240319 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240329 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7465300 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |