WO2023233496A1 - 二酸化炭素回収装置、二酸化炭素回収方法、および二酸化炭素回収システム - Google Patents

二酸化炭素回収装置、二酸化炭素回収方法、および二酸化炭素回収システム Download PDF

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carbon dioxide
elevator car
dioxide recovery
adsorbent
container
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誠 谷島
琢視 井上
洋次 尾中
俊雄 篠木
智哉 福井
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三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/02—Cages, i.e. cars
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the present disclosure relates to a carbon dioxide recovery device, a carbon dioxide recovery method, and a carbon dioxide recovery system.
  • Patent Document 1 discloses a technique for removing carbon dioxide from the air using an adsorbent capable of adsorbing carbon dioxide.
  • the present disclosure aims to provide a carbon dioxide recovery device, a carbon dioxide recovery method, and a carbon dioxide recovery system that can maintain carbon dioxide recovery efficiency in the entire system.
  • One aspect of the carbon dioxide recovery device includes a breathable container that is disposed within the hoistway of the elevator car and outside the elevator car or outside the counterweight; an adsorbent that adsorbs carbon dioxide and is housed in the container.
  • an adsorbent that adsorbs carbon dioxide is placed in a ventilator that is placed in the hoistway of an elevator car and outside the elevator car or outside the counterweight. a filling step in which the adsorbent is brought into contact with air containing carbon dioxide by raising and lowering the elevator car, and an adsorption step in which the adsorbent adsorbs carbon dioxide; and a recovery step of recovering the adsorbent that has adsorbed carbon dioxide from the container.
  • One aspect of the carbon dioxide recovery system according to the present disclosure includes the carbon dioxide recovery device, the elevator car, the counterweight, and a control panel that controls elevation of the elevator car.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of a carbon dioxide recovery system according to a second embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2;
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 3.
  • FIG. It is a graph showing the relationship between loading rate and power consumption in an elevator device.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 4.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a carbon dioxide recovery system according to a fifth embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a part of the configuration of a carbon dioxide recovery system according to a sixth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a carbon dioxide recovery device and a carbon dioxide recovery system in Embodiment 1.
  • the carbon dioxide recovery system 1 includes a carbon dioxide recovery device 10 and an elevator device 20.
  • the carbon dioxide recovery system 1 is installed in a building B that includes an elevator device 20.
  • the elevator device 20 includes an elevator car chamber 21, a counterweight 22, a rope 23, a hoist 24, a control panel 25, and the like.
  • the elevator car 21 and the counterweight 22 are arranged in a hoistway P provided in the building B. Further, the elevator car 21 and the counterweight 22 can be raised and lowered within the hoistway P.
  • the elevator device 20 may be of the type that passengers get on and off, or may be used exclusively for cargo.
  • the elevator car chamber 21 and the counterweight 22 are each fixed to both ends of the rope 23.
  • the hoist 24 sends out the rope 23 to raise and lower the elevator car 21.
  • the control panel 25 is electrically connected to the hoisting machine 24. In the figure, the control panel 25 is arranged near the hoisting machine 24, but the control panel 25 may be arranged apart from the hoisting machine 24.
  • the control panel 25 controls the length, speed, direction, etc. of sending out the rope 23 by the hoist 24.
  • the elevator car 21 moves between the floors F of the building B and stops at each floor F. In the figure, the number of floors F of building B is three, but the number of floors F may be two or four or more.
  • the carbon dioxide recovery device 10 includes a container 11 and an adsorbent 12.
  • the carbon dioxide recovery device 10 is disposed within the hoistway P and outside the elevator car 21 or the counterweight 22. In FIG. 1 , the carbon dioxide recovery device 10 is fixed to the lower side of the elevator car 21 . However, the carbon dioxide recovery device 10 may be fixed above or below the counterweight 22.
  • the container 11 has air permeability. Therefore, when the elevator car chamber 21 and the counterweight 22 move up and down, the air in the hoistway P enters into the container 11. Moreover, the air within the container 11 is discharged into the hoistway P. That is, the air in the container 11 and the air in the hoistway P can be replaced by the vertical movement of the elevator car chamber 21 and the counterweight 22.
  • the container 11 only needs to be able to accommodate the adsorbent 12 and have air permeability.
  • the adsorbent 12 is granular, a plurality of holes smaller than the particle size of the adsorbent 12 may be formed in the container 11. All or part of the container 11 may be mesh-shaped.
  • the material of the container 11 can be changed as appropriate, and may be metal or resin. Structures other than those described above can also be adopted as the container 11.
  • the adsorbent 12 includes a material capable of adsorbing carbon dioxide.
  • materials capable of adsorbing carbon dioxide include amines, zeolites, silica gel, diatomaceous earth, alumina, and activated carbon. A plurality of materials may be selected from those listed above, or materials other than those listed above may be employed.
  • the adsorbent 12 may be granular (eg, bead-like (spherical), pellet-like (cylindrical)). Alternatively, powdered adsorbent 12 may be used. In this case, the powdered adsorbent 12 may be supported on the surface of the base material.
  • the base material may have a honeycomb shape, for example.
  • the carbon dioxide recovery method includes a filling process, an adsorption process, and a recovery process.
  • the filling process the container 11 is filled with the adsorbent 12 .
  • the adsorption step by raising and lowering the elevator car chamber 21, air containing carbon dioxide is brought into contact with the adsorbent 12, and the adsorbent 12 is made to adsorb carbon dioxide.
  • the recovery step the adsorbent 12 that has adsorbed carbon dioxide is recovered from the container 11.
  • the recovery process may be performed, for example, during maintenance and inspection of the elevator device 20.
  • the adsorbent 12 that has adsorbed carbon dioxide may be taken out from the container 11, and a new adsorbent 12 may be filled into the container 11.
  • the entire container 11 may be replaced.
  • Carbon dioxide may be extracted from the recovered adsorbent 12 and used to generate methane or the like.
  • the carbon dioxide recovery device 10 is arranged inside the hoistway P of the elevator car 21 and outside the elevator car 21 or outside the counterweight 22. , a container 11 having air permeability, and an adsorbent 12 that adsorbs carbon dioxide, which is housed in the container 11.
  • the adsorbent 12 that adsorbs carbon dioxide is placed inside the hoistway P of the elevator car room 21 and outside the elevator car room 21 or outside the counterweight 22.
  • the adsorbent 12 is brought into contact with air containing carbon dioxide through the filling process of filling the breathable container 11 and the elevator car 21 is moved up and down, and carbon dioxide is adsorbed into the adsorbent 12. and a recovery step of recovering the adsorbent 12 that has adsorbed carbon dioxide from the container 11.
  • the air in the container 11 and the air in the hoistway P are separated by using the airflow generated in the hoistway P as the elevator device 20 operates. It can be replaced efficiently. Thereby, air whose carbon dioxide concentration has decreased due to contact with the adsorbent 12 can be discharged from the container 11, and air whose carbon dioxide concentration has not decreased can be taken into the container 11. Therefore, it becomes possible to maintain carbon dioxide recovery efficiency. Furthermore, compared to, for example, the case of using a dedicated blower for generating airflow, it is possible to save energy and reduce costs, and maintain carbon dioxide recovery efficiency in the entire system.
  • the container 11 may be fixed to the upper or lower side of the elevator car 21.
  • the installation area of the carbon dioxide recovery device 10 can be increased.
  • the carbon dioxide recovery efficiency can be increased.
  • the container 11 may be fixed to both the upper and lower sides of the elevator cab 21. By fixing not only the top and bottom of the car room 21 but also the outside of the counterweight 22, the collection efficiency can be further improved.
  • the elevator car 21 may be raised or lowered without any operation by the user or the like. This control may be performed by the control panel 25 or by other control equipment.
  • the threshold value can be set as appropriate, it may be set to 10 minutes, for example.
  • the carbon dioxide recovery device 10 can recover carbon dioxide even when the operating rate of the elevator device 20 is low. Efficiency can be maintained.
  • Embodiment 2 Next, a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 2 will be described. Since the basic configuration of the carbon dioxide recovery system according to this embodiment is the same as that of Embodiment 1, the explanation will focus on the different points.
  • the carbon dioxide recovery device 10 is fixed to the elevator car 21 or the counterweight 22, and moves up and down as the elevator device 20 operates.
  • the carbon dioxide recovery device 10 is fixed to the wall surface of the hoistway P. That is, in this embodiment, even if the elevator device 20 is operated, the carbon dioxide recovery device 10 remains stationary within the hoistway P.
  • the container 11 is arranged along the wall surface P1 in the hoistway P. This container 11 is filled with an adsorbent 12 .
  • the containers 11 may be arranged across multiple floors F. Alternatively, a plurality of containers 11 may be arranged on each floor F.
  • the airflow generated in the hoistway P when the elevator device 20 is in operation hits the stationary container 11.
  • This air flow can replace the air in the container 11 with the air in the hoistway P.
  • the volume of the container 11 and the amount of adsorbent 12 filled in the container 11 can be increased. Therefore, the carbon dioxide recovery efficiency can be further improved.
  • Embodiment 3 Next, a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 3 will be described.
  • the basic configuration of the carbon dioxide recovery system according to this embodiment is the same as that of Embodiment 1, so the explanation will focus on the differences.
  • a building B is provided with a separation device b1 and a methanation system b2.
  • the separation device b1 has a function of separating carbon dioxide from the adsorbent 12.
  • the separation device b1 may include a heater, and may separate carbon dioxide by heating the adsorbent 12 (for example, to 60 to 120° C.). The heating temperature may be changed as appropriate depending on the specific material of the adsorbent 12.
  • the separation device b1 may include a vacuum pump and place the adsorbent 12 under reduced pressure conditions to separate carbon dioxide.
  • the methanation system b2 has a function of generating methane using carbon dioxide, water, electricity, etc.
  • the methanation system b2 may generate methane using electric power generated using renewable energy (for example, sunlight, etc.).
  • the building B may be provided with a solar cell or the like for operating the methanation system b2.
  • the carbon dioxide recovery system 1 circulates the adsorbent 12 as follows. First, carbon dioxide is adsorbed onto the adsorbent 12 in the hoistway P. Next, the adsorbent 12 is transported from the container 11 to the separation device b1. Next, carbon dioxide is separated from the adsorbent 12 by the separator b1. Next, the separated carbon dioxide is conveyed to methanation system b2, and methane is produced in methanation system b2. Next, the adsorbent 12 from which carbon dioxide has been separated is transported to the container 11 and filled into the container 11. Note that a storage tank may be provided to store the adsorbent 12 after separating carbon dioxide. In this case, the above-mentioned adsorbent 12 can be circulated without interruption.
  • the amount of the adsorbent 12 filled into the container 11 may be changed depending on the loading rate of the elevator car 21.
  • the amount of adsorbent 12 filled into the container 11 may be controlled by the control panel 25.
  • the loading rate of the elevator car 21 is determined by the following formula (1).
  • R is the loading rate (%)
  • x1 is the weight of the elevator car 21
  • x2 is the loaded weight in the elevator car 21
  • x3 is the weight fixed to the elevator car 21.
  • n is the allowable weight.
  • R (x1+x2+x3)/n ⁇ 100...(1) Note that the value of (x1+x2+x3) can be obtained, for example, using a sensor that measures the load applied to the rope 23.
  • the control panel 25 may calculate the loading rate R based on the value of x1+x2+x3 measured by the sensor.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the loading ratio R and the power consumption of the elevator device 20.
  • the loading ratio R when the loading ratio R is 50%, the power consumption of the elevator device 20 is minimum. Therefore, when the loading rate R is 50% or less, the container 11 may be filled with the adsorbent 12 (that is, the value of x3 may be increased) to bring the loading rate R closer to 50%. In this case, by filling the container 11 with the adsorbent 12, it becomes possible to reduce the power consumption of the elevator device 20. It is more preferable that the amount of adsorbent 12 filled into the container 11 is controlled so that the loading ratio R is 50%.
  • Embodiment 4 Next, a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 4 will be described. Since the basic configuration of the carbon dioxide recovery system according to this embodiment is the same as that of Embodiment 3, the explanation will focus on the different points.
  • building B is provided with a blower b3.
  • the blower b3 is provided on each floor F, and conveys the air within the floor F into the hoistway P.
  • the carbon dioxide concentration of the air within the floor F often increases as people breathe. Therefore, by conveying the air within the floor F into the hoistway P, the carbon dioxide concentration within the hoistway P can be increased.
  • the process of increasing the carbon dioxide concentration in the hoistway P in this manner is referred to as a "concentration increasing process.”
  • the carbon dioxide recovery method according to the present embodiment further includes a concentration increasing process in addition to the filling process, adsorption process, and recovery process.
  • concentration increasing step the carbon dioxide concentration in the hoistway P is increased by conveying air from the floor F to the hoistway P. Thereby, it is possible to further improve the carbon dioxide recovery efficiency by the carbon dioxide recovery device 10.
  • the carbon dioxide concentration in the hoistway P may be increased using means other than the blower b3.
  • Embodiment 5 Next, a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 5 will be described. Since the basic configuration of the carbon dioxide recovery system according to this embodiment is the same as that of Embodiment 3, the explanation will focus on the different points.
  • the hoistway P is provided with ventilation ports A1 and A2. Although the number of ventilation ports A1 and A2 in FIG. 7 is two in total, this number can be changed as appropriate, and may be one or three or more.
  • the first ventilation port A1 is located at the upper end of the shaft P, and the second ventilation port A2 is located in the shaft P.
  • the carbon dioxide concentration of the air in the hoistway P gradually decreases.
  • the carbon dioxide recovery efficiency by the carbon dioxide recovery device 10 decreases. Therefore, in this embodiment, outside air is taken into the hoistway P through the ventilation ports A1 and A2.
  • the ventilation ports A1 and A2 may be simple openings.
  • ventilation fans may be arranged in the ventilation ports A1 and A2 to actively cause outside air to flow into the hoistway P. Outside air may be taken into the hoistway P through one of the ventilation ports A1 and A2, and the air in the hoistway P may be exhausted from the other of the ventilation ports A1 and A2.
  • Embodiment 6 Next, a carbon dioxide recovery system according to Embodiment 6 will be described.
  • the basic configuration of the carbon dioxide recovery system according to this embodiment is the same as that of Embodiment 1, so the explanation will focus on the differences.
  • building B includes a plurality of elevator devices 20.
  • elevator devices 20 are often installed in parallel to reduce elevator waiting time. If one or more elevator devices 20 are on standby, an increase in passenger waiting time can be avoided even if the other elevator devices 20 are operated for carbon dioxide recovery. In other words, by operating the elevator device 20 without carrying passengers or the like, it is possible to effectively utilize the waiting time and recover carbon dioxide.
  • the carbon dioxide recovery system 1 includes a plurality of elevator devices 20 and 20A.
  • the structure of the elevator device 20A may be the same as that of the elevator device 20.
  • the elevator device 20A includes an elevator car 21A, a hoisting machine 24A, and a control panel 25A.
  • the control panel 25A controls the hoist 24A to raise and lower the elevator car 21A. Further, communication is performed between the control panel 25 and the control panel 25A, and mutual operating status is shared.
  • the carbon dioxide recovery device 10 may be fixed to the elevator car 21A, similarly to the first elevator car 21 in the first embodiment.
  • the elevator cages 21 and 21A may be arranged in a common hoistway P, and the carbon dioxide recovery device 10 may be fixed inside the hoistway P as in the second embodiment.
  • the control panels 25 and 25A communicate with each other, and when one of the elevator cars 21 and 21A is stopped, the other is raised or lowered. For example, when the elevator car 21 is stopped, the elevator car 21A is raised or lowered. As the elevator car 21A moves up and down, the carbon dioxide recovery device 10 is exposed to wind, so that recovery of carbon dioxide by the adsorbent 12 can be promoted.
  • the carbon dioxide recovery system 1 of this embodiment includes a plurality of elevator cages (first elevator cage 21, second elevator cage 21A) and a plurality of control panels (first control panel 25, second elevator cage 21A) and a plurality of control panels (first control panel 25, second elevator cage 21A). 2 control panel 25A).
  • the control panel 25A communicates with the control panel 25 and raises and lowers the elevator cage 21A when the elevator cage 21 is stopped. According to this configuration, it is possible to improve the carbon dioxide recovery efficiency while avoiding an increase in passenger waiting time. Similar control can be applied even when three or more elevator devices are installed in parallel.
  • a cylinder capable of storing carbon dioxide may be provided instead of or in addition to the methanation system b2 described in the third embodiment.
  • carbon dioxide separated from the adsorbent 12 by the separator b1 can be stored in a cylinder.
  • the cylinder storing carbon dioxide may be transported to another location (for example, a factory, etc.) and the carbon dioxide may be used.
  • the embodiments or modifications described above may be combined as appropriate.
  • the adsorbent 12 may be circulated as described in the third embodiment.
  • control panel 25 described above has a computer system inside. Then, a program for realizing the functions of each component of the carbon dioxide recovery system 1 described above is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed. Accordingly, the processing in the control panel 25 described above may be performed. Furthermore, hardware other than the control panel 25 may perform the above-described processing.
  • reading a program recorded on a recording medium into a computer system and executing it includes installing the program on the computer system.
  • the "computer system” herein includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • a "computer system” may include a plurality of computer devices connected via the Internet or a network including a communication line such as a WAN, LAN, or a dedicated line.
  • a communication line such as a WAN, LAN, or a dedicated line.
  • computer-readable recording medium refers to portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into computer systems.
  • the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium such as a CD-ROM.
  • the recording medium also includes a recording medium provided internally or externally that can be accessed from the distribution server to distribute the program.
  • the program may be divided into a plurality of parts, downloaded at different times, and then combined into each component of the carbon dioxide recovery system 1.
  • the distribution server that distributes each of the divided programs may be May be different.
  • a "computer-readable recording medium” refers to a storage medium that retains a program for a certain period of time, such as volatile memory (RAM) inside a computer system that is a server or client when a program is transmitted via a network. This shall also include things.
  • the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions.
  • it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.
  • Carbon dioxide recovery system 10 Carbon dioxide recovery device 11
  • Second elevator car room 22 Counterweight 25
  • Control panel 25A Second control panel A1, A2... Ventilation Entrance F...Floor P...Hoistway P1...Wall surface

Abstract

本開示に係る二酸化炭素回収装置は、エレベータかご室の昇降路内であって、前記エレベータかご室の外側、または、カウンターウエイトの外側に配置される、通気性を有する容器と、前記容器に収容される、二酸化炭素を吸着する吸着剤と、を備える。

Description

二酸化炭素回収装置、二酸化炭素回収方法、および二酸化炭素回収システム
　本開示は、二酸化炭素回収装置、二酸化炭素回収方法、および二酸化炭素回収システムに関する。
　特許文献１には、二酸化炭素を吸着可能な吸着剤を用いて、空気中の二酸化炭素を除去する技術が開示されている。
特開２０２０－１３１１６６号公報
　吸着剤に二酸化炭素が吸着すると、吸着剤の表面における空気の二酸化炭素濃度が、徐々に低下する。二酸化炭素濃度が低下すると、吸着剤による二酸化炭素の回収効率が低下する。したがって、二酸化炭素の回収効率を維持するためには、二酸化炭素濃度が低下してない空気を、継続して吸着剤に当てることが好ましい。しかしながら、例えば吸着剤に空気を当てるためだけの設備を設けると、その設備における電力の消費により、システム全体における実質的な二酸化炭素の回収効率が低下する可能性がある。
　本開示は、上記の事情に鑑みて、システム全体における二酸化炭素の回収効率を維持することが可能な二酸化炭素回収装置、二酸化炭素回収方法、および二酸化炭素回収システムを提供することを目的とする。
　本開示に係る二酸化炭素回収装置の一つの態様は、エレベータかご室の昇降路内であって、前記エレベータかご室の外側、または、カウンターウエイトの外側に配置される、通気性を有する容器と、前記容器に収容される、二酸化炭素を吸着する吸着剤と、を備える。
　本開示に係る二酸化炭素回収方法の一つの態様は、二酸化炭素を吸着する吸着剤を、エレベータかご室の昇降路内であって前記エレベータかご室の外側またはカウンターウエイトの外側に配置された、通気性を有する容器に充填する充填工程と、前記エレベータかご室を昇降させることで、前記吸着剤と二酸化炭素を含んだ空気とを接触させて、二酸化炭素を前記吸着剤に吸着させる吸着工程と、二酸化炭素を吸着した前記吸着剤を、前記容器から回収する回収工程と、を有する。
　本開示に係る二酸化炭素回収システムの一つの態様は、前記二酸化炭素回収装置と、前記エレベータかご室と、前記カウンターウエイトと、前記エレベータかご室の昇降を制御する制御盤と、を備える。
　本開示によれば、システム全体における二酸化炭素の回収効率を維持することが可能な二酸化炭素回収装置、二酸化炭素回収方法、および二酸化炭素回収システムを提供できる。
実施の形態１に係る二酸化炭素回収システムの模式図である。 実施の形態２に係る二酸化炭素回収システムの模式図である。 図２のＡ－Ａ断面矢視図である。 実施の形態３に係る二酸化炭素回収システムの模式図である。 エレベータ装置における積載率と消費電力との関係を示すグラフである。 実施の形態４に係る二酸化炭素回収システムの模式図である。 実施の形態５に係る二酸化炭素回収システムの模式図である。 実施の形態６に係る二酸化炭素回収システムの構成の一部を示す模式図である。
　以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１における二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収システムを示す模式図である。
　図１に示すように、二酸化炭素回収システム１は、二酸化炭素回収装置１０と、エレベータ装置２０と、を備えている。二酸化炭素回収システム１は、エレベータ装置２０を備える建物Ｂに設けられている。
　エレベータ装置２０は、エレベータかご室２１、カウンターウエイト２２、ロープ２３、巻上機２４、制御盤２５、等を備えている。エレベータかご室２１およびカウンターウエイト２２は、建物Ｂが備える昇降路Ｐ内に配置されている。また、エレベータかご室２１およびカウンターウエイト２２は、昇降路Ｐ内で上昇および下降可能である。エレベータ装置２０は乗客が乗り降りする種類であってもよいし、貨物専用であってもよい。
　エレベータかご室２１およびカウンターウエイト２２はそれぞれ、ロープ２３の両端に固定されている。巻上機２４はロープ２３を送り出して、エレベータかご室２１を昇降させる。制御盤２５は、巻上機２４と電気的に接続されている。図では制御盤２５が巻上機２４の近傍に配置されているが、制御盤２５は巻上機２４から離れて配置されていてもよい。制御盤２５は、巻上機２４によるロープ２３の送り出しの長さ、速度、方向等を制御する。制御盤２５の制御に基づき、エレベータかご室２１は、建物Ｂが備える各フロアＦ間を移動したり、各フロアＦで停止したりする。図では建物ＢのフロアＦの数は３つであるが、フロアＦの数は２つでもよいし、４つ以上でもよい。
　二酸化炭素回収装置１０は、容器１１と、吸着剤１２と、を備えている。二酸化炭素回収装置１０は、昇降路Ｐ内であって、エレベータかご室２１の外側、または、カウンターウエイト２２の外側に配置される。図１では、二酸化炭素回収装置１０はエレベータかご室２１の下側に固定されている。ただし、二酸化炭素回収装置１０をカウンターウエイト２２の上側または下側に固定してもよい。
　容器１１は通気性を有している。このため、エレベータかご室２１およびカウンターウエイト２２が上下動すると、昇降路Ｐ内の空気が容器１１内に入り込む。また、容器１１内の空気が昇降路Ｐ内に排出される。つまり、エレベータかご室２１およびカウンターウエイト２２の上下動によって、容器１１内の空気と昇降路Ｐ内の空気とを置換することができる。
　容器１１は、吸着剤１２を収容可能で、かつ通気性を有していればよい。例えば吸着剤１２が粒状である場合には、吸着剤１２の粒径よりも小さい複数の孔を、容器１１に形成してもよい。容器１１の全部あるいは一部がメッシュ状であってもよい。容器１１の材質は適宜変更可能であるが、金属であってもよいし、樹脂であってもよい。容器１１として上記以外の構造も採用可能である。
　吸着剤１２は、二酸化炭素を吸着可能な材質を含んでいる。二酸化炭素を吸着可能な材質としては、例えばアミン、ゼオライト、シリカゲル、珪藻土、アルミナ、活性炭等が挙げられる。上記のなかから複数の材質を選択して採用してもよいし、上記以外の材質を採用してもよい。吸着剤１２は粒状（例えばビーズ状（球形）、ペレット状（円柱形））であってもよい。あるいは、粉状の吸着剤１２を採用してもよい。この場合、粉状の吸着剤１２を、基材の表面に担持させてもよい。基材は、例えばハニカム形状であってもよい。
　本実施の形態に係る二酸化炭素回収方法は、充填工程と、吸着工程と、回収工程と、を有する。
　充填工程では、吸着剤１２を容器１１に充填する。
　吸着工程では、エレベータかご室２１を昇降させることで、二酸化炭素を含んだ空気と吸着剤１２とを接触させて、吸着剤１２に二酸化炭素を吸着させる。
　回収工程では、二酸化炭素を吸着した吸着剤１２を、容器１１から回収する。
　なお、回収工程は、例えばエレベータ装置２０の保守点検の際に実行してもよい。このとき、二酸化炭素を吸着した吸着剤１２を容器１１から取り出すとともに、新たな吸着剤１２を容器１１内に充填してもよい。あるいは、容器１１ごと交換を行ってもよい。回収された吸着剤１２から二酸化炭素を取り出し、この二酸化炭素を用いてメタン等を生成してもよい。
　以上説明したように、本実施の形態に係る二酸化炭素回収装置１０は、エレベータかご室２１の昇降路Ｐ内であって、エレベータかご室２１の外側、または、カウンターウエイト２２の外側に配置される、通気性を有する容器１１と、容器１１に収容される、二酸化炭素を吸着する吸着剤１２と、を備える。
　また、本実施の形態に係る二酸化炭素回収方法は、二酸化炭素を吸着する吸着剤１２を、エレベータかご室２１の昇降路Ｐ内であってエレベータかご室２１の外側またはカウンターウエイト２２の外側に配置された、通気性を有する容器１１に充填する充填工程と、エレベータかご室２１を昇降させることで、吸着剤１２と二酸化炭素を含んだ空気とを接触させて、二酸化炭素を吸着剤１２に吸着させる吸着工程と、二酸化炭素を吸着した吸着剤１２を、容器１１から回収する回収工程と、を有する。
　このような二酸化炭素回収装置１０または二酸化炭素回収方法によれば、エレベータ装置２０の稼働に伴って昇降路Ｐ内に生じる気流を用いて、容器１１内の空気と昇降路Ｐ内の空気とを効率よく置換することができる。これにより、吸着剤１２に触れることで二酸化炭素濃度が低下した空気を容器１１から排出し、二酸化炭素濃度が低下していない空気を容器１１内に取り込むことができる。したがって、二酸化炭素の回収効率を維持することが可能となる。また、例えば気流を生じさせるための専用の送風機などを利用する場合と比較して、省エネルギー化および低コスト化を図り、システム全体における二酸化炭素の回収効率を維持することができる。
　また、容器１１は、エレベータかご室２１の上側もしくは下側に固定されてもよい。この場合、エレベータかご室２１の上下動に伴って、容器１１に空気が当たりやすい。したがって、容器１１内の空気と昇降路Ｐ内の空気とをより効率よく置換することが可能となり、二酸化炭素の回収効率を高めることができる。また、カウンターウエイト２２に容器１１を固定する場合と比較して、二酸化炭素回収装置１０の設置面積を大きくできる。つまり、容器１１に充填する吸着剤１２の量を多くすることができるため、二酸化炭素の回収効率を高めることができる。容器１１を、エレベータかご室２１の上側および下側の両方に固定してもよい。かご室２１の上下のみでなく、カウンターウエイト２２の外側にも合わせて固定すると、さらに回収効率を高めることができる。
　ここで、例えばエレベータ装置２０の稼働率が低い場合には、二酸化炭素回収装置１０に風が当たる機会が減り、二酸化炭素の回収効率が低下することが考えられる。そこで、エレベータかご室２１の停止時間が閾値を超えた場合に、使用者等が操作を行わなくても、エレベータかご室２１を昇降させてもよい。この制御は、制御盤２５が行ってもよいし、その他の制御機器が行ってもよい。閾値は適宜設定可能であるが、例えば１０分としてもよい。
　このように、エレベータかご室２１の停止時間が閾値を超えたときにエレベータかご室２１を昇降させることで、エレベータ装置２０の稼働率が低い状況においても、二酸化炭素回収装置１０による二酸化炭素の回収効率を維持することができる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２に係る二酸化炭素回収システムについて説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システムは、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　実施の形態１では、二酸化炭素回収装置１０はエレベータかご室２１またはカウンターウエイト２２に固定され、エレベータ装置２０の稼働に伴って上下動する。これに対して本実施の形態では、図２および図３に示すように、二酸化炭素回収装置１０は昇降路Ｐの壁面に固定される。つまり、本実施の形態では、エレベータ装置２０が稼働しても、二酸化炭素回収装置１０は昇降路Ｐ内で静止したままである。
　図２、図３の例では、昇降路Ｐ内の壁面Ｐ１に沿って、容器１１が配置されている。そして、この容器１１内に吸着剤１２が充填されている。容器１１は、複数のフロアＦに跨るように配置されていてもよい。あるいは、複数の容器１１が、フロアＦごとに配置されていてもよい。
　本実施の形態のように、容器１１が昇降路Ｐ内で固定されている場合、エレベータ装置２０が稼働したときに昇降路Ｐ内で生じる気流が、静止した容器１１に当たる。この気流によって、容器１１内の空気と昇降路Ｐ内の空気とを置換することができる。そして、容器１１の容積および容器１１に充填される吸着剤１２の量を増やすことができる。したがって、二酸化炭素の回収効率をより高めることができる。
実施の形態３．
　次に、実施の形態３に係る二酸化炭素回収システムについて説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システムは、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図４に示すように、本実施の形態では、建物Ｂに分離装置ｂ１およびメタネーションシステムｂ２が設けられている。
　分離装置ｂ１は、吸着剤１２から二酸化炭素を分離する機能を有する。分離装置ｂ１は、加熱器を備え、吸着剤１２を加熱（例えば６０～１２０℃）することで、二酸化炭素を分離させてもよい。加熱温度は、吸着剤１２の具体的な材質によって適宜変更してもよい。あるいは分離装置ｂ１は、真空ポンプを備え、吸着剤１２を減圧条件下に置くことで、二酸化炭素を分離させてもよい。
　メタネーションシステムｂ２は、二酸化炭素、水、電力等を用いてメタンを生成する機能を有する。メタネーションシステムｂ２は、再生可能エネルギー（例えば太陽光等）を用いて生成された電力を用いて、メタンを生成してもよい。建物Ｂには、メタネーションシステムｂ２を稼働させるための太陽電池などが設けられてもよい。
　本実施の形態に係る二酸化炭素回収システム１は、以下のように、吸着剤１２を循環させる。
　まず、昇降路Ｐ内で、吸着剤１２に二酸化炭素を吸着させる。
　次に、容器１１から分離装置ｂ１まで吸着剤１２を搬送する。
　次に、分離装置ｂ１によって、吸着剤１２から二酸化炭素を分離させる。
　次に、分離した二酸化炭素をメタネーションシステムｂ２に搬送し、メタネーションシステムｂ２においてメタンを生成する。
　次に、二酸化炭素を分離した吸着剤１２を、容器１１まで搬送し、容器１１内に充填する。
　なお、二酸化炭素を分離後の吸着剤１２を保管する貯留タンクを設けてもよい。この場合、上記した吸着剤１２の循環を滞りなく行うことができる。
　ここで、吸着剤１２を容器１１に充填する際に、エレベータかご室２１の積載率に応じて、容器１１への吸着剤１２の充填量を変化させてもよい。例えば、容器１１への吸着剤１２の充填量は、制御盤２５が制御してもよい。エレベータかご室２１の積載率は、以下の数式（１）により求められる。数式（１）において、Ｒは積載率（％）であり、ｘ１はエレベータかご室２１の重量であり、ｘ２はエレベータかご室２１内の積載重量であり、ｘ３はエレベータかご室２１に固定された二酸化炭素回収装置１０の重量であり、ｎは許容重量である。
Ｒ＝（ｘ１＋ｘ２＋ｘ３）／ｎ×１００　　…（１）
　なお、（ｘ１＋ｘ２＋ｘ３）の値は、例えばロープ２３にかかる荷重を測定するセンサを用いて、取得することができる。制御盤２５は、センサが測定したｘ１＋ｘ２＋ｘ３の値に基づいて、積載率Ｒを算出してもよい。
　図５は、積載率Ｒと、エレベータ装置２０の消費電力と、の関係を示したグラフである。図５に示す通り、積載率Ｒが５０％のときに、エレベータ装置２０の消費電力は最小となる。したがって、積載率Ｒが５０％以下である場合に、容器１１に吸着剤１２を充填し（つまりｘ３の値を増加させ）、積載率Ｒを５０％に近づけてもよい。この場合、吸着剤１２を容器１１に充填することによって、エレベータ装置２０の消費電力を低減することが可能となる。容器１１への吸着剤１２の充填量は、積載率Ｒが５０％となるように制御されることが、より好ましい。
実施の形態４．
　次に、実施の形態４に係る二酸化炭素回収システムについて説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システムは、基本的な構成は実施の形態３と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図６に示すように、本実施の形態では、建物Ｂにブロワｂ３が設けられている。ブロワｂ３は各フロアＦに設けられており、フロアＦ内の空気を昇降路Ｐ内に搬送する。フロアＦ内の空気の二酸化炭素濃度は、人間の呼吸に伴って上昇している場合が多い。このため、フロアＦ内の空気を昇降路Ｐ内に搬送することで、昇降路Ｐ内の二酸化炭素濃度を上昇させることができる。このように、昇降路Ｐ内の二酸化炭素濃度を上昇させる工程を、本明細書では「高濃度化工程」という。
　つまり、本実施の形態に係る二酸化炭素回収方法は、充填工程、吸着工程、および回収工程に加えて、高濃度化工程をさらに有する。高濃度化工程では、フロアＦから昇降路Ｐへと空気を搬送することで、昇降路Ｐ内の二酸化炭素濃度を上昇させる。これにより、二酸化炭素回収装置１０による二酸化炭素の回収効率を、さらに高めることが可能である。
　なお、ブロワｂ３以外の手段を用いて、昇降路Ｐ内の二酸化炭素濃度を上昇させてもよい。
実施の形態５．
　次に、実施の形態５に係る二酸化炭素回収システムについて説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システムは、基本的な構成は実施の形態３と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　図７に示すように、本実施の形態では、昇降路Ｐに換気口Ａ１、Ａ２が設けられている。図７では換気口Ａ１、Ａ２の数は計２つであるが、この数は適宜変更可能であり、１つでも３つ以上でもよい。第１の換気口Ａ１は昇降路Ｐの上端部に配置され、第２の換気口Ａ２は昇降路Ｐの配置されている。
　二酸化炭素回収装置１０による二酸化炭素の吸着が進むと、昇降路Ｐ内の空気の二酸化炭素濃度が徐々に低下する。二酸化炭素濃度が低下すると、二酸化炭素回収装置１０による二酸化炭素の回収効率が低下する。そこで本実施の形態では、換気口Ａ１，Ａ２を通じて、外気を昇降路Ｐ内に取り込む。これにより、昇降路Ｐ内の二酸化炭素濃度を、外気と同等まで回復させることができ、二酸化炭素の回収効率の低下を抑制することができる。
　なお、換気口Ａ１、Ａ２は単なる開口であってもよい。また、換気口Ａ１，Ａ２に換気扇を配置して、外気を積極的に昇降路Ｐ内に流入させてもよい。換気口Ａ１，Ａ２のうちの一方から外気を昇降路Ｐ内に取り込み、換気口Ａ１，Ａ２のうちの他方から昇降路Ｐ内の空気を排出してもよい。
実施の形態６．
　次に、実施の形態６に係る二酸化炭素回収システムについて説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システムは、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
　本実施の形態では、建物Ｂが複数のエレベータ装置２０を備える場合について説明する。
　例えばビルまたは集合住宅のエレベータホールでは、エレベータの待ち時間を短縮するように、複数のエレベータ装置が並設されることが多い。待機しているエレベータ装置２０が１台以上存在している場合は、その他のエレベータ装置２０を二酸化炭素の回収のために稼働させても、乗客の待ち時間の増大を避けられる。つまり、乗客などを載せていない状態で、エレベータ装置２０を稼働させることで、待機時間を有効活用して二酸化炭素を回収することができる。
　そこで、本実施の形態では、図８のような構成を採用する。すなわち、二酸化炭素回収システム１は、複数のエレベータ装置２０、２０Ａを備えている。エレベータ装置２０Ａの構造は、エレベータ装置２０と同様であってもよい。エレベータ装置２０Ａは、エレベータかご室２１Ａと、巻上機２４Ａと、制御盤２５Ａと、を含む。制御盤２５Ａは、巻上機２４Ａを制御して、エレベータかご室２１Ａを昇降させる。また、制御盤２５と制御盤２５Ａとの間では通信が行われ、相互の運転状況が共有される。エレベータかご室２１Ａには、実施の形態１における第１エレベータかご室２１と同様に、二酸化炭素回収装置１０が固定されてもよい。あるいは、エレベータかご室２１、２１Ａが共通の昇降路Ｐ内に配置され、実施の形態２と同様に、昇降路Ｐの内部に二酸化炭素回収装置１０が固定されてもよい。
　制御盤２５、２５Ａは、互いに通信を行い、エレベータかご室２１、２１Ａのうち一方が停止している場合に、他方を昇降させる。例えば、エレベータかご室２１が停止している場合には、エレベータかご室２１Ａを昇降させる。エレベータかご室２１Ａの昇降に伴って、二酸化炭素回収装置１０に風が当たるため、吸着剤１２による二酸化炭素の回収を促進することができる。
　以上説明したように、本実施形態の二酸化炭素回収システム１は、複数のエレベータかご室（第１エレベータかご室２１、第２エレベータかご室２１Ａ）および複数の制御盤（第１制御盤２５、第２制御盤２５Ａ）を備えている。制御盤２５Ａは、制御盤２５と通信を行い、エレベータかご室２１が停止している場合に、エレベータかご室２１Ａを昇降させる。この構成によれば、乗客の待ち時間の増大を避けつつ、二酸化炭素の回収効率を向上させることができる。３つ以上のエレベータ装置が並設されている場合にも、同様の制御を適用可能である。
　なお、本開示の技術的範囲は前記実施の形態に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、実施の形態３において説明したメタネーションシステムｂ２に代えて、あるいはメタネーションシステムｂ２に加えて、二酸化炭素を貯留可能なボンベを設けてもよい。この場合、分離装置ｂ１によって吸着剤１２から分離された二酸化炭素を、ボンベに貯留しておくことができる。二酸化炭素を貯留したボンベを、他の場所（例えば工場等）に運搬して、二酸化炭素を使用してもよい。
　その他、上記した実施の形態あるいは変形例を、適宜組み合わせてもよい。
　例えば、実施の形態２のように昇降路Ｐの内部に容器１１が固定された二酸化炭素回収システム１において、実施の形態３で説明したように、吸着剤１２を循環させてもよい。
　尚、上述した制御盤２５は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した二酸化炭素回収システム１が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上述した制御盤２５における処理を行ってもよい。また、制御盤２５以外のハードウェアが、上述した処理を行ってもよい。
　ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ及び周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータシステム」は、インターネット又はＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
　また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。尚、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に二酸化炭素回収システム１が備える各構成で合体される構成であってもよく、また、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバ又はクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
１…二酸化炭素回収システム　１０…二酸化炭素回収装置　１１…容器　１２…吸着剤　２１…エレベータかご室　２１Ａ…第２エレベータかご室　２２…カウンターウエイト　２５…制御盤　２５Ａ…第２制御盤　Ａ１，Ａ２…換気口　Ｆ…フロア　Ｐ…昇降路　Ｐ１…壁面

Claims (11)

  1. 　エレベータかご室の昇降路内であって、前記エレベータかご室の外側、または、カウンターウエイトの外側に配置される、通気性を有する容器と、
    　前記容器に収容される、二酸化炭素を吸着する吸着剤と、を備える、二酸化炭素回収装置。
  2. 　前記容器は、前記エレベータかご室の上側および下側の少なくとも一方に固定される、請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
  3. 　前記容器は、前記昇降路の内部に固定される、請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
  4. 　二酸化炭素を吸着する吸着剤を、エレベータかご室の昇降路内であって前記エレベータかご室の外側またはカウンターウエイトの外側に配置された、通気性を有する容器に充填する充填工程と、
    　前記エレベータかご室を昇降させることで、前記吸着剤と二酸化炭素を含んだ空気とを接触させて、二酸化炭素を前記吸着剤に吸着させる吸着工程と、
    　二酸化炭素を吸着した前記吸着剤を、前記容器から回収する回収工程と、を有する、二酸化炭素回収方法。
  5. 　前記充填工程において、前記エレベータかご室の積載率が５０％となるように、前記容器に前記吸着剤を充填する、請求項４に記載の二酸化炭素回収方法。
  6. 　フロアから前記昇降路へと空気を搬送することで、前記昇降路内の二酸化炭素濃度を上昇させる高濃度化工程をさらに有する、請求項４または５に記載の二酸化炭素回収方法。
  7. 　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と、
    　前記エレベータかご室と、
    　前記カウンターウエイトと、
    　前記エレベータかご室の昇降を制御する制御盤と、を備える、二酸化炭素回収システム。
  8. 　前記制御盤は、前記エレベータかご室の積載率が５０％以下のときに、前記容器に前記吸着剤を充填させる、請求項７に記載の二酸化炭素回収システム。
  9. 　前記制御盤は、
    　前記エレベータかご室の停止時間が閾値を超えたときに、前記エレベータかご室を昇降させる、請求項７または８に記載の二酸化炭素回収システム。
  10. 　第２エレベータかご室と、
    　前記第２エレベータかご室の昇降を制御する第２制御盤と、をさらに備え、
    　前記第２制御盤は、前記制御盤と通信を行い、前記エレベータかご室が停止している場合に、前記第２エレベータかご室を昇降させる、請求項７から９のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システム。
  11. 　前記昇降路に設けられた換気口から、外気を前記昇降路内に取り込む、請求項７から１０のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システム。
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