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公開番号2024106904
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023011392
出願日2023-01-27
発明の名称カルシウムイオン溶出方法、二酸化炭素の固定化方法、及び炭酸カルシウムの製造方法
出願人国立大学法人東京大学,出光興産株式会社,学校法人北里研究所,株式会社日本海水
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類C12P 3/00 20060101AFI20240801BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】化学薬品の使用を抑えることのできるカルシウムイオン溶出方法を提供する。
【解決手段】カルシウム含有物と、カルシウムイオン溶出能を有する微生物とを、水系環境下で接触させて、前記水系環境中に前記カルシウム含有物に由来するカルシウムイオンを溶出させる工程を含む、カルシウムイオン溶出方法とした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
カルシウム含有物と、カルシウムイオン溶出能を有する微生物とを、水系環境下で接触させて、前記水系環境中に前記カルシウム含有物に由来するカルシウムイオンを溶出させる工程を含む、カルシウムイオン溶出方法。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記カルシウム含有物が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、セメント、モルタル、廃コンクリート、鉄鋼スラグ、石灰石、カルシウム含有岩石、廃石膏、製紙スラッジ、及び生コンスラッジからなる群から選択される１種以上である、請求項１に記載のカルシウムイオン溶出方法。
【請求項３】
前記微生物が、好気性微生物及び通性嫌気性微生物からなる群から選択される１種以上である、請求項１又は２に記載のカルシウムイオン溶出法。
【請求項４】
前記微生物が、乳酸菌である、請求項１～３のいずれか１項に記載のカルシウムイオン溶出方法。
【請求項５】
前記乳酸菌が、ＪＣＭ１１３４株である、請求項４に記載のカルシウムイオン溶出方法。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載のカルシウムイオン溶出方法を用いた、カルシウムイオン含有水溶液の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法により得られるカルシウムイオン含有水溶液と、二酸化炭素由来の炭酸イオンとを、塩基の存在下で接触させて、炭酸カルシウムを生成する工程を含む、二酸化炭素の固定化方法。
【請求項８】
前記塩基が、生体内で合成されるアミン、人工的に合成されるアミン、及びこれらアミンから誘導される基を含むポリマーからなる群から選択される１種以上のアミン化合物である、請求項７に記載の二酸化炭素の固定化方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の二酸化炭素の固定化方法を用いた、炭酸カルシウムの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、カルシウムイオン溶出方法、二酸化炭素の固定化方法、及び炭酸カルシウムの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の原因物質と言われている温室効果ガスの中でも、特に影響が大きいのが二酸化炭素（炭酸ガス）であり、大気中の二酸化炭素濃度の増大を防止することが地球温暖化抑制手段の１つとなりうる。そのため、化石資源の利用を制限して大気中への二酸化炭素の放出量を削減する技術についての研究が行われている。また、既に放出した大気中の二酸化炭素を吸収・固定する技術や、化石資源を燃焼した二酸化炭素を大気中に放出させることなく、あるいは大気中への放出を抑えつつ吸収・固定する技術について、日本を含む多くの国で盛んに研究されている。
【０００３】
近年、二酸化炭素を吸収・固定する方法の１つとして、二酸化炭素を化学反応により炭酸塩として固定するというアイディアが提案されている。
例えば特許文献１では、二酸化炭素を含む気体を、水とアルカリ土類金属含有物質（例えば鉄鋼スラグ）を弱塩基と強酸の塩とから得られる水溶液に接触させて、アルカリ土類金属の炭酸塩を生成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－０９７０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で提案されるような、二酸化炭素を化学反応により炭酸塩として固定する方法においては、アルカリ土類金属含有物質からアルカリ土類金属を水に溶出させる工程が必要になる。
しかしながら、特許文献１で提案されている方法は、当該工程を強酸等の化学薬品に依存している。環境保護の観点からは、化学薬品の使用を極力抑えた方法を確立することが望ましい。
【０００６】
本開示は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、化学薬品の使用を抑えることのできるカルシウムイオン溶出方法、当該カルシウムイオン溶出方法を利用した二酸化炭素の固定化方法、及び当該二酸化炭素の固定化方法を利用した炭酸カルシウムの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、下記［１］～［４］が提供される。
［１］カルシウム含有物と、カルシウムイオン溶出能を有する微生物とを、水系環境下で接触させて、前記水系環境中に前記カルシウム含有物に由来するカルシウムイオンを溶出させる工程を含む、カルシウムイオン溶出方法。
［２］上記のカルシウムイオン溶出方法を用いた、カルシウムイオン含有水溶液の製造方法。
［３］上記の製造方法により得られるカルシウムイオン含有水溶液と、二酸化炭素由来の炭酸イオンとを、塩基の存在下で接触させて、炭酸カルシウムを生成する工程を含む、二酸化炭素の固定化方法。
［４］上記の二酸化炭素の固定化方法を用いた、炭酸カルシウムの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、化学薬品の使用を抑えることのできるカルシウムイオン溶出方法、当該カルシウムイオン溶出方法を利用した二酸化炭素の固定化方法、及び当該二酸化炭素の固定化方法を利用した炭酸カルシウムの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態のカルシウムイオン溶出方法の実施するためのカルシウムイオン溶出装置の実施形態の一例を示す概念図である。
本実施形態の二酸化炭素の固定化方法（炭酸カルシウムの製造方法）の一例を示す概念図である。
本実施形態の二酸化炭素の固定化方法の好ましい態様の一例を示す工程概略図である。
本実施形態の二酸化炭素の固定化システムの一例を示す概略図である。
微生物のカルシウムイオン溶出能に関する検討の結果を示す図である（試験１）。
カルシウム含有物（モルタル）と培養液の固液比がカルシウムイオン溶出量に与える影響の検討の結果を示す図である（試験２）。
カルシウム含有物（モルタル）のサイズがカルシウムイオン溶出量に与える影響の検討の結果を示す図である（試験３）。
カルシウム含有物（モルタル）のサイズがカルシウムイオン以外の金属の溶出能に与える影響の検討の結果を示す図である（試験３）。
Ｌ－乳酸のカルシウムイオン溶出能に関する検討の結果を示す図である（試験４）。
Ｌ－乳酸のカルシウムイオン以外の金属の溶出能に関する検討の結果を示す図である（試験４）。
微生物懸濁液中のＬ－乳酸濃度を測定した結果を示す図である（試験５）。
Ｌ－乳酸濃度１４～１７ｍｇ／ｍＬの場合のカルシウムイオン溶出量と、試験３のモルタル：微生物懸濁液＝１ｇ／２５ｍＬの場合のカルシウムイオン溶出量とを比較した図である（試験５）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書に記載された数値範囲の上限値および下限値は任意に組み合わせることができる。例えば、数値範囲として「Ａ～Ｂ」及び「Ｃ～Ｄ」が記載されている場合、「Ａ～Ｄ」及び「Ｃ～Ｂ」の数値範囲も、本開示の範囲に含まれる。
また、本明細書に記載された数値範囲「下限値～上限値」は、特に断りのない限り、下限値以上、上限値以下であることを意味する。
さらに、本明細書に記載された「アミン」及び「ポリアミン」は、特に断りのない限り、生体内で合成されるアミン及び人工的に合成されるアミンから選択されるアミンを意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

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