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公開番号2025011067
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2024111107
出願日2024-07-10
発明の名称二酸化炭素固定化システム、二酸化炭素固定方法及び二酸化炭素固定プログラム
出願人株式会社ノベルジェン
代理人弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
主分類C02F 3/32 20230101AFI20250116BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】水産物の炭酸カルシウム生成におけるバイオミネラリゼーションの過程で、水産物への二酸化炭素の固定化を促進する二酸化炭素固定化システムを提供する。
【解決手段】二酸化炭素固定化システムは、炭酸カルシウムを自己の一部として生成する水産物が存在する水中からプロトンを除去するプロトン除去装置を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
炭酸カルシウムを自己の一部として生成する水産物が存在する水中からプロトンを除去するプロトン除去装置
を備えることを特徴とする二酸化炭素固定化システム。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記水産物は、貝類、甲殻類、あるいは、刺胞動物であることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素固定化システム。
【請求項３】
前記プロトン除去装置は、陽極及び陰極を有する電子発生装置であることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素固定化システム。
【請求項４】
前記プロトン除去装置は、脱イオン化装置であることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素固定化システム。
【請求項５】
前記プロトン除去装置は、前記水産物が存在する養殖施設内に設置されることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素固定化システム。
【請求項６】
前記プロトン除去装置は、前記水産物が存在する養殖施設に接続されることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素固定化システム。
【請求項７】
前記プロトン除去装置に向かって水流を発生させる第１の水流発生装置
を、さらに備える、請求項１に記載の二酸化炭素固定化システム。
【請求項８】
前記水産物に向かって水流を発生させる第２の水流発生装置
を、さらに備える、請求項７に記載の二酸化炭素固定化システム。
【請求項９】
炭酸カルシウムを自己の一部として生成する水産物を水中に存在させるステップと、
該水中からプロトンを除去するステップと、
を含むことを特徴とする二酸化炭素固定方法。
【請求項１０】
炭酸カルシウムを自己の一部として生成する水産物が存在する水中からプロトンを除去するステップと、
を含むことを特徴とする二酸化炭素固定プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素固定化システム、二酸化炭素固定方法及び二酸化炭素固定プログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
水産物の中には、水中の二酸化炭素と炭酸カルシウム（以下、CaCO
3
ともいう）を利用して自らの殻を形成する生物が存在する。その中でも、貝類は光合成により二酸化炭素を吸収する植物性プランクトンを餌として、炭素、水素、酸素等の元素を取り込み成長する。貝の成長とともに貝殻も成長するが、貝殻は貝が分泌する有機質を基質として水中の二酸化炭素を炭酸カルシウムが結晶化することで形成される。このように、貝類は、水中の二酸化炭素などを利用して殻を形成することで、二酸化炭素を吸収することが知られている（非特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
ＷＯ２００９／１１９８４６
第55回天然有機化合物討論会講演要旨集、2018年3月19日公開、p. Oral9 安元剛ら
安元剛日本水産学会誌、第88巻、第6号、2022年11月15日発行、p542
Ware, J R. et al., ”Coral reefs: sources or sinks of atomospheric CO2?” Coral Reefs (1991) 11,p127-130
海生研ニュースNo.99、2008年７月発行、p2-4
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、貝類などのバイオミネラリゼーションは、二酸化炭素の固定化には繋がらないという見解がある（非特許文献２）。
【０００５】
この見解の理由について説明すると、水中での炭酸カルシウムの原料として、カルシウムイオン（Ca
2+
）と重炭酸イオン（HCO
3
-
）があるとした場合、炭酸カルシウム（CaCO
3
）の生成（石灰化反応、下記式（１）における→方向）により水素イオン（H
+
、プロトン）が生じ、pHが下がる。そうすると、式（１）と（２）に示すように、形成した炭酸カルシウムが炭酸水素イオンとなり（下記式（１）における←方向）、その炭酸水素イオン（HCO
3
-
）と水素イオンが反応し、炭酸（H
2
CO
3
）を経て、結果として水中へ二酸化炭素（CO
2
）が放出される（下記式（２）における→方向）というものである。
【０００６】
Ca
2+
+ HCO
3
-
⇔CaCO
3
+ H
+
…式（１）
HCO
3
-
+ H
+
⇔H
2
CO
3
⇔CO
2
+ H
2
O …式（２）
【０００７】
すなわち、プロトンが発生することに伴い、貝殻に固定化された二酸化炭素は、再度水中へ放出されるので、二酸化炭素は貝類に固定されない。
【０００８】
また、近年問題となっている海水の酸性化に伴い、炭酸カルシウムの生成（下記式（３）における←方向）が阻害され、むしろその溶解（下記式（３）における→方向）が促進されるとも言われている（非特許文献３）。
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O ⇔Ca
2+
+2HCO
3
-
…式（３）
【０００９】
また、別の課題として、藻類に二酸化炭素を固定化させても、その藻類を餌とする水産物に効率よく給餌できていないことも挙げられる。そのため藻類が固定化した二酸化炭素を原料としたバイオミネラリゼーションが効率良く行われていない。
【００１０】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものである。その目的は、水産物の炭酸カルシウム生成におけるバイオミネラリゼーションの過程で、水産物への二酸化炭素の固定化を促進する二酸化炭素固定化システム、二酸化炭素固定方法及び二酸化炭素固定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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