[发明专利]氢回收装置、氢回收方法及二氧化碳固定系统

说明书

本发明的课题在于，作为用于解决伴随大气中的二氧化碳浓度的增加而导致的各种环境问题的技术，提供一种氢回收装置、氢回收方法及二氧化碳固定系统。为了解决上述课题，提供一种具备将从氢离子源中透过了氢离子交换膜的氢离子转化为氢的形式而进行回收的氢回收机构的氢回收装置及氢回收方法。并且，提供一种具备氢回收部、浓缩部、碳酸根离子生成部及反应部的二氧化碳固定系统。根据本发明，能够以低成本且低能量并且无需排出二氧化碳即可获得氢。并且，根据本发明，从氢离子源回收氢的同时利用使二价离子与经碳酸根离子化的二氧化碳反应的碳酸盐化来固定二氧化碳，因此能够以低成本且低能量且高效地固定二氧化碳。

本申请主张基于2020年1月23日申请的日本专利申请第2020-009525号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种氢回收装置及氢回收方法。尤其，本发明涉及一种从氢离子源中回收氢的氢回收装置及氢回收方法。

并且，本发明涉及一种二氧化碳固定系统。尤其，本发明涉及一种具备从氢离子源中回收氢的氢回收部的二氧化碳固定系统。

背景技术

近年来，抑制对地球温室效应等环境问题造成较大影响的二氧化碳的排出已成为了急需解决的课题。针对该课题，正在研究缩减二氧化碳的排出量的技术以及回收并固定已排出的二氧化碳的技术。

尤其，作为二氧化碳的回收及固定技术，研究了各种方法。例如，作为从含有二氧化碳的气体中回收二氧化碳的方法，已知有使二氧化碳溶解于单乙醇胺等吸收液中的化学吸收法以及使二氧化碳吸附于具有气体吸附能力的吸附剂的物理吸附法，除此以外，还已知有使用膜的膜分离法等。并且，除了这些方法以外，从减少大气中的二氧化碳浓度的观点出发，还研究了一种海洋封存方法，即，通过向海洋供给二氧化碳将二氧化碳封存于海洋中，并从大气隔离二氧化碳。

例如，专利文献1中记载了一种二氧化碳的固定系统，其将深层的海水抽吸到海面附近，并使抽吸上来的海水吸收二氧化碳。

专利文献1：日本特开2000-262888号公报

在像专利文献1中记载的那样使海水吸收二氧化碳的情况下，能够使大气中的二氧化碳暂时溶解于海水中，但溶解于海水中的二氧化碳会因与大气中的二氧化碳分压之间的差分而再次扩散到大气中。而且，即便能够使二氧化碳有效地溶解于海水中而提高了海洋中的二氧化碳的储存量，也会因二氧化碳溶解于海洋中而会引起海洋的pH值下降的海洋酸化。

海洋酸化关系到各种海洋生物的生长和繁殖等，给生态系统带来较大影响。并且，在自然环境下，海洋也会吸收一定量的二氧化碳，但是，基于海洋酸化，海洋能够吸收的二氧化碳的量减少，这可能会成为大气中的二氧化碳增加的原因。并且，若大气中的二氧化碳浓度增加，则与海洋表面接触的二氧化碳浓度会增加，因此海洋酸化不会消除反而持续进行。因此，可能会导致海洋酸化和大气中的二氧化碳浓度增加这两个问题同时变得严峻。因此，期待一种能够减少大气中的二氧化碳浓度并且能够消除海洋酸化的技术。

另一方面，近年来，从抑制二氧化碳排出到大气中的观点出发，还正在研究与不产生或不排出二氧化碳的能源有关的技术。作为这种能源之一，可举出氢。氢具有用作能量时不排出二氧化碳的优点(例如，与氧反应来发电或通过燃烧来进行热回收等)，因此氢作为下一代能源而备受关注。氢具有能够从各种资源制造出的优点，但在使用了当前作为主流的化石燃料的水蒸气转化中，存在获取氢时一并排出一氧化碳或二氧化碳的问题。

因此，为了解决伴随大气中的二氧化碳浓度的增加而产生的环境问题，不仅期待固定二氧化碳的技术，还期待消除海洋酸化的技术以及获得无碳新能源的技术等。

发明内容