海面冷却による海洋DAC(直接空気回収)の可能性

海面水温冷却により海へのCO2吸収量を増やす事は可能か?

AIの回答は以下の通りです。

海面水温を冷却することで海へのCO2吸収量を増やすことは理論的には可能です。
以下にそのメカニズムと考慮すべき要素について説明します。

メカニズム


ガス溶解度の温度依存性:

水温が低いほど、水中に溶ける二酸化炭素の量は増加します。これは、ガスの溶解度が温度に反比例するためです。
冷却によって海水中のCO2溶解度が高まり、より多くのCO2が海水に溶け込むことが期待されます。

Screenshot

出典:日本マリンエンジニアリング学会詩、第39巻第12号<海水による2酸化炭素の吸収に関する基礎的研究

炭酸系の化学平衡:

海水中のCO2は、水中で炭酸(H2CO3)、重炭酸イオン(HCO3-)、炭酸イオン(CO32-)として存在します。水温が低いほど、これらの化学種の平衡も変化し、CO2の吸収が促進されます。


実際の実行可能性と課題

冷却手段:

海面の大規模な冷却は技術的にも経済的にも非常に困難です。人工的な冷却には大量のエネルギーが必要となり、その環境影響も考慮する必要があります。

エコシステムへの影響:

急激な温度変化は海洋生態系に悪影響を与える可能性があります。海洋生物の多くは特定の温度範囲に依存しており、その範囲を超えると生態系が破壊されるリスクがあります。

他の環境要因:

温度以外にも、海洋のCO2吸収量には風、海流、光、栄養塩濃度など多くの要因が影響します。単に温度を下げるだけでは不十分な場合があります。

AIの結論

理論的には海面水温の冷却により海へのCO2吸収量を増やすことは可能ですが、実際の実行可能性は低く、技術的な困難や環境への影響が大きいため、実用的な解決策とは言えません。
より現実的なCO2吸収増加の手段としては、海洋肥沃化や海草・藻類の育成促進などが検討されています。

エスコットの考え

海洋でのあらゆる工作物は以下の様な課題に直面します。

①装置の耐久性と対候性:技術的には可能
②カキ、海藻等の着生課題:着生防止技術を開発済み
③固定における強度と経年劣化課題:2段階の劣化対策固定法開発
④製造コストとランニングコスト課題:不要になった丸ブイ使用と水産分野での価値投入

また、環境への悪影響については以下の様に考えます。

①極端な水温差は生態系にマイナス:深層冷水でなく数メートル下の海水汲み上げを行う。
②経済やメンテナンス課題:設置、回収可能な規模のサイズでの装置開発と通常は漁業分野での効果を狙う。

キーとなる改良型逆止弁

材質をステンレスにし、掃き出しの左右を曲げ送水方向に指向性を持たせた。

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