特表 2024-512355 空気からＣＯ２を除去するための強化された風化及びか焼のシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-19

(54)【発明の名称】空気からＣＯ２を除去するための強化された風化及びか焼のシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/14 20060101AFI20240312BHJP

   C01B 32/50 20170101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

B01D53/14 100

C01B32/50

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023553989

(86)(22)【出願日】2022-03-02

(85)【翻訳文提出日】2023-11-06

(86)【国際出願番号】 US2022018484

(87)【国際公開番号】W WO2022187336

(87)【国際公開日】2022-09-09

(31)【優先権主張番号】63/155,572

(32)【優先日】2021-03-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508344512

【氏名又は名称】ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク

【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＴＲＵＳＴＥＥＳ ＯＦ ＣＯＬＵＭＢＩＡ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＩＮ ＴＨＥ ＣＩＴＹ ＯＦ ＮＥＷ ＹＯＲＫ

(71)【出願人】

【識別番号】523336527

【氏名又は名称】ケレメン，ピーター，ボウシャル

(71)【出願人】

【識別番号】523336538

【氏名又は名称】マクギリス，ウェイド

(71)【出願人】

【識別番号】523336549

【氏名又は名称】ウィルコックス，ジェニファー

(71)【出願人】

【識別番号】523336550

【氏名又は名称】マックイーン，ノア

(71)【出願人】

【識別番号】523336561

【氏名又は名称】ディップル，グレッグ

(71)【出願人】

【識別番号】500217418

【氏名又は名称】ザ ユニバーシティー オブ ブリティッシュ コロンビア

(71)【出願人】

【識別番号】519159352

【氏名又は名称】ザ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ ペンシルバニア

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ケレメン，ピーター，ボウシャル

(72)【発明者】

【氏名】マクギリス，ウェイド

(72)【発明者】

【氏名】ウィルコックス，ジェニファー

(72)【発明者】

【氏名】マックイーン，ノア

(72)【発明者】

【氏名】ディップル，グレッグ

(72)【発明者】

【氏名】モーティマー，トーマス

【テーマコード（参考）】

4D020

4G146

【Ｆターム（参考）】

4D020AA03

4D020BA01

4D020BA02

4D020BA08

4D020BA11

4D020BB01

4D020BC01

4D020CA01

4D020CC12

4D020CC20

4D020DA02

4D020DA03

4D020DB01

4D020DB02

4D020DB07

4D020DB10

4D020DB20

4G146JA02

4G146JB10

4G146JC08

4G146JC22

4G146JD03

4G146JD10

(57)【要約】

記載された実施形態は、ＣＯ_２を取り込むためのシステム及び方法に関する。一態様において、方法は、か焼炉を加熱して、炭素含有ストリームを、ガスストリームと炭酸塩化媒体ストリームとに分解することを含み、ガスストリームにはＣＯ_２が含まれている。この方法は、さらに、ガスストリームを隔離及び／又は利用し、炭酸塩化媒体ストリームを、炭酸塩化ステーションに供給し、炭酸塩化媒体を、炭酸塩化ステーションで、周囲空気と接触させて、炭酸塩化媒体がＣＯ_２を吸着して、炭素含有ストリームを形成するようにし、接触中、約３０分～約７２時間の間隔で、炭酸塩化媒体に水ストリームを添加し、炭素含有ストリームを、か焼炉に供給することを含む。いくつかの実施形態において、水ストリームの添加は、霧化及び／又は噴霧による。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

か焼炉を加熱して、炭素含有ガスストリームを、ＣＯ_２を含むガスストリームと炭酸塩化媒体ストリームとに分解し、
前記ガスストリームの隔離又は利用の少なくとも一方を行い、
前記炭酸塩化媒体ストリームを、炭酸塩化ステーションに供給し、
前記炭酸塩化媒体を、前記炭酸塩化ステーションで、周囲空気と接触させて、前記炭酸塩化媒体がＣＯ_２を吸着して、前記炭素含有ストリームを形成するようにし、
前記接触中、約３０分～約７２時間の間隔で、前記炭酸塩化媒体に水ストリームを添加し、
前記炭素含有ストリームを、前記か焼炉に供給することを含む、方法。

【請求項2】

前記水ストリームの添加は、霧化及び／又は噴霧による、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記水の添加は、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約０．０１～約０．５ｍＬの水の速度である、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記炭酸塩化媒体は、約３ｗｔ％～約５０ｗｔ％の含水量に維持される、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

ボールミル粉砕機、衝撃粉砕機、又はコーン粉砕機のうちの少なくとも１つを介して、吸着剤材料を粉砕して、粉末の前記炭酸塩化媒体を形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記炭酸塩化媒体は、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、又は水酸化マグネシウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記炭素含有ストリームは、ＭｇＣＯ_３、ドロマイト（高マグネシウム炭酸カルシウム）、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ケイ素、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、ネスケホナイト、又はハイドロマグネサイトのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記ガスストリームからのある量の水を凝縮させることをさらに含む、請求項１に記載の方法

【請求項9】

前記ある量の水を前記水ストリームに供給することをさらに含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

空気分離ユニットを介して空気ストリームを処理して、少なくとも約９５％の純度を有する酸素ストリームを生成し、
前記酸素ストリームを前記か焼炉に供給することをさらに含む、請求項１に記載の方法含む方法。

【請求項11】

前記炭酸塩化媒体は、約７５μｍ未満の平均粒径を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記炭酸塩化ステーションは、複数の炭酸塩化接触器を含み、前記炭酸塩化接触器の各炭酸塩化接触器は、前記炭酸塩化媒体のシートを含み、前記炭酸塩化媒体のシートは、約０．５ｍｍ～約１０ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記か焼炉を加熱することは、電気を動力とする電気抵抗加熱を介して行われる、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記接触中に前記炭酸塩化媒体に近接した周囲空気の相対湿度、温度、及び空気速度レベルを監視することをさらに含む、請求項１記載の方法。

【請求項15】

前記炭酸塩化媒体を炭酸塩化ステーションに供給する前に、前記炭酸塩化媒体を水和することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項16】

か焼炉を加熱して、炭素含有ガスストリームを、ＣＯ_２を含むガスストリームと炭酸塩化媒体ストリームとに分解し、
前記ガスストリームの隔離又は利用の少なくとも一方を行い、
前記炭酸塩化媒体ストリームを、炭酸塩化ステーションに供給し、
前記炭酸塩化媒体を前記炭酸塩化ステーションで周囲空気と接触させて、前記炭酸塩化媒体がＣＯ_２を吸着して、前記炭素含有ストリームを形成するようにし、
前記接触中、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約０．０１～約０．５ｍＬの水の割合で前記炭酸塩化媒体に対して水ストリームを噴霧及び／又は霧化し、
前記炭素含有ストリームを、前記か焼炉に供給することを含む、方法。

【請求項17】

前記ガスストリームは、少なくとも約９５体積％のＣＯ_２を含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

吸着剤材料を粉砕して、前記炭酸塩化媒体を粉末に形成することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記吸着剤材料は、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、又は水酸化マグネシウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記炭素含有ストリームは、ＭｇＣＯ_３、ドロマイト（高マグネシウム炭酸カルシウム）、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ケイ素、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、ネスケホナイト、又はハイドロマグネサイトのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項21】

前記ガスストリームからのある量の水を凝縮させ、
前記ある量の水を前記水ストリームに供給することによって前記ある量の水をリサイクルすることをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項22】

前記か焼炉を加熱することは、電気を動力とする電気抵抗加熱を介して行われる、請求項１６に記載の方法。

【請求項23】

か焼炉において、炭素含有ストリームを、ＣＯ_２を含むガスストリームと、ＭｇＣＯ_３、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ケイ素、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、ネスケホナイト、又はハイドロマグネサイトのうちの少なくとも１つを含む炭酸塩化媒体のストリームとに分解し、
前記ガスストリームを隔離し、
前記炭酸塩化媒体のストリームを、炭酸塩化ステーションに供給し、
前記炭酸塩化媒体がＣＯ_２を吸着して、前記炭素含有ストリームを形成するように、前記炭酸塩化媒体を前記炭酸塩化ステーションで周囲空気と接触させ、炭酸塩化、
前記接触中、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約０．０１～約０．５ｍＬの水の割合で、約３０分～約７２時間の間隔で、前記炭酸塩化媒体に水ストリームを添加し、
前記炭素含有ストリームを、前記か焼炉に供給することを含む、方法。

【請求項24】

ボールミル破砕機、衝撃破砕機、又はコーン粉砕機のうちの少なくとも１つを介して、吸着剤材料を粉砕して、粉末の炭酸塩化媒体を形成することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記炭素含有ストリームは、ＭｇＣＯ_３、ドロマイト（高マグネシウム炭酸カルシウム）、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ケイ素、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、ネスケホナイト、又はハイドロマグネサイトのうちの少なくとも１つを含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項26】

電気を動力とする電気抵抗加熱を介してか焼炉に熱を加えることをさらに含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項27】

前記ガスストリームからのある量の水を凝縮させ、
前記ある量の水を前記水ストリームに供給することによって前記ある量の水をリサイクルすることをさらに含む、請求項２３に記載の方法。

【請求項28】

周囲空気と接触し、前記周囲空気からＣＯ_２を吸着して、炭酸塩化媒体の少なくとも一部が炭素含有ストリームに変換されるように構成された、炭酸塩化媒体を含む複数の炭酸塩化プロット、及び
前記炭酸塩化ステーションの相対湿度に影響を及ぼし、及び／又は前記炭酸塩化媒体を所定の含水量範囲内に維持するように構成された、送水装置を含む、
炭酸塩化ステーションと、
前記炭素含有ストリームをか焼して、ガスストリーム及び炭酸塩化媒体ストリームを形成するように構成された、前記炭素含有ストリームを受け入れるか焼炉と、
を含む、システム。

【請求項29】

前記送水装置は、噴霧器、ホース、又はマットのうちの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のシステム。

【請求項30】

前記所定の含水量範囲は、前記炭酸塩化媒体の約３ｗｔ％～約５０ｗｔ％である、請求項２８に記載のシステム。

【請求項31】

前記炭酸塩化ステーションの前記相対湿度は、約５％～約５０％の相対湿度である、請求項２８に記載のシステム。

【請求項32】

前記ガスストリームから水を凝縮するように構成された凝縮器をさらに含む、請求項２８に記載のシステム。

【請求項33】

空気ストリームを処理し、前記空気ストリームをか焼炉に供給する前に、前記空気ストリームの酸素含有量を増加させるように構成された、空気分離ユニットをさらに含む、請求項２８に記載のシステム。

【請求項34】

ボールミル粉砕機、衝撃粉砕機、又はコーン粉砕機のうちの少なくとも１つを介して、前記炭酸塩化媒体を前記炭酸塩化ステーションに供給する前に、前記炭酸塩化媒体を粉砕するように構成された粉砕ステーションをさらに含む、請求項２８に記載のシステム。

【請求項35】

前記炭酸塩化媒体は、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、又は水酸化マグネシウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のシステム。

【請求項36】

前記炭素含有ストリームは、ＭｇＣＯ_３、ドロマイト（高マグネシウム炭酸カルシウム）、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ケイ素、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、ネスケホナイト、又はハイドロマグネサイトを含む、請求項３５に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に記載の実施形態は、空気から二酸化炭素（ＣＯ_２）を取り込むためのシステム及び方法に関する。

【0002】

関連出願
本出願は、２０２１年３月２日出願の「空気からＣＯ_２を除去するための強化された風化及びか焼のシステム及び方法」と題された米国仮出願第６３／１５５，５７２号の優先権及び利益を主張するものであり、その全体を参照することにより本明細書に援用される。

【背景技術】

【0003】

ＣＯ_２の空気中濃度は、４１０体積ｐｐｍに達しており、過去１０年間で２０ｐｐｍ近く上昇している。現在の排出レベルが、３５ＧｔＣＯ_２／年を超えており、２１００年までに２℃の地球温度上昇を回避するためには、ＣＯ_２軽減技術の多様なポートフォリオを開発し、戦略的に展開しなければならない。化石燃料へのグローバル依存のために、このポートフォリオには、空気からの現在及び将来のＣＯ_２排出を除去することができる技術が含まれなければならず、そのいくつかには、海洋及び陸上生物圏（土壌、森林、鉱物）のＣＯ_２取り込み、炭素捕捉及び貯蔵を伴うバイオエネルギー（ＢＥＣＣＳ）、ならびに貯蔵を伴う直接空気捕捉（ＤＡＣＳ）技術としても知られる化学物質を使用する合成手法等の自然過程の加速が含まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２０／２６３９１０号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書に記載の実施形態は、ＣＯ_２取り込みのためのシステム及び方法に関する。一態様において、方法は、か焼炉を加熱して、炭素含有ストリームを、ガスストリームと炭酸塩化媒体ストリームとに分解することを含み、ガスストリームにはＣＯ_２が含まれている。この方法は、さらに、ガスストリームを隔離及び／又は利用し、炭酸塩化媒体ストリームを、炭酸塩化ステーションに供給し、炭酸塩化媒体を、炭酸塩化ステーションで、周囲空気と接触させて、炭酸塩化媒体がＣＯ_２を吸着して、炭素含有ストリームを形成するようにし、接触中、約３０分～約７２時間の間隔で、炭酸塩化媒体に水ストリームを添加し、炭素含有ストリームを、か焼炉に供給することを含む。いくつかの実施形態において、水ストリームの添加は、霧化（misting）及び／又は噴霧（spraying）による。いくつかの実施形態において、水は、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約０．０１～約０．５ｍＬの水の割合で添加される。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約３ｗｔ％～約５０ｗｔ％の含水量に維持される。いくつかの実施形態において、方法は、ボールミル粉砕機、衝撃粉砕機、及び／又はコーン粉砕機を介して、吸着剤材料を粉砕して粉末の炭酸塩化媒体を形成することをさらに含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】一実施形態による、空気からＣＯ_２を捕捉する方法のブロック図である。

【図2】一実施形態による、炭素捕捉施設のブロック図である。

【図3】一実施形態による、炭素捕捉施設の図である。

【図4】一実施形態による、炭酸塩化ステーションの図である。

【図5】一実施形態による、炭酸塩化ステーションの図である。

【図6】１０日間にわたる異種物質のＣＯ_２取り込みのプロットである。

【図7】１６日間にわたる種々の物質のＣＯ_２取り込みのプロットである。

【図8】１６日間にわたる種々の物質のＣＯ_２取り込みのプロットである。

【図9】２日間にわたる水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）の摂取量のプロットである。

【図10】様々な酸化マグネシウム材料供給業者についての時間に対する取り込み速度のプロットである。

【図11】霧化量対材料タイプの機能としての取り込み速度のプロットである。

【図12】炭素捕捉施設における材料及びエネルギーバランスの視覚的表現である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本開示のいくつかの実施形態は、風化中の空気からのＣＯ_２の取り込みに関する。取り込みは、数ヶ月から数年の時間尺度であり得、ループコストを下げながら、空気からの貴重なＣＯ_２除去を達成する。本明細書に記載の実施形態は、炭素捕捉及び除去のための原料として金属炭酸塩を含む材料を使用する方法に関するものとすることができる。材料の加熱によって、炭酸塩からＣＯ_２ガス及び固体金属酸化物及び金属水酸化物が生じる。これらの金属酸化物及び金属水酸化物生成物は、屋外で薄く層状とされ、数カ月又は数年にわたって風化に供され得、その間に、金属酸化物及び金属水酸化物は、空気からＣＯ_２を吸収し、追加の金属炭酸塩、他の水和物炭酸マグネシウム等を生成する。次いで、炭酸塩を加熱して、ＣＯ_２を制御された捕捉環境中に放出させながら、このサイクルを繰り返すことができる。次いで、得られた反応性酸化物及び／又は水酸化物を、風化のために再度層状にすることができ、捕捉されたＣＯ_２を瓶詰めし、販売又は地下で貯蔵することができる。

【0008】

二酸化炭素除去（ＣＤＲ）技術としても知られるネガティブエミッション技術（ＮＥＴ）は、空気からのＣＯ_２除去のための広範な方策を包含する。使用されるいくつかの方法には、バイオエネルギー、植林、直接空気捕獲及び海洋施肥が含まれる。エネルギー効率は、これらの方策のいずれかを採用し実施するために重要である。ＮＥＴは、大規模に採用される場合、カーボンネガティブであるべきである。言い換えれば、空気からＣＯ_２を除去する方法は、プロセス中に排出されるよりも、多くの炭素を空気から抽出すべきである。炭素除去の効率は、最近になって技術的な焦点となった。

【0009】

ＣＯ_２の地球温暖化への寄与は、十分に実証されている。最近、放出点炭素捕捉のための炭素捕捉方法が開発されている（例えば、煙突又は排気口付近で）。これまでの手法には、煙突や反応器の煙道排ガスや他の濃縮源からのＣＯ_２捕捉が、数分から数日間のタイムスケールで含まれていた。そのようなシステムは、多くの場合、より速い反応時間及びより高いエネルギー投資、例えば、高熱及び／又は高圧の適用に依拠する。これらの解決策は、高価であることが多く、時には、製造することが困難であり得る設計材料を使用する。生成されるＣＯ_２１トン当たり１００ドルのコストは、直接空気捕捉のための楽観的なコスト見積もりであるが、ＣＯ_２がより集中する点源捕捉のためには現実的である。

【0010】

気候変動に関する政府間委員会（ＩＰＣＣ）や他の権威ある機関は、地球温暖化を２℃未満に抑えるためには空気からのＣＯ_２除去が不可欠であると判断している。空気からＣＯ_２を除去することは、排ガスからＣＯ_２を捕捉することより難しい。現在の技術では、ＣＯ_２を６００ドル／ＣＯ_２トン以上のコストで空気から除去する「直接空気捕捉」（ＤＡＣ）装置が使用されている。ＣＯ_２と、特定の酸化カルシウム及び酸化マグネシウムとの反応は、長年にわたって、岩石の風化及びその後のカーボンシンクの形態として広く認識されてきた。自然の風化は、膨大な量のＣＯ_２を除去し、これは、世界中で生成されている排出物の一部を相殺するのに役立つように適合され得る。ＣＯ_２と超強力な岩石との反応による炭素捕捉の強化は、気候変動の影響を緩和するために規模を拡大することができる一つのＮＥＴである。

【0011】

強化された風化は、Ｗａｌｔｅｒ Ｓｅｉｆｒｉｔｚが自然風化に基づくプロセスを提案した１９９０年に遡る。自然の風化において、アルカリ含有鉱物は、地質学的タイムスケール（すなわち、数百万年）で炭酸塩化される。一般化された自然風化反応は次の通りである。ＭｅＯ＋ＣＯ_２→ＭｅＣＯ_３＋エネルギー（式中、Ｍｅは、二価の金属カチオンを表す）。

【0012】

カチオンは、マグネシウム（Ｍｇ^２＋）及びカルシウム（Ｃａ^２＋）を含むことができ、好適な原料としては、鉱物、例えば、かんらん石及び蛇紋岩、同様に、工業副生成物、例えば、鉱山尾鉱（mine tailings）及びフライアッシュが挙げられる。自然風化は、地質学的タイムスケールで起こるので、種々のプロセス条件、前処理方法、抽出機構、及び他の方策は、ＣＯ_２隔離の一形態としてプロセス動力学が促進され得る。

【0013】

いくつかのＣＯ_２捕捉システムが模索されている。米国物理学会は、２０１１年の研究において、ＣＯ_２が水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）によって吸収され、続いて水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）と反応して固形炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を生成するシステムを評価した。次いで、ＣａＣＯ_３は、酸素焼成か焼炉中でか焼されて、ＣＯ_２を放出する。Ｋｅｉｔｈらは、カルシウム苛性回収ループと結合した水性水酸化カリウム（ＫＯＨ）吸着剤を含む連続ループ処理を提案している。ＫＯＨ吸着剤は、空気中のＣＯ_２と反応して炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）を生成する。次いで、Ｋ_２ＣＯ_３は、ＣａＣＯ_３から生成されるＣａ（ＯＨ）_２と反応して、ＫＯＨ及びＣａＣＯ_３を再生する。これらのタイプの水性カルシウムループシステムは、主に、水性条件下（Ｃａ（ＯＨ）_２の形態）でカルシウム系吸着剤を使用して評価されてきた。さらに、ＲｅｎｆｏｒｔｈとＫｒｕｇｅｒは、石灰（か焼炭酸塩材料から生成される）を海洋に堆積させて、海洋中の現在の炭酸と反応させる海洋石灰化プロセスを提案した。このプロセスは、海洋のｐＨを上昇させ、より多くのＣＯ_２の海水中への溶解をもたらし、ＣＯ_２の空気中濃度を低下させる。鉱物炭酸塩化反応を利用するさらなるシステムは、発電所等のより集中した点源からＣＯ_２を捕捉するための方法として、様々な形態の炭素鉱物化を検討してきた。

【0014】

前述のプロセスでは、ＣＯ_２を捕捉するためのアルカリ源として、カルシウム含有鉱物が使用されることが多い。しかしながら、ＭｇＣＯ_３のか焼温度は、ＣａＣＯ_３のか焼温度よりも低く、理論的には、関連するエネルギーコストが低くなる。世界中にマグネシウムに富む鉱物の大きな堆積物があるので、マグネシウムは、魅力的な選択肢でもある。ＩＰＣＣや他の機関は、炭素フリー発電やその他イノベーションを最適に迅速に実施したとしても、２０５０年までに約１００億トンのＣＯ_２を空気から除去しない限り、地球温暖化は２１００年までに２℃を超え、２１００年までに２００億トンに増えると結論付けた。また、２℃を超える温暖化は、人間の持続可能性に重大な影響を及ぼす可能性が高いというコンセンサスがある。年間約１０億トンのＣＯ_２の規模にまで増加する可能性のあるネガティブエミッションの選択肢には、農業用土壌の炭素含有量の増加、再植林、海洋へのアルカリ成分の添加、海洋におけるバイオマスの添加、及び空気からのＣＯ_２の除去の様々な工学的経路（例えば、直接空気捕捉）が含まれる。２０１９年の米国学術院のネガティブエミッション技術に関する報告書は、これらの方法のいずれも、個々には必要とされる目標に達することができないため、方法の集合体を使用すべきであると結論づけた。そのような集合体のコストがどのように支持されるかは不明であるように思われるが、炭素捕捉と炭素除去が、炭素修復の重要な要素であるというコンセンサス（世界中の大半の中央政府を含む）が高まっているように思われる。

【0015】

石灰岩は、多くの用途のための砕石としての使用、肥料としての使用、及びセメントと鉄鋼製造の両方での使用のために採掘される。しかしながら、石灰石の埋蔵量及び資源は、実際的な観点から本質的に無限である。マグネサイト（ＭｇＣＯ_３）は、主に、Ｍｇ金属の製造のために採掘され、合金に使用される。対象岩石は、セメント用の石灰石、耐火物用、農業用、及びその他用途のためのＭｇＣＯ_３等、多くの他の工業で使用されている。世界のＭｇＣＯ_３埋蔵量は、７～８０億トンと推定されている。

【0016】

マテリアルハンドリング（例えば、膨大な量の炭酸媒体の積み下ろし）のためのメカニズムに関して、工業及び農業分野において既に開発されたマテリアルハンドリングインフラストラクチャの多くを活用することができる。本明細書に記載のいくつかの実施形態には、電気キルン及び光起電力の使用が含まれる。炭酸塩化媒体のプロット間に配置された光起電力は、炭酸塩化媒体のプロットを広げるために約３０倍の空間を与えることができる。

【0017】

本明細書に記載の方法は、マグネシウム、カルシウム、及び／又はナトリウムに富む地質学的材料を使用することができる。ＭｇＣＯ_３の使用に基づく例示的な実施形態のテクノ経済解析（ＴＥＡ）がなされた。炭酸Ｍｇを６００℃の低温でか焼した。生成されたＣＯ_２（空気から、及び酸素焼成か焼炉においてＣＨ_４燃焼から）は、貯蔵又は販売される。生成された微細粒ＭｇＯは、風化のために陸面に分配される。ＴＥＡによれば、厚み１０ｃｍで、日々攪拌され、ｃｍ～ｍｍスケールの不動態化を行わず、（ブルーサイト、Ｍｇ（ＯＨ）_２のＣＯ_２吸収量に基づく）１年間に＞９０％の炭酸塩化される層が仮定される。より最新のデータは、＞９０％の炭酸塩化は、６ヶ月で達成され得ることを示している。新たな炭酸塩化材料はか焼され、新たに生成されたＣＯ_２は貯蔵又は販売され、新たに生成されたＭｇＯは風化の次の段階のために再分配される。このループプロセスは、より複雑なＤＡＣ法と比較して、コスト推定が比較的堅牢であり得るように、プロセスを組み合わせる。コストは、空気から正味で除去されたＣＯ_２１トン当たり４８～１５９ドルと推定される。ＣＯ_２の生成コストは、燃焼から捕捉されるＣＯ_２を含めて、２４～７９ドル／トンと推定される。これらのコストは、他のＤＡＣ法の推定コストに匹敵する。実際、ＭｇＯループの推定コストは、現在、ＤＡＣの最低の査読コスト推定であり得る。

【0018】

石灰岩は、約５６ｗｔ％のＣａＯを含む。か焼後、ＣａＯは空気と速やかに反応して、Ｃａ（ＯＨ）_２を生成する。周囲空気との反応によるこの物質の炭酸塩化によって、初期ＣａＯ１トン当たり約０．７８トンのＣＯ_２、又は炭酸塩化＋か焼サイクル当たり石灰石１トン当たり０．４４トンのＣＯ_２が除去される。例示的な実施形態からの結果は、約６Ｅ－７／ｓの平均Ｃａ（ＯＨ）_２炭酸塩化速度（ＣａＣＯ_３を生成するための、空気からのＣＯ_２との反応によって毎秒消費されるＣａ（ＯＨ）_２の重量分率）を達成した。同様に、この速度が一定であれば、約２週間で５０％、約１ヶ月で７５％、１．５ヶ月で９０％、約２ヶ月で９５％の炭酸塩化をもたらす。いくつかの実施形態において、７５％の数値をとると、１サイクル当たり１２回のか焼サイクルがあり、１サイクル当たり１％のＣａＯ損失を仮定すると、最初の１年間に石灰石１トン当たり３．７５トンのＣＯ_２が空気から除去される。１０年間で、最初の石灰石１トン当たり約２３トンのＣＯ_２が空気から除去される。この算定では、年間１ＧｔのＣＯ_２を空気中から１０年間除去するために、石灰石を１回で４３．４Ｍｔ採掘し、加工することを行う。これは、現在の米国の年間生産量（３２Ｍｔ／年）の約１．５倍である。

【0019】

いくつかの実施形態において、本明細書に記載のシステムは、再生可能エネルギケーパビリティがＣＯ_２貯蔵の機会とグローバルに重複する場合に実施することができる。これは、特に米国南部地域において、エネルギー及びＣＯ_２貯蔵と共同配置する機会を提供する。原料輸送のための工業標準コスト３０ドル／トンでは、１Ｍｔ／年の発電所の運転のための補給原料を輸送するのに、年間約８００，０００ドルのコストがかかると推定される。さらに、石灰石（ＣａＣＯ_３を含む）が使用され、酸化カルシウム（ＣａＯ）がＣａＣＯ_３から生成される場合、ＣａＯは地域的に偏在し、事実上無限のリソースである。

【0020】

いくつかの実施形態において、ＭｇＣＯ_３を原料として使用することができる。いくつかの実施形態において、ＭｇＣＯ_３原料は、ＭｇＯに富む、採石された粉砕マントルペリドタイトの初期風化によって生成することができる。Ｍｇ（ＯＨ）_２は、多くのペリドイトのごく一部を構成することが多い。Ｍｇ（ＯＨ）_２は、空気中のＣＯ_２と速やかに反応して、風化条件下でＭｇＣＯ_３を形成する。鉱物蛇紋岩を含むペリドタイトの加熱は、蛇紋岩が空気ＣＯ_２と反応してＭｇＣＯ_３を形成する速度を増大させる。従って、１回又は２回の加熱サイクルの後、かなりの割合の変化したペリドタイトが苛性マグネシアに変換される。いくつかの実施形態において、ＣａＣＯ_３又はドロマイト（高マグネシウム炭酸カルシウム）を原料として使用することができる。

【0021】

補充された金属酸化物及び水酸化物のいくつかの例示的な実施形態には、炭酸ナトリウム及び水和物炭酸ナトリウムからのＣａＣＯ_３、Ｎａ_２Ｏ及びＮａＯＨからのＣａＯ及びＣａ（ＯＨ）_２、ＭｇＣＯ_３及び水和物炭酸ＭｇからのＭｇ（ＯＨ）_２、ならびにそれらの組合せが含まれる。ＣａＣＯ_３は石灰石の主成分であるので、ＣａＯ及びＣａＣＯ_３のループは、利用可能な原料を大幅に増大させることができ、従って、本明細書に記載のプロセスで空気からＣＯ_２を除去する能力を高めることができる。

【0022】

本明細書で使用される場合、「炭酸塩化プロット」は、単一の連続プロット、同じく、単一プロットとして効果的に作用するように併せてグループ化又は処理される半連続又は非連続プロットを含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロットは、標的化合物（例えば、ＣＯ_２）を隔離する組成物を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロットは、組成物を周囲条件に曝露するように配置及び構成される。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロットは、標的化合物を隔離する組成物を含むことができる。

【0023】

本明細書で使用される場合、「ストリーム（流）」は、固体、液体、及び／又は気体を含むストリームを指すことができる。例えば、ストリームは、コンベヤ装置上で搬送される粒状形態の固体を含むことができる。ストリームはまた、パイプを通って流れる液体及び／又は気体を含むことができる。ストリームは、溶液を含むことができる。

【0024】

本明細書で使用される場合、単数形「１つの（ａ、ａｎ）、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかに別段の指示をしない限り、複数の指示対象を含む。従って、例えば、「部材」という用語は、単一の部材又は部材の組み合わせを意味することを意図し、「材料」は、１つ以上の材料、又はそれらの組み合わせを意味することを意図する。

【0025】

「実質的に」という用語を「円筒形」、「線形」、及び／又は他の幾何学的関係に関連して使用される場合、そのように定義される構造が、名目上円筒形、線形等であることを伝えることが意図される。一例として、「実質的に線形」であると記載される支持部材の一部分は、その一部分が線形であることが望ましいが、「実質的に線形」の部分においていくらか非線形が生じ得ることを伝えることが意図される。そのような非線形性は製造公差、又は他の実際的な考慮事項（例えば、支持部材に加えられる圧力又は力等）から生じ得る。従って、「実質的に」という用語によって修正された幾何学的構造は、記載された幾何学的構造のプラス又はマイナス５％の許容範囲内のそのような幾何学的特性を含む。例えば、「実質的に線形の」部分は、線形であることのプラス又はマイナス５％以内にある軸又は中心線を定義する部分である。

【0026】

本明細書で使用される場合、「セット」及び「複数」という用語は、複数の特徴又は複数の部分を有する単一の特徴を指すことができる。例えば、一組の接触器に言及する場合、一組の接触器は、複数の部分を有する１つの接触器とみなすことができ、又は一組の接触器は、複数の別個の接触器とみなすことができる。従って、一組の部分又は複数の部分は、互いに連続か不連続のいずれかである複数の部分を含むことができる。複数の粒子又は複数の材料は、別々に生成され、後に（例えば、混合、接着剤、又は任意の適切な方法によって）一緒に接合される複数の品目から生成することもできる。

【0027】

本明細書で使用される場合、「約」及び「およそ」という用語は、一般に、記載された値のプラスマイナス１０％を意味し、例えば、約２５０μｍは２２５μｍ～２７５μｍを含み、約１，０００μｍは、９００μｍ～１，１００μｍを含む。

【0028】

図１は、一実施形態による、空気からのＣＯ_２捕捉方法１０のブロック図である。示されるように、方法１０は、ステップ１１で炭酸塩化媒体を炭酸塩化ステーションで周囲空気と接触させて炭素含有ストリームを形成し、ステップ１２で炭酸塩化媒体に水ストリームを添加し、ステップ１３で炭素含有ストリームをか焼炉に供給し、ステップ１４でか焼炉を加熱して、炭素含有ストリームをガスストリームと炭酸塩化媒体ストリームとに分解し、ステップ１５でガスストリームを隔離及び／又は利用し、ステップ１６で炭酸塩化媒体ストリームを炭酸塩化ステーションに供給することを含み、ここでプロセスはステップ１１から再び繰り返される。方法１０は、任意で、ステップ１７で空気ストリームを処理して酸素ストリームを生成し、か焼炉に酸素ストリームを供給し、ステップ１８で隔離ガスストリームから水を凝縮及び／又はリサイクルし、ステップ１９で吸着剤材料を粉砕して炭酸塩化媒体を形成し、及び／又はステップ２１で炭酸塩化媒体ストリームを水和することを含む。

【0029】

ステップ１１は、炭酸塩化ステーションにおいて炭酸塩化媒体を周囲空気と接触させて、炭素含有ストリームを形成することを含む。炭酸塩化媒体は、周囲空気から二酸化炭素を吸着する、又は二酸化炭素と反応する。炭酸塩化媒体と二酸化炭素は、化学的に反応して炭素含有ストリームを形成する。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、採掘された岩石からのものとすることができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、（例えば、か焼炉から）リサイクルすることができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、及び／又は水酸化マグネシウムを含むことができる。

【0030】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体を１つ以上の炭酸塩化プロットに組み込むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、粉末の形態とすることができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、小石又は大きな岩の形態とすることができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約２０μｍ、少なくとも約３０μｍ、少なくとも約４０μｍ、少なくとも約５０μｍ、少なくとも約６０μｍ、少なくとも約７０μｍ、少なくとも約８０μｍ、少なくとも約９０μｍ、少なくとも約１００μｍ、少なくとも約２００μｍ、少なくとも約３００μｍ、少なくとも約４００μｍ、少なくとも約５００μｍ、少なくとも約６００μｍ、少なくとも約７００μｍ、少なくとも約８００μｍ、少なくとも約９００μｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約５ｍｍ、少なくとも約６ｍｍ、少なくとも約７ｍｍ、少なくとも約８ｍｍ、少なくとも約９ｍｍ、少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、少なくとも約３ｃｍ、又は少なくとも約４ｃｍの平均粒径を有することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約５ｃｍ以下、約４ｃｍ以下、約３ｃｍ以下、約２ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約９ｍｍ以下、約８ｍｍ以下、約７ｍｍ以下、約６ｍｍ以下、約５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約９００μｍ以下、約８００μｍ以下、約７００μｍ以下、約６００μｍ以下、約５００μｍ以下、約４００μｍ以下、約３００μｍ以下、約２００μｍ以下、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、約８０μｍ以下、約７０μｍ以下、６０μｍ以下、約５０μｍ以下、約４０μｍ以下、約３０μｍ以下、又は約２０μｍ以下の平均粒径を有することができる。

【0031】

上述の粒径の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約１０μｍかつ約５ｃｍ以下、又は少なくとも約１００μｍかつ約１ｃｍ以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約６０μｍ、約７０μｍ、約８０μｍ、約９０μｍ、約１００μｍ、約２００μｍ、約３００μｍ、約４００μｍ、約５００μｍ、約６００μｍ、約７００μｍ、約８００μｍ、約９００μｍ、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、約３ｃｍ、約４ｃｍ、又は約５ｃｍの平均粒径を有することができる。

【0032】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、少なくとも約１時間、少なくとも約５時間、少なくとも約１０時間、少なくとも約１日、少なくとも約２日、少なくとも約３日、少なくとも約４日、少なくとも約５日、少なくとも約６日、少なくとも約１週間、少なくとも約２週間、少なくとも約３週間、少なくとも約１ヶ月、少なくとも約２ヶ月、少なくとも約３ヶ月、少なくとも約４ヶ月、少なくとも約５ヶ月、少なくとも約６ヶ月、少なくとも約７ヶ月、少なくとも約８ヶ月、少なくとも約９ヶ月、少なくとも約１０ヶ月、少なくとも約１１ヶ月、少なくとも約１年、又は少なくとも約１．５年間、周囲空気と接触するように炭酸塩化ステーションに配置することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約２年以下、約１．５年以下、約１年以下、約１１カ月以下、約１０カ月以下、約９カ月以下、約８カ月以下、約７カ月以下、約６カ月以下、約５カ月以下、約４カ月以下、約３カ月以下、約２カ月以下、約１カ月以下、約３週間以下、約２週間以下、約１週間以下、約６日以下、約５日以下、約４日以下、約３日以下、約２日以下、約１日以下、約１０時間以下、又は約５日以下、周囲空気と接触するように炭酸塩化ステーションに配置することができる。

【0033】

炭酸塩化ステーションでの炭酸塩化媒体の上述の滞留時間の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも１時間かつ約２年以下、又は少なくとも約１週間かつ約３ヶ月以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約１時間、約５時間、約１０時間、約１日、約２日、約３日、約４日、約５日、約６日、約１週間、約２週間、約３週間、約１ヶ月、約２ヶ月、約３ヶ月、約４ヶ月、約５ヶ月、約６ヶ月、約７ヶ月、約８ヶ月、約９ヶ月、約１０ヶ月、約１１ヶ月、約１年、約１．５年、又は約２年間、周囲空気と接触するように炭酸塩化ステーションに配置することができる。

【0034】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、その滞留時間中に、少なくとも約５０％の変換、少なくとも約５５％の変換、少なくとも約６０％の変換、少なくとも約６５％の変換、少なくとも約７０％の変換、少なくとも約７５％の変換、少なくとも約８０％の変換、少なくとも約８５％の変換、少なくとも約９０％の変換、又は少なくとも約９５％の変換を達成することができる。いくつかの実施形態において、炭素媒体は、その滞留時間中に、約９９％以下の変換、約９５％以下の変換、約９０％以下の変換、約８５％以下の変換、約８０％以下の変換、約７５％以下の変換、約７０％以下の変換、約６５％以下の変換、約６０％以下の変換、又は約５５％以下の変換を達成することができる。上述の変換率の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約５０％かつ約９９％以下、又は少なくとも約６０％かつ約８０％以下）、それらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、その滞留時間中に、約５０％の変換、約５５％の変換、約６０％の変換、約６５％の変換、約７０％の変換、約７５％の変換、約８０％の変換、約８５％の変換、約９０％の変換、約９５％の変換、又は約９９％の変換を達成することができる。いくつかの実施形態において、ＣＯ_２による炭酸塩化媒体の変換は、約１Ｅ－７、約２Ｅ－７、約３Ｅ－７、約４Ｅ－７、約５Ｅ－７、約６Ｅ－７、約７Ｅ－７、約８Ｅ－７、約９Ｅ－７、約１Ｅ－６、約２Ｅ－６、約３Ｅ－６、約４Ｅ－６、約５Ｅ－６、約６Ｅ－６、約７Ｅ－６、約８Ｅ－６、約９Ｅ－６、又は約１Ｅ－５重量分率／秒とすることができ、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、炭酸塩化中に撹拌又は混合することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約６時間、約１２時間、約１８時間、約１日、約２日、約３日、約４日、約５日、約６日、約１週間、約２週間、約３週間、又は約４週間の間隔で撹拌することができ、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。

【0035】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体を季節的に循環させることができる。例えば、炭酸塩化媒体は、夏と春の間、炭酸塩化ステーションで周囲空気に曝露し、秋と冬の間は、他の場所で処理及び／又は貯蔵することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体の第１の部分は、炭酸塩化ステーションで周囲空気と接触することができ、一方、炭酸塩化媒体の第２の部分は、か焼炉で処理され、第２の部分は、炭酸塩化ステーションで周囲空気と接触することができ、一方、炭酸塩化媒体の第１の部分は、か焼炉で処理される。

【0036】

ステップ１２において、水ストリームが炭酸塩化媒体に添加される。炭酸塩化媒体の含水量は、空気から吸着されるＣＯ_２の量を最大にするのを補助することができる。いくつかの実施形態において、ステップ１２をステップ１１と同時に行うことができる。すなわち、炭酸塩化媒体が、炭酸塩化ステーションにおいて周囲空気と接触している間に、水ストリームが炭酸塩化媒体に添加される。いくつかの実施形態において、ステップ１２をステップ１１と完全に同時に行うことができる。いくつかの実施形態において、ステップ１２をステップ１１と部分的に同時に行うことができる。いくつかの実施形態において、ステップ１１及び１２を、ステップ１３で炭素含有ストリームをか焼炉に供給することに進む前に、複数回実行することができる。すなわち、炭酸塩化媒体を周囲空気と接触させることができ、水を、炭素含有ストリームをか焼炉に供給する前に、炭酸塩化媒体に複数回添加することができる。いくつかの実施形態において、水ストリームを、霧化及び／又は噴霧の形態で炭酸塩化媒体に添加することができる。いくつかの実施形態において、水ストリームを、ホース、パイプ、チューブ、又はそれらの任意の組み合わせを介して添加することができる。いくつかの実施形態において、水ストリームを、蒸気の形態で添加することができる。

【0037】

いくつかの実施形態において、水ストリームは、時間の間隔をおいて添加することができる。いくつかの実施形態において、水ストリーム添加間隔（すなわち、１つの水ストリーム添加の開始から次の水ストリーム添加までの時間）は、少なくとも約３０分、少なくとも約１時間、少なくとも約２時間、少なくとも約３時間、少なくとも約４時間、少なくとも約５時間、少なくとも約６時間、少なくとも約７時間、少なくとも約８時間、少なくとも約９時間、少なくとも約１０時間、少なくとも約１２時間、少なくとも約１８時間、少なくとも約２４時間、少なくとも約３０時間、少なくとも約３６時間、少なくとも約４２時間、少なくとも約４８時間、少なくとも約５４時間、少なくとも約６０時間、又は少なくとも約６６時間とすることができる。いくつかの実施形態において、水ストリーム添加間隔は、約７２時間以下、約６６時間以下、約６０時間以下、約５４時間以下、約４８時間以下、約４２時間以下、約３６時間以下、約３０時間以下、約２４時間以下、約１８時間以下、約１２時間以下、約１０時間以下、約９時間以下、約８時間以下、約７時間以下、約６時間以下、約５時間以下、約４時間以下、約３時間以下、約２時間以下、又は約１時間以下とすることができる。

【0038】

水ストリーム添加の間の上述の間隔の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約３０分かつ約７２時間以下、又は少なくとも約３時間かつ約２４時間以下）、それらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、水ストリーム添加間隔（すなわち、１つの水ストリーム添加の開始から次の水ストリーム添加までの時間）は、約３０分、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１２時間、約１８時間、約２４時間、約３０時間、約３６時間、約４２時間、約４８時間、約５４時間、約６０時間、約６６時間、又は約７２時間とすることができる。

【0039】

いくつかの実施形態において、水ストリームの各添加は、炭酸塩化媒体１グラム当たり、少なくとも約０．０１、少なくとも約０．０２、少なくとも約０．０３、少なくとも約０．０４、少なくとも約０．０５、少なくとも約０．０６、少なくとも約０．０７、少なくとも約０．０８、少なくとも約０．０９、少なくとも約０．１、少なくとも約０．１５、少なくとも約０．２、少なくとも約０．２５、少なくとも約０．３、少なくとも約０．３５、少なくとも約０．４、又は少なくとも約０．４５ｍＬの水の割合とすることができる。いくつかの実施形態において、各水ストリームは、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約０．５以下、約０．４５以下、約０．４以下、約０．３５以下、約０．３以下、約０．２５以下、約０．２以下、約０．１５以下、約０．１以下、約０．０９以下、約０．０８以下、約０．０７以下、約０．０６以下、約０．０５以下、約０．０４以下、約０．０３以下、又は約０．０２ｍＬ以下の割合で添加することができる。

【0040】

上述の水添加割合の組み合わせも可能であり（例えば、炭酸塩化媒体１グラム当たり、少なくとも０．０１ｍＬかつ約０．５ｍＬ以下の水、又は炭酸塩化媒体１グラム当たり、少なくとも約０．１かつ約０．３ｍＬ以下の水）、それらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、水ストリームの各添加は、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約０．０１、約０．０２、約０．０３、約０．０４、約０．０５、約０．０６、約０．０７、約０．０８、約０．０９、約０．１、約０．１５、約０．２、約０．２５、約０．３、約０．３５、約０．４、約０．４５ｍＬ、又は約０．５ｍＬの割合とすることができる。

【0041】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、少なくとも約３ｗｔ％、少なくとも約４ｗｔ％、少なくとも約５ｗｔ％、少なくとも約６ｗｔ％、少なくとも約７ｗｔ％、少なくとも約８ｗｔ％、少なくとも約９ｗｔ％、少なくとも約１０ｗｔ％、少なくとも約１５ｗｔ％、少なくとも約２０ｗｔ％、少なくとも約２５ｗｔ％、少なくとも約３０ｗｔ％、少なくとも約３５ｗｔ％、少なくとも約４０ｗｔ％、又は少なくとも約４５ｗｔ％の水分レベルに維持することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約５０ｗｔ％以下、約４５ｗｔ％以下、約４０ｗｔ％以下、約３５ｗｔ％以下、約３０ｗｔ％以下、約２５ｗｔ％以下、約２０ｗｔ％以下、約１５ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、約９ｗｔ％以下、約８ｗｔ％以下、約７ｗｔ％以下、約６ｗｔ％以下、約５ｗｔ％以下、又は約４ｗｔ％以下の水分レベルに維持することができる。上述の含水量の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約３ｗｔ％かつ約５０ｗｔ％以下、又は少なくとも約１０ｗｔ％かつ約４０ｗｔ％以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約３ｗｔ％、約４ｗｔ％、約５ｗｔ％、約６ｗｔ％、約７ｗｔ％、約８ｗｔ％、約９ｗｔ％、約１０ｗｔ％、約１５ｗｔ％、約２０ｗｔ％、約２５ｗｔ％、約３０ｗｔ％、約３５ｗｔ％、約４０ｗｔ％、約４５ｗｔ％、又は約５０ｗｔ％の水分レベルに維持することができる。

【0042】

いくつかの実施形態において、方法１０は、炭酸塩化媒体と周囲空気との接触中に、炭酸塩化ステーションに近接している（例えば、約１００ｍ以内、約５０ｍ以内、約１０ｍ以内、約５ｍ以内、約１ｍ以内）周囲空気の相対湿度、温度、及び／又は空気速度レベルを監視することを含むことができる。

【0043】

いくつかの実施形態において、水ストリームを連続的に（例えば、連続的な微細霧で）添加することができる。いくつかの実施形態において、水ストリームは、１日当たり、炭酸塩化媒体１グラム当たり、少なくとも約０．０１、少なくとも約０．０２、少なくとも約０．０３、少なくとも約０．０４、少なくとも約０．０５、少なくとも約０．０６、少なくとも約０．０７、少なくとも約０．０８、少なくとも約０．０９、少なくとも約０．１、少なくとも約０．２、少なくとも約０．３、少なくとも約０．４、少なくとも約０．５、少なくとも約０．６、少なくとも約０．７、少なくとも約０．８、少なくとも約０．９、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、又は少なくとも約９ｍＬの速度で添加することができる。いくつかの実施形態において、水ストリームは、１日当たり、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下、約５以下、約４以下、約３以下、約２以下、約１以下、約０．９以下、約０．８以下、約０．７以下、約０．６以下、約０．５以下、約０．４以下、約０．３以下、約０．２以下、約０．１以下、約０．０９以下、約０．０８以下、約０．０７以下、約０．０６以下、約０．０５以下、約０．０４以下、約０．０３以下、又は約０．０２ｍＬ以下の水の速度で添加することができる。

【0044】

上述の水ストリーム添加速度の組み合わせも可能であり（例えば、１日当たり、炭酸塩化媒体１グラム当たり、少なくとも約０．０１かつ約１０ｍＬ以下の水、又は１日当たり、炭酸塩化媒体１グラム当たり、少なくとも約０．５かつ約２ｍＬ以下の水）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、水ストリームは、１日当たり、炭酸塩化媒体１グラム当たり、約０．０１、少なくとも約０．０２、少なくとも約０．０３、少なくとも約０．０４、少なくとも約０．０５、少なくとも約０．０６、少なくとも約０．０７、少なくとも約０．０８、少なくとも約０．０９、少なくとも約０．１、少なくとも約０．２、少なくとも約０．３、少なくとも約０．４、少なくとも約０．５、少なくとも約０．６、少なくとも約０．７、少なくとも約０．８、少なくとも約０．９、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、約９、又は約１０ｍＬのレートで添加することができる。

【0045】

いくつかの実施形態において、水ストリームを炭酸塩化媒体１２に添加して、炭酸塩化媒体のすぐ近で（例えば、炭酸塩化媒体から１０ｍ以内、５ｍ以内、又は１ｍ以内というボリューム）、所望のレベルの相対湿度を維持することができる。いくつかの実施形態において、ステップ１２は、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％のレベルで、相対湿度を維持することを含むことができる。いくつかの実施形態において、ステップ１２は、炭酸塩化媒体のすぐ近くで、相対湿度を約１００％以下、約９５％以下、約９０％以下、約８５％以下、約８０％以下、約７５％以下、約７０％以下、約６５％以下、約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、又は約１０％以下のレベルに維持することを含むことができる。炭酸塩化媒体のすぐ近くで、相対湿度の上述の値の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約５％かつ約７０％以下、又は少なくとも約２０％かつ約４０％以下）、それらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、ステップ１２は、炭酸塩化媒体のすぐ近くで、相対湿度を約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、又は約１００％のレベルに維持することを含むことができる。

【0046】

理論に拘束されることを望むものではないが、大量の水が、炭酸塩化媒体の表面に物理的に吸着されることは予想されない。代わりに、水分の存在は、ＣＯ_２との反応中に炭酸塩化媒体（例えば、酸化物及び／又は水酸化物）の変換を促進する。いくつかの実施形態において、Ｍｇ（ＯＨ）_２は、ハイドロマグネサイト、ランスフォルダイト、ネスケホナイト、及び／又はＭｇＣＯ_３等の水和物炭酸塩を形成することができる。準安定な含水Ｍｇ－炭酸塩鉱物の分解は、ＭｇＣＯ_３よりも低温で起こるが、後述するように、か焼炉中で高純度ＣＯ_２条件下では、ＭｇＯではなくＭｇＣＯ_３に変換される可能性が高い。

【0047】

炭酸塩化媒体が周囲空気と接触して空気からＣＯ_２を吸着した後、炭酸塩化媒体は炭素含有ストリームとなる。炭素含有ストリームは、ステップ１３でか焼炉に供給される。いくつかの実施形態において、炭素含有ストリームは、ＭｇＣＯ_３、ドロマイト（高マグネシウム炭酸カルシウム）、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ケイ素、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、ネスケホナイト、及び／又はハイドロマグネサイトを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭素含有ストリームは、ダナイト、カルサイト、ウォラストナイト、及び／又はピロキシンを含むことができる。

【0048】

いくつかの実施形態において、炭素含有ストリームは粉末を含むことができる。いくつかの実施形態において、炭素含有ストリームは、小石又は大きい岩石の形態とすることができる。いくつかの実施形態において、炭素含有ストリームは、少なくとも約５μｍ、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約２０μｍ、少なくとも約３０μｍ、少なくとも約４０μｍ、少なくとも約５０μｍ、少なくとも約６０μｍ、少なくとも約７０μｍ、少なくとも約８０μｍ、少なくとも約９０μｍ、少なくとも約１００μｍ、少なくとも約２００μｍ、少なくとも約３００μｍ、少なくとも約４００μｍ、少なくとも約５００μｍ、少なくとも約６００μｍ、少なくとも約７００μｍ、少なくとも約８００μｍ、少なくとも約９００μｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約５ｍｍ、少なくとも約６ｍｍ、少なくとも約７ｍｍ、少なくとも約８ｍｍ、少なくとも約９ｍｍ、少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、少なくとも約３ｍｍ又は少なくとも約４ｃｍの平均粒径を有することができる。いくつかの実施形態において、炭素含有ストリームは、約５ｃｍ以下、約４ｃｍ以下、約３ｃｍ以下、約２ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約９ｍｍ以下、約８ｍｍ以下、約７ｍｍ以下、約６ｍｍ以下、約５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約９００μｍ以下、約８００μｍ以下、約７００μｍ以下、約６００μｍ以下、約５００μｍ以下、約４００μｍ以下、約３００μｍ以下、約２００μｍ以下、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、約８０μｍ以下、約７０μｍ以下、約６０μｍ以下、約５０μｍ以下、約４０μｍ以下、約３０μｍ以下、約２０μｍ以下、又は約１０μｍ以下の平均粒径を有することができる

【0049】

上述の粒径の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約１０μｍかつ約５ｃｍ以下、又は少なくとも約１００μｍかつ約１ｃｍ以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭素含有ストリームは、約５μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約６０μｍ、約７０μｍ、約８０μｍ、約９０μｍ、約１００μｍ、約２００μｍ、約３００μｍ、約４００μｍ、約５００μｍ、約６００μｍ、約７００μｍ、約８００μｍ、約９００μｍ、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、約３ｃｍ、約４ｃｍ、又は約５ｃｍの平均粒径を有することができる。

【0050】

ステップ１４では、か焼炉を加熱して、炭素含有ストリームを、ガスストリームと炭酸塩化媒体ストリームとに分解する。いくつかの実施形態において、か焼炉の加熱は、電気抵抗加熱を介してもよい。いくつかの実施形態において、電気抵抗加熱は、再生可能な電気を動力とするすることができる。いくつかの実施形態において、再生可能な電気は、風力、太陽光、地熱、原子力、又は任意の他の適切な再生可能なエネルギー源、又はそれらの組み合わせによって供給することができる。いくつかの実施形態において、ステップ１４で、追加で加熱する必要がないように、か焼炉は、（例えば、太陽放射により）十分に高温とすることができる。いくつかの実施形態において、か焼炉において、炭素含有ストリームは、次の反応に従ってか焼することができる。ＭｅＣＯ_３＋エネルギー→ＭｅＯ＋ＣＯ_２（式中、Ｍｅは、二価の金属カチオンを表す）。

【0051】

ガスストリームはＣＯ_２を含む。いくつかの実施形態において、ガスストリームは、少なくとも約８０ｖｏｌ％、少なくとも約８５ｖｏｌ％、少なくとも約９０ｖｏｌ％、少なくとも約９１ｖｏｌ％、少なくとも約９２ｖｏｌ％、少なくとも約９３ｖｏｌ％、少なくとも約９４ｖｏｌ％、少なくとも約９５ｖｏｌ％、少なくとも約９６ｖｏｌ％、少なくとも約９７ｖｏｌ％、少なくとも約９８ｖｏｌ％、少なくとも約９９ｖｏｌ％、少なくとも約９９．１ｖｏｌ％、少なくとも約９９．２ｖｏｌ％、少なくとも約９９．３ｖｏｌ％、少なくとも約９９．４ｖｏｌ％、少なくとも約９９．５ｖｏｌ％、少なくとも約９９．６ｖｏｌ％、少なくとも約９９．７ｖｏｌ％、少なくとも約９９．８ｖｏｌ％、又は少なくとも約９９．９ｖｏｌ％のＣＯ_２を含む組成物を有することができる。

【0052】

か焼から形成されたガスストリームは、ステップ１５で隔離及び／又は利用される。いくつかの実施形態において、ガスストリームは、隔離空間（例えば、地下隔離空間）で隔離することができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームは、ＣＯ_２に富む燃料として使用することができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームは、植物の成長を促進するために温室に供給することができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームは、樹木又は植物成長を促進するために、制御された用量のＣＯ_２に富むガスが使用される環境に供給することができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームは、ＣＯ_２含有量を増大させるために、さらなる処理に供され得る。いくつかの実施形態において、ガスストリームからのＣＯ_２を用いてコンクリートを硬化させることができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームからのＣＯ_２は、化学物質（例えば、エタノール）の原料として使用することができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームからのＣＯ_２は、炭酸塩飲料に使用することができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームからのＣＯ_２は、強化された原油回収のために使用することができる。いくつかの実施形態において、処理は、水の凝縮を含むことができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームを圧縮してガス貯蔵することができる。いくつかの実施形態において、圧縮ガスストリームを共同設置施設内で直接注入することができる。いくつかの実施形態において、圧縮ガスストリームを、隔離することができる場所に輸送することができる。いくつかの実施形態において、ガストリームの一部を利用可能としながら、ガストリームの一部を隔離することができる。

【0053】

ステップ１６は、炭酸塩化媒体ストリームを炭酸塩化ステーションに供給することを含む。炭酸塩化媒体は、か焼の生成物であり、炭酸塩化ステーションに供給される。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーションに供給される炭酸塩化媒体ストリームは、リサイクル材料の少なくとも一部を含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、炭酸塩化ステーションに供給する前に粉砕することができる。次いで、プロセスはステップ１１で再び開始され、炭酸塩化媒体は周囲空気と接触する。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体を、コンベヤ又は一連のコンベヤを介して、か焼炉から炭酸塩化ステーションに輸送することができる。いくつかの実施形態において、か焼炉を炭酸塩化ステーションよりも高い位置にして、重力によって、炭酸塩化ステーションへの炭酸塩化媒体の搬送を補助することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体のリサイクルにより、超軟化岩は、それぞれの風化ステップの後に、ＭｇＣＯ_３、微量ＣａＣＯ_３、及びＳｉＯ_２等の材料にさらに分けられるようになり、か焼残留物は、ＭｇＯ及びＣａＯに益々富むようになり、従って、より反応性が高くなり、連続的なサイクルのための原料として有益になり得る。

【0054】

ステップ１７は、ステップ１３及び／又はステップ１４の任意の先行ステップであり、空気ストリームを処理して酸素ストリームを生成し、その酸素ストリームをか焼炉に供給することを含む。か焼炉に酸素を導入することにより、か焼の品質及び完全性を改善することができる。いくつかの実施形態において、処理が空気分離ユニットを介することができる。いくつかの実施形態において、酸素ストリームは、少なくとも約８０ｖｏｌ％、少なくとも約８５ｖｏｌ％、少なくとも約９０ｖｏｌ％、少なくとも約９１ｖｏｌ％、少なくとも約９２ｖｏｌ％、少なくとも約９３ｖｏｌ％、少なくとも約９４ｖｏｌ％、少なくとも約９５ｖｏｌ％、少なくとも約９６ｖｏｌ％、少なくとも約９７ｖｏｌ％、少なくとも約９８ｖｏｌ％、少なくとも約９９ｖｏｌ％、少なくとも約９９．１ｖｏｌ％、少なくとも約９９．２ｖｏｌ％、少なくとも約９９．３ｖｏｌ％、少なくとも約９９．４ｖｏｌ％、少なくとも約９９．５ｖｏｌ％、少なくとも約９９．６ｖｏｌ％、少なくとも約９９．７ｖｏｌ％、少なくとも約９９．８ｖｏｌ％、又は少なくとも約９９．９ｖｏｌ％のＯ_２を含むことができる。いくつかの実施形態において、か焼炉への酸素ストリームの供給は、ステップ１３において、炭素含有ストリームをか焼炉に供給することと少なくとも部分的に同時に行うことができる。いくつかの実施形態において、か焼炉への酸素ストリームの供給は、ステップ１４でか焼炉を加熱することと少なくとも部分的に同時に行うことができる。

【0055】

ステップ１８は、ステップ１５で捕捉されたガスストリームに適用することができる任意の後処理ステップである。ステップ１８は、ガスストリームから水を凝縮及び／又はリサイクルすることを含む。ガスストリーム中の水は、隔離及び貯蔵のために、又は燃料として使用するためには望ましくない。ガスストリームから水分を除去することによって、ガスストリームの純度（ＣＯ_２含有量の点で）が増大し、従って、ガスストリームは、より広範囲の可能な貯蔵場所又は用途を有することができる。いくつかの実施形態において、ガスストリームから捕捉された水がリサイクルされ、炭酸塩化ステーションに供給され得る（すなわち、ステップ１２からの水ストリームに添加され得る）。

【0056】

ステップ１９は任意であり、吸着剤材料を粉砕して炭酸塩化媒体を形成することを含む。いくつかの実施形態において、収着剤材料は、採掘された材料を含むことができる。いくつかの実施形態において、収着剤材料を（例えば、か焼炉から）リサイクルすることができる。吸着剤を粉砕することにより、粒径を小さくすることができ、また、単位質量当たりのＣＯ_２の吸着を改善することができる。いくつかの実施形態において、粉砕は、ボールミル粉砕機、衝撃粉砕機、コーン粉砕機、又は任意の他の適切な粉砕装置、又はそれらの組み合わせを介して行うことができる。

【0057】

ステップ２１は任意であり、炭酸塩化媒体ストリームを水和することを含む。炭酸塩化媒体は、炭酸塩化媒体を炭酸塩化ステーションに供給する前に水和することができる。いくつかの実施形態において、か焼炉（又はマイニングされた炭酸塩化媒体）からの炭酸塩化媒体は、次の反応に従って、水和ステーションで水和されて水酸化物を形成することができる。ＭｅＯ＋Ｈ_２Ｏ→Ｍｅ（ＯＨ）_２＋熱（式中、Ｍｅは、二価の金属カチオンを表す）。

【0058】

炭酸塩化媒体を水和することにより、ＣＯ_２を捕捉する炭酸塩化媒体の親和性を改善することができる。例えば、Ｃａ（ＯＨ）_２とＣＯ_２との間の反応は、ＣａＯとＣＯ_２との間の反応よりも低い活性化エネルギーを有することができる。炭酸塩化ステーションにおける水酸化物を含む炭酸塩化媒体の滞留時間は、水酸化物を含まない炭酸塩化媒体の滞留時間よりも短くすることができる。炭酸塩化媒体の水和は、反応が発熱性であるので、水和反応からの熱の回収を可能にすることができる。いくつかの実施形態において、水和は、炭酸塩化媒体を湿潤筐体（例えば、その間の全ての値及び範囲が含まれる、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、又は約１００％の相対湿度）に通すことによって達成することができる。いくつかの実施形態において、水和は、水を炭酸塩化媒体上で（例えば、１つ以上の噴霧器を介して）霧化することによって達成することができる。いくつかの実施形態において、水和は、炭酸塩化媒体を水浴に入れることによって達成することができる。

【0059】

図２は、一実施形態による炭素捕捉施設１００のブロック図である。図示のように、炭素捕捉施設は、炭酸塩化ステーション１１０及びか焼炉１２０を含む。炭素捕捉施設１００は、隔離空間１３０と、粉砕ステーション１４０と、水和ステーション１５０と、凝縮空間１６０と、空気分離ユニット１７０とを任意で含む。使用に際して、炭酸塩化媒体は、炭酸塩化ステーション１１０において、空気中のＣＯ_２を吸着し、化学的に反応して、炭素含有ストリームを形成する。炭素含有ストリームは、か焼炉１２０に供給され、そこで炭素含有ストリームはか焼されて、ガスストリーム及び炭酸塩化媒体ストリームを形成することができる。ガスストリームは、凝縮空間１６０内でさらなる処理に供され、隔離空間１３０内に貯蔵され得る。粉砕ステーション１４０は、炭酸塩化媒体及び／又は炭素含有媒体を粉砕し、炭酸塩化ステーション１１０及び／又はか焼炉１２０に供給することができる。水和ステーション１５０は、任意で、炭素含有ストリームをか焼炉１２０に供給する前に、炭素含有ストリームを処理することができる。空気分離ユニット１７０は、空気ストリームをか焼炉に供給する前に、空気ストリームを処理することができる。炭素捕捉施設１００は、アルカリ度を利用して、標的化合物（例えば、ＣＯ_２）を隔離する。いくつかの実施形態において、炭素捕捉は、標的化合物と炭酸塩化媒体との間の反応を介することができる。いくつかの実施形態において、反応は炭酸塩化反応とすることができる。

【0060】

炭酸塩化ステーション１１０は、炭酸塩化媒体が周囲空気と接触し、ＣＯ_２を吸着し、これと反応して炭素含有ストリームとなる場所である。炭酸塩化ステーション１１０は、ＣＯ_２接触器を含む。本明細書に記載される接触器のいくつかは、その開示内容全体が、ここに参考文献として援用される特許文献１に記載されたものと同一又は実質的に同様とすることができる。炭酸塩化ステーション１１０は、炭酸塩化媒体の水分レベル及び／又は局所湿度レベルを所望のレベルに保つために、１つ以上の送水装置を含む。いくつかの実施形態において、送水装置は、１つ以上の噴霧器、ホース、マット、霧化器、スプリンクラー、又は任意の他の適切な送水装置、又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション１１０は、炭酸塩化媒体を周囲条件に曝露するように配置された複数の炭酸塩化プロットを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロットのうちの１つ以上を、重質ＣＯ_２排出物を有する施設の近傍に配置することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロットは、粉末形態の炭酸塩化媒体のシートを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロットを、積み重ねたカラムに配置することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション１１０は、炭酸塩化プロットの近傍における周囲空気の動きを測定するために、温度センサ、湿度センサ、及び／又はガス流量計を含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション１１０は、屋外に配置することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーションは、炭酸塩化媒体を撹拌するための撹拌器具を含むことができる。いくつかの実施形態において、撹拌器具は、混合バー、撹拌ロッド、インペラ、及び／又は撹拌のための任意の他の適切な装置を含むことができる。

【0061】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション１１０は、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％のレベルで、炭酸塩化媒体の直近の相対湿度に維持することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション１１０は、約１００％以下、約９５％以下、約９０％以下、約８５％以下、約８０％以下、約７５％以下、約７０％以下、約６５％以下、約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、又は約１０％以下のレベルで、炭酸塩化媒体の直近の相対湿度に維持することができる。炭酸塩化ステーション１１０における相対湿度の上述の値の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約５％かつ約７０％以下、又は少なくとも約２０％かつ約４０％以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション１１０は、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、又は約１００％の相対湿度に維持することができる。

【0062】

か焼炉１２０は、炭酸塩化ステーション１１０から炭素含有ストリームを受け取る。いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、全流動か焼炉、流動床か焼炉、ロータリーキルンか焼炉、ライザー反応器－か焼炉、分離三次空気ストリームか焼炉、ハイブリッドか焼炉、又は任意の他の適切なか焼炉、又はそれらの組合せを含むことができる。いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、オキシ焼成か焼炉、電気焼成か焼炉、ソーラーか焼炉、「カーボンフリー」か焼炉を含むことができる。いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、他のプロセスから回収された廃熱を使用することができる。いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、電源に物理的に結合することができる。いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、電気抵抗加熱によって加熱することができる。いくつかの実施形態において、電気抵抗加熱は、グリッド電力によって電力供給することができる。いくつかの実施形態において、電気抵抗加熱が再生可能な電気によって電力供給することができる。いくつかの実施形態において、再生可能な電気は、風力、太陽光、地熱、原子力、又は任意の他の適切な再生可能なエネルギー源、又はそれらの組み合わせによって供給することができる。いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、入力及び出力を制御するためのバルブ及びゲートシステムを含むことができる。いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、又は少なくとも約９９％のか焼効率を有することができ、それらの間の全ての値及び範囲が含まれる。

【0063】

いくつかの実施形態において、か焼炉１２０は、オキシ焼成か焼炉を含むことができ、空気分離ユニット１７０及び凝縮器（例えば、凝縮空間１６０内）に動作可能に結合することができる。空気分離ユニット１７０では、純粋な又は実質的に純粋な酸素を、か焼炉１２０に確実に供給することができる。凝縮器は、か焼炉１２０を出るガスストリームから水を凝縮することができる。これは、燃料燃焼から生成されるＣＯ_２の捕捉を可能にし得る。完全燃焼反応は、例示的な燃焼媒体としてメタンを使用して、次の反応に従って進行することができる。ＣＨ_４（ｇ）＋２ＣＯ_２（ｇ）→ＣＯ_２（ｇ）＋Ｈ_２Ｏ（ｇ）＋エネルギー。

【0064】

隔離空間１３０は任意であり、か焼炉１２０に流体的に結合される。隔離空間１３０は、か焼炉１２０からガスストリームを受け取る。いくつかの実施形態において、凝縮空間１６０は、隔離空間１３０がか焼炉１２０からガスストリームを受け取る前に、又はそれと同時に、ガスストリームから液体を受け取ることができる。いくつかの実施形態において、凝縮器を使用して、ガストリームの純度を高め、ガストリームから水を除去する。水は、凝縮空間１６０内に受け入れ可能である。水はこのプロセスで利用することができ、又は副生成物として販売することができる。いくつかの実施形態において、炭素捕捉施設１００は、ガスストリームがか焼炉１２０を出るときにガスストリームを処理するための他の後処理装置（図示せず）を含むことができる。いくつかの実施形態において、炭素捕捉施設１００は、脱水機及び／又は圧縮機を含むことができる。

【0065】

いくつかの実施形態において、隔離空間１３０を、か焼炉１２０と同じ場所に配置することができる。いくつかの実施形態において、隔離空間１３０は、地下に位置することができる。いくつかの実施形態において、隔離空間１３０は、か焼炉１２０の直下に配置することができる。いくつかの実施形態において、隔離空間１３０は、か焼炉１２０から充分に離れて配置して、ＣＯ_２がか焼炉１２０から隔離空間１３０に（例えば、送風機及び配管を介して）輸送されるようすることができる。いくつかの実施形態において、隔離空間１３０は、貯蔵容量を改善するために吸着剤を含むことができる。いくつかの実施形態において、吸着剤は、活性炭、グラフェン、シリカ、アクリロニトリル、ホスホレン、カーボンナノチューブ、バイオポリマー、金属有機骨格、ゼオライト、グラフト化アミン、又は任意の他の適切な吸着剤又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態において、隔離空間１３０は、約１バール（ゲージ）、約２バール、約３バール、約４バール、約５バール、約６バール、約７バール、約８バール、約９バール、約１０バール、約１５バール、約２０バール、約２５バール、約３０バール、約３５バール、約４０バール、約５０バール、約５５バール、約６０バール、約６５バール、約７０バール、約７５バール、約８０バール、約８５バール、約９０バール、約９５バール、約１００バール、約１５０バール、約２００バール、約２５０バール、約３００バール、約３５０バール、約４００バール、約４５０バール、約５００バール、約５５０バール、約６００バール、約６５０バール、約７００バール、約７５０バール、約８００バール、約８５０バール、約９００バール、約９５０バール、又は約１，０００バール（それらの間の全ての値及び範囲が含まれる）の圧力に維持することができる。

【0066】

粉砕ステーション１４０は、炭素捕捉施設１００の任意の構成要素であり、炭酸塩化媒体及び／又は炭素含有ストリームを処理するための粉砕媒体を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション１１０及び／又はか焼炉１２０に供給する前に、採掘された材料を粉砕ステーション１４０に供給して、採掘された材料の粒径を減少させることができる。いくつかの実施形態において、粉砕媒体は、ボールミル粉砕機、衝撃粉砕機、及び／又はコーン粉砕機を含むことができる。

【0067】

水和ステーション１５０は、か焼炉１２０と炭酸塩化ステーション１１０との間の任意の中間ステーションである。いくつかの実施形態において、か焼炉からの炭酸塩化媒体は、図１を参照してステップ２１で上述したように、水和ステーションで水和されて水酸化物を形成することができる。いくつかの実施形態において、水和ステーションは、水浴、１つ以上の霧化装置（例えば、水噴霧器）、湿潤筐体、又はそれらの任意の組合せを含むことができる。いくつかの実施形態において、水和ステーション１５０は、炭酸塩化ステーション１１０の一部とすることができる。言い換えれば、水和及び炭酸塩化は、同じ場所で行うことができる。

【0068】

空気分離ユニット１７０は、焼成炉１２０に空気を供給する前に空気の質を改善するための任意の構成要素である。いくつかの実施形態において、空気分離ユニット１７０は、酸素に富む空気ストリームをか焼炉１２０に供給する前に、空気ストリーム中の酸素含有量を増加させることができる。いくつかの実施形態において、空気分離ユニット１７０は、空気から水を除去するための凝縮器を含むことができる。いくつかの実施形態において、空気分離ユニット１７０は、か焼炉１２０に供給するための酸素の純粋なストリームを生成することができる。いくつかの実施形態において、空気分離ユニット１７０は、か焼炉１２０に供給する前に、空気分離ユニット１７０が空気から汚染物質及び不活性物質を除去することができるので、か焼炉１２０におけるより効率的な燃焼を可能にすることができる。

【0069】

図３は、一実施形態による炭素捕捉施設２００のブロック図である。図示のように、炭素捕捉施設２００は、炭酸塩化ステーション２１０、か焼炉２２０、隔離空間２３０、粉砕ステーション２４０、水和ステーション２５０、凝縮空間２６０、及び空気分離ユニット２７０を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション２１０、か焼炉２２０、隔離空間２３０、粉砕ステーション２４０、水和ステーション２５０、凝縮空間２６０、及び空気分離ユニット２７０は、図２を参照して上述したように、炭酸塩化ステーション１１０、か焼炉１２０、隔離空間１３０、粉砕ステーション１４０、水和ステーション１５０、凝縮空間１６０、及び空気分離ユニット１７０と同じ又は実質的に同様とすることができる。従って、炭酸塩化ステーション２１０、か焼炉２２０、隔離空間２３０、粉砕ステーション２４０、水和ステーション２５０、凝縮空間２６０、及び空気分離ユニット２７０の特定の態様は、ここではより詳細には記載しない。

【0070】

使用時には、炭酸塩化ステーション２１０に供給される前に、炭酸塩化媒体ストリームＣＭＳが水和ステーション２５０を介して処理される。炭酸塩化プロット２１０で炭酸塩化した後、リサイクル炭素含有ストリームＣＣＳ（Ｒ）を焼成炉２２０に供給する。一方、吸着材ＡＭは、粉砕ステーション２４０に供給され、粉砕されて新たな炭素含有ストリームＣＣＳ（Ｎ）となる。新しい炭素含有ストリームＣＣＳ（Ｎ）は、リサイクル炭素含有ストリームＣＣＳ（Ｒ）と同時にか焼炉に供給される。一方、空気分離ユニット２７０には空気が供給され、空気分離ユニット２７０からＯ_２に富むストリームが、か焼炉２２０に供給される。か焼炉２２０での処理後、炭素含有ストリームＣＣＳ（Ｒ）及びＣＣＳ（Ｎ）は、ガスストリームＧＳ及び炭酸塩化媒体ストリームＣＭＳになる。炭酸塩化媒体ストリームＣＭＳは、ガスストリームＧＳが隔離空間２３０に供給される間に、水和ステーション２５０にフィードバックされる。か焼炉２２０と隔離空間２３０との間で、ガスストリーム２３０が凝縮され、水Ｈ_２Ｏ（Ｒ）のリサイクルストリームが凝縮空間２６０で捕捉される。水Ｈ_２Ｏ（Ｒ）のリサイクルストリームは、噴霧器２１５に供給される。水Ｈ_２Ｏ（Ｎ）の新しいストリームも、噴霧器２１５に供給される。噴霧器２１５は、炭酸塩化ステーション２１０に水を噴霧する。

【0071】

炭酸塩化ステーション２１０は、炭酸塩化プロット２１１を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、炭酸塩化プロット内の組成物を周囲の風化に曝露するように配置及び構成することができる。炭酸塩化プロット２１１は、炭酸塩化プロット２１１の組成物の表面における温度を最大にするように構成された環境に配置することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、自然環境（例えば、草原、砂漠、山腹）に配置することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、グループへとクラスタ化することができる。いくつかの実施形態において、クラスタ化炭酸塩化プロット２１１は、炭素捕捉施設２００のより効率的な動作のために、他のシステムコンポーネントの集中実装を可能にする。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、地球の全領域（例えば、米国西部の耕作不可能な土地）に分布させることができる。いくつかの実施形態において、複数の炭酸塩化プロット２１１を、地球全体に分布させる。

【0072】

図示のように、炭酸塩化ステーション２１０は、９つの炭酸塩化プロット２１１を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション２１０は、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約２０、少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０、少なくとも約１００、少なくとも約２００、少なくとも約３００、少なくとも約４００、少なくとも約５００、少なくとも約６００、少なくとも約７００、少なくとも約８００、少なくとも約９００、少なくとも約１，０００、少なくとも約１，５００、少なくとも約２，０００、少なくとも約２，５００、少なくとも約３，０００、少なくとも約３，５００、少なくとも約４，０００、少なくとも約４，５００、少なくとも約５，０００、少なくとも約５，５００、少なくとも約６，０００、少なくとも約６，５００、少なくとも約７，５００、少なくとも約８，０００、少なくとも約８，５００、少なくとも約９，０００、少なくとも約９，５００、少なくとも約１０，０００、少なくとも約１１，０００、少なくとも約１２，０００、少なくとも約１３，０００、少なくとも約１４，０００、少なくとも約１５，０００、少なくとも約１６，０００、少なくとも約１７，０００、少なくとも約１８，０００、少なくとも約１９，０００、少なくとも約２０，０００、少なくとも約２５，０００、少なくとも約３０，０００、少なくとも約３５，０００、少なくとも約４０，０００、少なくとも約４５，０００、少なくとも約５０，０００、少なくとも約５５，０００、少なくとも約６０，０００、又は少なくとも約６５，０００の炭酸塩化プロット２１１を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション２１０は、約７０，０００以下、約６５，０００以下、約６０，０００以下、約５５，０００以下、約５０，０００以下、約４５，０００以下、約４０，０００以下、約３５，０００以下、約３０，０００以下、約２５，０００以下、約２０，０００以下、約１９，０００以下、約１８，０００以下、約１７，０００以下、約１６，０００以下、約１５，０００以下、約１４，０００以下、約１３，０００以下、約１２，０００以下、約１１，０００以下、約１０，０００以下、約９，５００以下、約９，０００以下、約８，５００以下、約８，０００以下、約７，５００以下、約７，０００以下、約６，５００以下、約６，０００以下、約５，５００以下、約５，０００以下、約４，５００以下、約４，０００以下、約３，５００以下、約３，０００以下、約２，５００以下、約２，０００以下、約１，５００以下、約１，０００以下、約９００以下、約８００以下、約７００以下、約６００以下、約５００以下、約４００以下、約３００以下、約２００以下、約１００以下、約９０以下、約８０以下、約７０以下、約６０以下、約５０以下、約４０以下、約３０以下、約２０以下、約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下、約５以下、約４以下、約３以下の炭酸塩化プロット２１１を含む。

【0073】

炭酸塩化ステーション２１０における上述した数の炭酸塩化プロットの組み合わせも可能である（例えば、少なくとも約２かつ約７０，０００以下、又は少なくとも約５００かつ約５，０００以下、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる）。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション２１０は、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約２０、約３０、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０、約１００、約２００、約３００、約４００、約５００、約６００、約７００、約８００、約９００、約１，０００、約１，５００、約２，０００、約２，５００、約３，０００、約３，５００、約４，０００、約４，５００、約５，０００、約５，５００、約６，０００、約６，５００、約７，０００、約７，５００、約８，０００、約８，５００、約９，０００、約９，５００、約１０，０００、約１１，０００、約１２，０００、約１３，０００、約１４，０００、約１５，０００、約１６，０００、約１７，０００、約１８，０００、約１９，０００、約２０，０００、約２５，０００、約３０，０００、約３５，０００、約４０，０００、約４５，０００、約５０，００、約６０，０００、約６５，０００、又は約７０，０００の炭酸塩化プロット２１１を含む。

【0074】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、炭酸塩化媒体のシートを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、少なくとも１０ｃｍ、少なくとも約２０ｃｍ、少なくとも約３０ｃｍ、少なくとも約４０ｃｍ、少なくとも約５０ｃｍ、少なくとも約６０ｃｍ、少なくとも約７０ｃｍ、少なくとも約８０ｃｍ、少なくとも約９０ｃｍ、少なくとも約１ｍ、少なくとも約１．１ｍ、少なくとも約１．２ｍ、少なくとも約１．２ｍ、少なくとも約１．３ｍ、少なくとも約１．４ｍ、少なくとも約１．５ｍ、少なくとも約２ｍ、少なくとも約２．５ｍ、少なくとも約３ｍ、少なくとも約３．５ｍ、少なくとも約４ｍ、少なくとも約４．５ｍ、少なくとも約５ｍ、少なくとも約５．５ｍ、少なくとも約６ｍ、少なくとも約６．５ｍ、少なくとも約７ｍ、少なくとも約７．５ｍ、少なくとも約８ｍ、少なくとも約８．５ｍ、少なくとも約９ｍ、又は少なくとも約９．５ｍの長さ及び／又は幅寸法を有することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、約１０ｍ以下、約９．５ｍ以下、約９ｍ以下、約８．５ｍ以下、約８ｍ以下、約７．５ｍ以下、約７ｍ以下、約６．５ｍ以下、約６ｍ以下、約５．５ｍ以下、約５ｍ以下、約４．５ｍ以下、約４ｍ以下、約３．５ｍ以下、約３ｍ以下、約２．５ｍ以下、約２ｍ以下、約１．９ｍ以下、約１．８ｍ以下、約１．７ｍ以下、約１．６ｍ以下、約１．５ｍ以下、約１．４ｍ、約１．３ｍ以下、約１．２ｍ以下、約１．１ｍ以下、約１ｍ以下、約９０ｃｍ以下、約８０ｃｍ以下、約７０ｃｍ以下、約６０ｃｍ以下、約５０ｃｍ以下、約４０ｃｍ以下、約３０ｃｍ以下、又は約２０ｃｍ以下の長さ及び／又は幅寸法を有することができる。炭酸塩化プロット２１１の上述の長さ及び幅寸法の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約１０ｃｍかつ約１０ｍ以下、又は少なくとも約５０ｃｍかつ約５ｍ以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃｍ、約４０ｃｍ、約５０ｃｍ、約６０ｃｍ、約７０ｃｍ、約８０ｃｍ、約９０ｃｍ、約１ｍ、約１．１ｍ、約１．２ｍ、約１．３ｍ、約１．４ｍ、約１．５ｍ、約１．６ｍ、約１．７ｍ、約１．８ｍ、約１．９ｍ、約２ｍ、約２．５ｍ、約３ｍ、約３．５ｍ、約４ｍ、約４．５ｍ、約５ｍ、約５．５ｍ、約６ｍ、約６．５ｍ、約７ｍ、約７．５ｍ、約８ｍ、約８．５ｍ、約９ｍ、約９．５ｍ、又は約１０ｍの長さ及び／又は幅寸法を有することができる。

【0075】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、炭酸塩化媒体粉末及び／又は小石の薄いシートを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約５ｍｍ、少なくとも約６ｍｍ、少なくとも約７ｍｍ、少なくとも約８ｍｍ、少なくとも約９ｍｍ、少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、少なくとも約３ｃｍ、少なくとも約４ｃｍ、少なくとも約５ｃｍ、少なくとも約６ｃｍ、少なくとも約７ｃｍ、少なくとも約８ｃｍ、少なくとも約９ｃｍ、少なくとも約１０ｃｍ、少なくとも約２０ｃｍ、少なくとも約３０ｃｍ、少なくとも約４０ｃｍの厚さを有するシートを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、約５０ｃｍ以下、約４０ｃｍ以下、約３０ｃｍ以下、約２０ｃｍ以下、約１０ｃｍ以下、約９ｃｍ以下、約８ｃｍ以下、約７ｃｍ以下、約６ｃｍ以下、約５ｃｍ以下、約４ｃｍ以下、約３ｃｍ以下、約２ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約９ｍｍ以下、約８ｍｍ以下、約７ｍｍ以下、約６ｍｍ以下、約５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、又は約２ｍｍ以下の厚さを有するシートを含むことができる。上述のシート厚さの組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約１ｍｍかつ約５０ｃｍ以下、又は少なくとも約５ｍｍかつ約１ｃｍ以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１ｃｍ、約２ｃｍ、約３ｃｍ、約４ｃｍ、約５ｃｍ、約６ｃｍ、約７ｃｍ、約８ｃｍ、約９ｃｍ、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃｍ、約４０ｃｍ、又は約５０ｃｍの厚さを有するシートを含むことができる。

【0076】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１の各々は、少なくとも約１，０００トン、少なくとも約２，０００トン、少なくとも約３，０００トン、少なくとも約４，０００トン、少なくとも約５，０００トン、少なくとも約６，０００トン、少なくとも約７，０００トン、少なくとも約８，０００トン、少なくとも約９，０００トン、少なくとも約１０，０００トン、少なくとも約２０，０００トン、少なくとも約３０，０００トン、少なくとも約４０，０００トン、又は少なくとも約５０，０００トンの炭酸塩化媒体を含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１の各々は、約６０，０００トン以下、約５０，０００トン以下、約４０，０００トン以下、約３０，０００トン以下、約２０，０００トン以下、約１０，０００トン以下、約９，０００トン以下、約８，０００トン以下、約７，０００トン以下、約６，０００トン以下、約５，０００トン以下、約４，０００トン以下、約３，０００トン以下、又は約２，０００トン以下の炭酸塩化媒体を含むことができる。上述の量の炭酸塩化媒体の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約１，０００トンかつ約６０，０００トン以下、又は少なくとも約５，０００トンかつ約４０，０００トン以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１の各々は、約１，０００トン、約２，０００トン、約３，０００トン、約４，０００トン、約５，０００トン、約６，０００トン、約７，０００トン、約８，０００トン、約９，０００トン、約１０，０００トン、約２０，０００トン、約３０，０００トン、約４０，０００トン、約５０，０００トン、又は約６０，０００トンの炭酸塩化媒体を含むことができる。

【0077】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１の炭酸塩化媒体の薄いシートは、トレイ内に配置することができる。いくつかの実施形態において、トレイは、垂直に積み重ねることができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１の各々は、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約２０、少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０、少なくとも約１００、少なくとも約２００、少なくとも約３００、少なくとも約４００、少なくとも約５００、少なくとも約６００、少なくとも約７００、少なくとも約８００、少なくとも約９００、少なくとも約１，０００、少なくとも約１，５００、少なくとも約２，０００、少なくとも約２，５００、少なくとも約３，０００、少なくとも約３，５００、少なくとも約４，０００、又は少なくとも約４，５００のトレイを含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、約５，０００以下、約４，５００以下、約４，０００以下、約３，５００以下、約３，０００以下、約２，５００以下、約２，０００以下、約１，５００以下、約１，０００以下、約９００以下、約８００以下、約７００以下、約６００以下、約５００以下、約４００以下、約３００以下、約２００以下、約１００以下、約９０以下、約８０以下、約７０以下、約６０以下、約５０以下、約４０以下、約３０以下、約２０以下、約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下、約５以下、約４以下、約３以下、又は約２以下のトレイを含むことができる。炭酸塩化プロット２１１の各々における上述の数のトレイの組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約１かつ約５，０００以下、又は少なくとも約５０かつ約５００以下）、それらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、トレイは垂直に積み重ねることができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１の各々は、約１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約２０、約３０、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０、約１００、約２００、約３００、約４００、約５００、約６００、約７００、約８００、約９００、約１，０００、約１，５００、約２，０００、約２，５００、約３，０００、約３，５００、約４，０００、約４，５００、又は約５，０００のトレイを含むことができる。

【0078】

いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット２１１は、炭酸塩化媒体の粉末を含むことができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、小石又は大きな岩の形態とすることができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、少なくとも約５μｍ、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約２０μｍ、少なくとも約３０μｍ、少なくとも約４０μｍ、少なくとも約５０μｍ、少なくとも約６０μｍ、少なくとも約７０μｍ、少なくとも約８０μｍ、少なくとも約９０μｍ、少なくとも約１００μｍ、少なくとも約２００μｍ、少なくとも約３００μｍ、少なくとも約４００μｍ、少なくとも約５００μｍ、少なくとも約６００μｍ、少なくとも約７００μｍ、少なくとも約８００μｍ、少なくとも約９００μｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約４ｍｍ、少なくとも約５ｍｍ、少なくとも約６ｍｍ、少なくとも約７ｍｍ、少なくとも約８ｍｍ、少なくとも約９ｍｍ、少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、少なくとも約３ｃｍ、又は少なくとも約４ｃｍの平均粒径を有することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約５ｃｍ以下、約４ｃｍ以下、約３ｃｍ以下、約２ｃｍ以下、約１ｃｍ以下、約９ｍｍ以下、約８ｍｍ以下、約７ｍｍ以下、約６ｍｍ以下、約５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約９００μｍ以下、約８００μｍ以下、約７００μｍ以下、約６００μｍ以下、約５００μｍ以下、約４００μｍ以下、約３００μｍ以下、約２００μｍ以下、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、約８０μｍ以下、約７０μｍ以下、６０μｍ以下、約５０μｍ以下、約４０μｍ以下、約３０μｍ以下、約２０μｍ以下、又は約１０μｍ以下の平均粒径を有することができる。

【0079】

上述の粒径の組み合わせも可能であり（例えば、少なくとも約１０μｍかつ約５ｃｍ以下、又は少なくとも約１００μｍかつ約１ｃｍ以下）、これらの間の全ての値及び範囲が含まれる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体は、約５μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約６０μｍ、約７０μｍ、約８０μｍ、約９０μｍ、約１００μｍ、約２００μｍ、約３００μｍ、約４００μｍ、約５００μｍ、約６００μｍ、約７００μｍ、約８００μｍ、約９００μｍ、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、約３ｃｍ、約４ｃｍ、又は約５ｃｍの平均粒径を有することができる。

【0080】

図４は、一実施形態による炭酸塩化ステーション３１０を示す。図示のように、炭酸塩化ステーション３１０は、炭酸塩化プロット３１１及び噴霧器３１５を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション３１０、炭酸塩化プロット３１１、及び噴霧器３１５は、図３を参照して上述したように、炭酸塩化ステーション２１０、炭酸塩化プロット２１１、及び噴霧器２１５と同じ又は実質的に同様とすることができる。従って、炭酸塩化ステーション３１０、炭酸塩化プロット３１１、及び噴霧器３１５の特定の態様は、ここではより詳細には記載しない。図示のように、噴霧器３１５は、炭酸塩化ステーション３１０内の所望の水分レベルを維持するために、炭酸塩化プロット３１１に水を噴霧する。いくつかの実施形態において、噴霧器３１５が連続的に霧化することができる。いくつかの実施形態において、噴霧器３１５は、間隔をおいて霧化することができる。いくつかの実施形態において、噴霧器３１５は、固定されていてもよい。いくつかの実施形態において、噴霧器３１５は、噴霧器３１５によってカバーされる地面を最大化するために、炭酸塩化プロット３１１の上方から横方向に移動することができる。いくつかの実施形態において、炭酸塩化プロット３１１は、噴霧器３１５の上下に配置することができ、噴霧器は、上下に噴霧して、水を炭酸塩化プロット３１１に送達することができる。

【0081】

図５は、か焼炉４２０及び隔離空間４３０を取り囲む炭酸塩化ステーション４１０の配置を示す。図示のように、炭酸塩化ステーションは、複数の炭酸塩化プロット４１１を含む。いくつかの実施形態において、炭酸塩化ステーション４１０、炭酸塩化プロット４１１、か焼炉４２０、及び隔離空間４３０は、図３を参照して上述したように、炭酸塩化ステーション２１０、炭酸塩化プロット２１１、か焼炉２２０、及び隔離空間２３０と同じ又は実質的に同様とすることができる。従って、炭酸塩化プロット４１１、か焼炉４２０、及び隔離空間４３０の特定の態様は、ここではより詳細には記載しない。

【0082】

図５は、か焼炉４２０を取り囲む炭酸塩化プロット４１１を有する炭酸塩化ステーション４１０のレイアウトを示す。これは、炭酸塩化媒体と、プロセスユニット間の処理のために移動する炭素含有ストリームとの距離を最小限にするので、有利なレイアウトであり得る。いくつかの実施形態において、炭酸塩化媒体及び炭素含有ストリームを輸送するためのエネルギーコストを最小限に抑えるために、炭酸塩化プロット４１１は、焼成炉４２０の周りに円形パターン、楕円形パターン、正方形パターン、矩形パターン、又は任意の他の適切なパターンで配置することができる。いくつかの実施形態において、複数の炭酸塩化プロット４１１の完了日を調整して、それらを中央再生施設に供給できるようにすることができる。コンベアＣは、か焼炉４２０を取り囲み、炭酸塩化ステーション４１０と、か焼炉４２０との間で材料を輸送する。

【0083】

実施例
実施例１：３０ｇのＣａＯ及び３０ｇのＣａ（ＯＨ）_２粉末をペトリ皿に入れ、それらのＣＯ_２取り込みを１０日間にわたって測定した。１ｇの水を２時間毎にＣａＯに添加し、１ｇの水を２．４時間毎にＣａ（ＯＨ）_２に添加した。図６は、これらの粉末のＣＯ_２取り込みデータを示す。ｙ軸は、１秒で取り込まれるそれぞれの粉末のＣＯ_２重量分率を示す。示されるように、１０日間にわたって、Ｃａ（ＯＨ）_２はより高い取り込み速度で開始され、２つの粉末は、３日目頃から同様に機能する。両方の粉末は、１０日間にわたってＣＯ_２取り込みの減少となり、ＣａＯ及びＣａ（ＯＨ）_２のより多くがＣａＣＯ_３に変換される。取り込み速度の低下は、経時的に遅くなる。ＣａＯ及びＣａ（ＯＨ）_２の完全凝集に適合するように、モデル曲線を作成した。モデル曲線は、残存反応物の減少量に作用する開始取り込み速度１．２Ｅ－６ｗｔ分率／ｓを示す。この速度が持続する場合、１４日間で７５％の炭酸塩化を生じさせることができる。

【0084】

実施例２：３０ｇのＣａＯ及び３０ｇのＣａ（ＯＨ）_２粉末をペトリ皿に入れ、それらのＣＯ_２取り込みを１６日間にわたって測定した。６時間毎に１．５グラムの水をＣａＯに添加し、６時間毎に１．５グラムの水をＣａ（ＯＨ）_２に添加した。図７は、これらの粉末のＣＯ_２取り込みデータを示す。ｙ軸は、１秒で取り込まれるそれぞれの粉末のＣＯ_２重量分率を示す。平均で、ＣａＯは６Ｅ－７ｗｔ分率／ｓ取り込み、Ｃａ（ＯＨ）_２は５．６Ｅ－７ｗｔ分率／ｓを取り込む。両方の粉末の開始取り込み速度は、約１．２Ｅ－６ｗｔ分率／ｓである。この速度が持続する場合、１４日間で７５％の炭酸塩化を生じさせることができる。

【0085】

実施例３：３０ｇのＣａＯ及び３０ｇのＣａ（ＯＨ）_２粉末をペトリ皿に入れ、それらのＣＯ_２取り込みを１６日間にわたって測定した。ＣａＯ及びＣａ（ＯＨ）_２の異なる試料に水を添加した。水を、６時間当たり、０．５、１、１．５、及び２グラムの速度でＣａＯに添加した。水を、６時間毎に１．５ｇの速度でＣａ（ＯＨ）_２に添加した。取り込み速度を図８にプロットする。最良の取り込み性能は、１．５グラムを６時間毎に添加した粉末で観察された。

【0086】

実施例４：Ｃａ（ＯＨ）_２粉末をペトリ皿に入れ、その取り込みを２日間にわたって測定した。約２グラムの水を２４時間毎に粉末に添加した。図９は、２日間にわたる粉末の取り込み日を示す。上位傾向ラインは、一定の有効な取り込み速度（物質の単位質量当たりの二酸化炭素が一定）であり、一方、下位ラインは、指数関数的速度の法則と一致するＣａ（ＯＨ）_２の消費の減少である。結果は、最初の２日間にわたり、有効な取り込み速度の減衰が観察されないことを実証している。

【0087】

実施例５：５０ｇのＭｇＯ粉末をペトリ皿に入れ、ＣＯ_２の取り込みを、周囲空気に曝露して約７５日間試験した。ＭｇＯ製造ブランドは、Ｂａｙｍａｇ、Ｐｒｅｍｉｅｒ、及びＣａｌｉｘ（３つの異なるサンプル）であった。図１０は、それぞれのＭｇＯ試料のＣＯ_２取り込み及び環境における相対湿度を示す。水を、様々な間隔で各試料に５～３０ｍＬの量で添加した。示されるように、ＣＯ_２取り込みは、全ての試料にわたって、それぞれの水分の追加とともに大幅に増大する。図１１は、各試料に対する水添加の効果を示す。示されるように、少量から中程度の量の水を添加することはＣＯ_２の取り込みを改善し、一方、多すぎる水を添加することは粉末を過飽和にし、ＣＯ_２の取り込みを妨げる可能性がある。

【0088】

実施例６：図１２は、仮想ＭｇＯループ処理の材料及びエネルギーバランスを示す。図１２は、プロットベース毎の材料及びエネルギーの流れを表す。システムは、同時に多くのプロットで動作する。しかしながら、プロットは、それらの完了時間が調整されているので、一度に１つのプロットのみが処理される。全体的なプロットの数を決定して、か焼ユニットの連続運転を確実とし、繰り返しの起動及び停止に関連するコストを排除した。

【0089】

実施例７：Ｌｉ－ＣＯＲ土壌フラックス装置を用いて、空気とＭｇＯ、ＣａＯ、及びＣａ（ＯＨ）_２との反応を介してＣＯ_２のフラックスを測定し、固形炭酸塩鉱物を形成した。これらのフラックスの時系列を作成することによって、ＣＯ_２の取り込み変化を経時的に観察することができる。Ｌｉ－ＣＯＲ装置のチャンバーのヘッドスペースでＣＯ_２濃度を測定した。Ｌｉ－ＣＯＲ装置をチューブ上に下降させてシールを形成し、チャンバーを周囲空気から分離した。これにより、Ｌｉ－ＣＯＲ装置はヘッドスペースからガスを引き、それをガス分析ユニットに循環させることができる。ガス分析計は、光フィードバックキャビティ増強吸光分光法（ＯＦ－ＣＥＡＳ）を用いて、混合ガス中のＣＯ_２の濃度を決定する。次いで、ガス分析器は、ガスをリサイクルしてチャンバーのヘッドスペースに戻す。時間に対して、ヘッドスペースＣＯ_２濃度を測定することにより、固形炭酸塩鉱物を生成するための、空気からのＣＯ_２フラックスの推定値が得られる。毎秒１平方メートル当たりのマイクロモルで最初に報告されるフラックス値は、毎秒消費される反応物の重量分率、又は毎秒１立方メートル当たりの反応物表面積のモル数で、ＣＯ_２取り込み速度に変換することができる。

【0090】

第１の組の実験では、Ｐｒｅｍｉｅｒ Ｍａｇｎｅｓｉａから得られた材料を用いて、厚さ２～９ｍｍのＭｇＯ粉末の８つの異なった層へのＣＯ_２の取り込みを評価した。８つの異なる試料は、ＭｇＯの単位質量当たりのＣＯ_２取り込み速度が類似していることが示された。理論に拘束されることを望むものではないが、これは、９ｍｍまでの層厚さは、ＭｇＯ粉末中へのＣＯ_２の拡散が反応の進行を制限しないことを示している。理論に拘束されることを望むものではないが、同様の追加の実験では、３ｃｍまでのＭｇＯの層厚さは、ＭｇＯ反応物の単位質量当たりのＣＯ_２取り込み速度に影響を与えないことを示している。同様の実験を繰り返し、３つの異なる市販ＭｇＯ供給業者：Ｂａｙｍａｇ、Ｋａｌｉｘ、及びＰｒｅｍｉｅｒについて、ＣＯ_２取り込みの変動性を実験した。異なる供給者からの材料間に認識できる速度差はなかった。

【0091】

種々の条件下での継続した実験では、周囲空気とＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）_２及びＭｇＯ（±Ｍｇ（ＯＨ）_２）との反応を介したＣＯ_２取り込みに対して同様の速度が得られた。いくつかの実験では、約２週間の期間にわたって、１秒当たり、約１．２Ｅ－６及び４Ｅ－７重量分率の初期酸化物材料から徐々に減少するほぼ一定の観察された速度が得られた。そのような値は、２～６週間で実験出発原料の７５％の炭酸塩化をもたらす可能性がある。しかしながら、反応日後に残存する酸化物反応物の量は減少するので、実際の速度が一定であっても、測定されたＣＯ_２取り込みは経時的に減少する。指数関数的適合を使用して、毎秒消費される残存する酸化物材料の重量分率を決定することができ、２週間以上にわたって一定で毎秒約１．２Ｅ－６の範囲内の最良適合（最速及び最低可変速度によるいくつかの実験について）が得られる。この速度だと、２週間の反応後に７５％の炭酸塩化を生じるはずである。

【0092】

理論に拘束されることを望むものではないが、空気からのＣＯ_２除去だけでは、最小粒径ではないようである。しかしながら、所望のＣＯ_２取り込み速度を得ることができる粒子が大きいほど、それらの粒子が環境へと失われる可能性は低くなる。加えて、材料損失は、材料の減衰を保つことで対処され、従って、吹き飛ばされたりこぼれたりする可能性が低くなる。ＴＥＡでは、炭酸塩化及びか焼の各サイクルにおける酸化物材料の実質的な損失が仮定された。か焼後の蒸気処理、同様に他の活性化方法は、ＣＯ_２取り込み能力が低下したマグネシウムを再生することができる。これは、追加の資源を抽出することなく、使用済みＭｇＯを補充するのを補うことができる。

【0093】

様々な概念は、少なくとも１つの例が提供された１つ以上の方法として具現化され得る。方法の一部として実行される行為は、任意の適切な方法で順序付けられ得る。従って、図示されているものとは異なる順序で動作が実行される実施形態が構築され得、例示的な実施形態において、順次動作として示されていても、いくつかの動作を同時に実行することを含み得る。言い換えると、そのような特徴は、必ずしも特定の実行順序に限定されず、むしろ、本開示と一致する方法で、連続して、非同期的に、同時に、並列に、同時期に、同期して、等、実行し得る任意の数のスレッド、プロセス、サービス、サーバ等に限定され得ることを理解されたい。従って、これらの特徴のいくつかは、単一の実施形態において同時に存在することができないという点で、相互に矛盾し得る。同様に、いくつかの特徴はイノベーションの一態様に適用可能であり、他のものには適用不可である。

【0094】

加えて、本開示は、現在記載されていない他のイノベーションを含み得る。出願人は、そのようなイノベーションの実施、追加の出願、継続、一部継続、分割等の権利を含む、そのようなイノベーションにおける全ての権利を留保する。従って、本開示の利点、実施形態、実施例、機能、特徴、論理、動作、組織、構造、トポロジー、及び／又は他の態様は、実施形態によって定義される本開示の限定、又は実施形態の等価物の限定と見なされるべきではないことを理解されたい。個々の及び／又は企業ユーザ、データベース構成及び／又はリレーショナルモデル、データタイプ、データ送信及び／又はネットワークフレームワーク、シンタックス構造等の特定の要望及び／又は特性に応じて、本明細書で開示される技術の様々な実施形態は、本明細書で説明されるように、多大な柔軟性及びカスタマイズを可能にする方法で実施され得る。

【0095】

全ての定義は、本明細書中で定義されかつ用いられるように、辞書的定義、引用により援用された文献での定義、及び／又は定義された用語の通常の意味で管理されると理解されるべきである。

【0096】

本明細書で使用される場合、特定の実施形態において、数値に先行する場合の「約」又は「およそ」という用語は、範囲の１０％プラス又はマイナスの値を示す。値の範囲が提供される場合、文脈で別途明確に指示されない限り、その範囲の上限と下限との間の下限の単位の１０分の１までの各介在値、及びその記載された範囲における任意の他の記載された値又は介在値は、本開示内に包含されると理解される。これらのより小さい範囲の上限及び下限は、独立して、より小さい範囲に含まれ得ることはまた、記載された範囲における任意の具体的に除外された限界に従うことを条件として、本開示内に包含される。記載された範囲が限定の一方又は両方を含む場合、それらの含まれる限定のいずれか又は両方を除外する範囲も本開示に含まれる。

【0097】

本明細書及び実施形態において使用される不定冠詞「１つの（ａ及びａｎ）」は、明確に反対の指示がない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるものとする。

【0098】

本明細書及び実施形態において使用される「及び／又は」という語句は、そのように結合された要素、すなわち、ある場合には連繋的に存在し、他の場合には離接的に存在する要素の「いずれか又は両方」を意味すると理解されるべきである。「及び／又は」でリストされた多数の要素は、同じように、すなわち、そのように連結された要素の「１つ以上」と解釈されるべきである。他の要素は、任意で、具体的に特定されたそれらの要素に関連するか関連しないかを問わず、「及び／又は」という句によって具体的に識別された要素以外で存在してもよい。このように、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」の言及は、「含む」のようなオープン－エンデット言語と組み合わせて用いた場合、一実施形態においては、Ａのみ（任意で、Ｂ以外の要素を含む）を指すことができ、他の実施形態においては、Ｂのみ（任意で、Ａ以外の要素を含む）を指すことができ、さらに他の実施形態においては、Ａ及びＢの両方（任意で、他の要素を含む）等を指すことができる。

【0099】

本明細書及び実施形態において使用される場合、「又は」は、上記で定義された「及び／又は」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト中で項目を分離する場合、「又は」又は「及び／又は」は、包括的で、すなわち、要素の数又はリスト、及び、任意で、さらなるリストされていない項目の、少なくとも１つ、また２つ以上を含めると解釈されるべきである。「のうちの１つのみ」又は「のうちの正確に１つ」等、又は実施形態において使用される場合、「からなる」等、明確に反対の指示される用語のみが、要素の数又はリストの正確に１つの要素を含むことを指す。一般に、本明細書で使用される「又は」という用語は、排他性という用語、例えば「のいずれか」、「のうちの１つ」、「のうちの１つのみ」、又は「のうちの正確に１つ」が先行する場合、排他的代替物（すなわち、「一方又は他方であるが、両方ではない」）を示すものとしてのみ解釈されるものとする。「から実質的になる」という用語は、実施形態で使用される場合、特許法の分野で使用されるようなその通常の意味を有するものとする。

【0100】

本明細書及び実施形態において使用される場合、１つ以上の要素のリストに関して「少なくとも１つ」という句は、要素のリスト中の要素のうちの任意の１つ以上から選択される少なくとも１つの要素を意味するが、必ずしも要素のリスト中に具体的に列挙される各要素及び全ての要素のうちの少なくとも１つを含み、要素のリスト中の要素の任意の組合せを排除しないことを意味すると理解されたい。この定義は、具体的に識別された要素に関連するか又は関連しないかを問わず、「少なくとも１つ」という句が言及する要素のリスト内で具体的に識別される要素以外で、要素が所望により存在してもよいことを許容する。このように、非限定的な例として、「Ａ及びＢのうち少なくとも１つ」（又は、同等に、「Ａ又はＢのうち少なくとも１つ」、又は同等に、「Ａ及び／又はＢのうち少なくとも１つ」）は、一実施形態において、任意で、２つ以上を含む、少なくとも１つのＡを指し、Ｂは存在せず（任意で、Ｂ以外の要素を含む）、他の実施形態において、任意で２つ以上を含む、少なくとも１つのＢを指し、Ａは存在せず（任意で、Ａ以外の要素を含む）、さらに他の実施形態において、任意で、２つ以上を含む、少なくとも１つのＡと、任意で２つ以上を含む、少なくとも１つのＢ（任意で、他の要素を含む）とを含む、等を指すことができる。

【0101】

上記の実施形態及び本明細書において、「含む（comprising）」、「含む（including）」、「有する（carrying）」、「有する（having）」、「含有する（containing）」、「含む（involving）」、「保持する（holding）」、「から構成される（composed of）」等の全ての移行句は、オープンエンド、すなわち、含むがそれらに限定されない、という意味である。「からなる（consisting of）」及び「から実質的になる（consisting essentially of）」という移行句のみが、米国特許庁の特許審査手続マニュアル第２１１１．０３条に記載されているように、それぞれクローズド又はセミクローズドの移行句である。

【0102】

本開示の特定の実施形態を上記で概説したが、多くの代替、修正、及び変形が当業者には明らかであろう。従って、本明細書に記載される実施形態は、限定ではなく、例示であることが意図される。本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更が行われ得る。上記の方法及びステップが特定の順序で生じる特定のイベントを示す場合、本開示の利益を有する当業者は、特定のステップの順序を修正され得、そのような修正は、本発明の変形に従うことを認識するであろう。加えて、ステップのうちのいくつかは、可能な場合、並列のプロセスで同時に実行されてもよく、同様に、上述した通り、連続して実行されてもよい。実施形態を具体的に示し、説明されたが、形態及び詳細における様々な変更がなされ得ると理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】