JP7840669B2 - Floating watercraft - Google Patents
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Description
本発明は、エタノールを生産する水上浮体式設備に関する。 This invention relates to a floating watercraft for producing ethanol.
一般に、化石燃料を扱う水上浮体式設備が知られている。例えば、自然環境への影響を抑制するFSRU(floating storage regasification unit)が開示されている(特許文献1参照)。 Generally, floating facilities for handling fossil fuels are known. For example, a floating storage regasification unit (FSRU) designed to minimize impact on the natural environment has been disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、地球環境への影響が懸念される二酸化炭素の排出を削減する観点から、化石燃料に替わる燃料が求められる。
本発明の実施形態の目的は、エタノールを生産する水上浮体式設備を提供することにある。
However, from the perspective of reducing carbon dioxide emissions, which are a concern for their impact on the global environment, alternative fuels to fossil fuels are needed.
An object of the embodiments of the present invention is to provide a floating watercraft for producing ethanol.
本発明の観点に従った水上浮体式設備は、水中に生息する植物を取り込む取込手段と、前記取込手段により取り込まれた前記植物を粉砕する粉砕手段と、選択された2つの発酵タンクの間で内容物が移送されることで姿勢制御され、前記植物を発酵させるために貯蔵する複数の発酵タンクと、前記粉砕手段により粉砕された前記植物を前記発酵タンクに送り込む植物用配管と、前記植物の発酵により生成された発酵液を前記発酵タンクから取り出す発酵液用配管と、前記発酵液から残渣を分離して取り除く残渣分離手段と、前記残渣分離手段により前記残渣が取り除かれた前記発酵液を、エタノールを生成するために蒸留する蒸留手段と、前記蒸留手段により生成された前記エタノールを貯蔵するエタノールタンクとを備える。
A floating watercraft according to the aspects of the present invention comprises: an intake means for taking in plants living in water; a crushing means for crushing the plants taken in by the intake means; a plurality of fermentation tanks whose posture is controlled by transferring contents between two selected fermentation tanks and which store the plants for fermentation; plant piping for sending the plants crushed by the crushing means to the fermentation tanks; fermentation liquid piping for taking out the fermentation liquid produced by the fermentation of the plants from the fermentation tanks; a residue separation means for separating and removing residue from the fermentation liquid; a distillation means for distilling the fermentation liquid from which the residue has been removed by the residue separation means in order to produce ethanol; and an ethanol tank for storing the ethanol produced by the distillation means.
本発明の実施形態によれば、エタノールを生産する水上浮体式設備を提供することにある。 According to embodiments of the present invention, the objective is to provide a floating watercraft for producing ethanol.
(実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る水上浮体式設備1の構成を示す側面図である。図2は、本実施形態に係る水上浮体式設備1の内部の構成を示す上面図である。なお、図面における同一部分には同一符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Embodiment)
Figure 1 is a side view showing the configuration of a floating watercraft 1 according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a top view showing the internal configuration of the floating watercraft 1 according to this embodiment. The same parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted as appropriate.
水上浮体式設備1は、バイオエタノールを生産する設備である。例えば、水上浮体式設備1は、バイオエタノールを生産するFPSO(floating production storage and offloading unit)である。以降では、バイオエタノールを単にエタノールと記載することもある。水上浮体式設備1は、推進機能を有する船舶として構成されてもよい。水上浮体式設備1は、新規に製造されてもよいし、既存の船舶から改造されてもよい。例えば、水上浮体式設備1は、VLCC(very large crude oil carrier)の改造を想定したものである。ここでは、水上浮体式設備1は、船舶形状の構成について説明する。水上浮体式設備1の燃料は、エタノールにすることで、自己調達することができる。なお、水上浮体式設備1の燃料は、エタノールに限らず、どのような燃料を用いてもよい。 The floating watercraft 1 is a facility for producing bioethanol. For example, the floating watercraft 1 is an FPSO (floating production storage and offloading unit) that produces bioethanol. Hereafter, bioethanol may be simply referred to as ethanol. The floating watercraft 1 may be configured as a vessel with propulsion capabilities. The floating watercraft 1 may be newly manufactured or modified from an existing vessel. For example, the floating watercraft 1 is envisioned as a modification of a VLCC (very large crude oil carrier). Here, the configuration of the floating watercraft 1 in terms of vessel shape will be described. The fuel for the floating watercraft 1 can be self-supplied by using ethanol. However, the fuel for the floating watercraft 1 is not limited to ethanol; any fuel may be used.
また、水上浮体式設備1は、海上に配置され、海藻を原料としてエタノールを生産する設備として説明するが、これに限らない。水上浮体式設備1は、河川又は湖に配置されてもよい。また、エタノールの原料は、海藻又は海草に限らず、海、河川又は湖等の自然界の水に生息する植物であれば、どのような植物でもよい。例えば、原料となる海藻は、昆布、ワカメ、ホンダワラ、アカモク、又は、ジャイアントケルプ等である。ホンダワラ、ジャイアントケルプ、又は、アカモク等は、成長が早いため、エタノールの原料に適し、かつ、食用に適さないため、原料として確保し易い。 Furthermore, while the floating watercraft 1 is described as a facility located on the sea and producing ethanol using seaweed as a raw material, it is not limited to this. The floating watercraft 1 may also be located on a river or lake. Moreover, the raw material for ethanol is not limited to seaweed or seagrass; any plant that inhabits natural waters such as the sea, rivers, or lakes may be used. For example, suitable seaweeds include kelp, wakame, Sargassum, Sargassum fuciformis, or giant kelp. Sargassum, giant kelp, and Sargassum fuciformis are suitable as raw materials for ethanol production because they grow quickly, and are easy to secure as raw materials because they are not suitable for consumption.
水上浮体式設備1は、収穫装置2、洗浄部3、粉砕前貯蔵部4、粉砕機5、第1遠心分離機6、第2遠心分離機7、蒸留塔8、及び、船体10を備える。収穫装置2、洗浄部3、粉砕前貯蔵部4、粉砕機5、第1遠心分離機6、第2遠心分離機7、及び、蒸留塔8は、船体10の上面に配置される甲板の上に設けられる。船体10には、複数の発酵タンク11、残渣タンク12、エタノールタンク13、ポンプ31、及び、エタノールポンプ34が設けられる。 The floating vessel 1 comprises a harvesting device 2, a washing unit 3, a pre-crushing storage unit 4, a crusher 5, a first centrifugal separator 6, a second centrifugal separator 7, a distillation column 8, and a hull 10. The harvesting device 2, washing unit 3, pre-crushing storage unit 4, crusher 5, first centrifugal separator 6, second centrifugal separator 7, and distillation column 8 are mounted on a deck positioned on the upper surface of the hull 10. The hull 10 is equipped with multiple fermentation tanks 11, a residue tank 12, an ethanol tank 13, a pump 31, and an ethanol pump 34.
水上浮体式設備1は、主にコンピュータを用いて制御される。コンピュータは、いくつで構成されてもよいし、ネットワークで一部又は全部のコンピュータが接続されてもよい。各構成機器は、制御用コンピュータが内蔵されていてもよいし、一部の機器は、コンピュータで制御されなくてもよい。例えば、コンピュータには、水上浮体式設備1の姿勢を監視及び制御する統合制御監視システム(IAS, integrated automation system)及び積み付け計算機(ローディングコンピュータ)が含まれる。 The floating watercraft 1 is primarily controlled using computers. The computer system may consist of multiple components, and some or all of the computers may be connected via a network. Each component may have a built-in control computer, while some components may not be controlled by a computer. For example, the computer system may include an integrated automation system (IAS) for monitoring and controlling the attitude of the floating watercraft 1, and a loading computer.
収穫装置2は、エタノールの原料となる海藻を収穫し、水上浮体式設備1に取り込む。例えば、収穫装置2は、船首FP付近に設けられる。収穫装置2は、海藻を水上浮体式設備1に取り込めるのであれば、どのような配置にしてもよいし、どのような装置でもよい。例えば、収穫装置2は、クレーン形式の装置である。 Harvesting device 2 harvests seaweed, which is the raw material for ethanol, and loads it into the floating watercraft 1. For example, harvesting device 2 is installed near the bow FP (Floating Point). Harvesting device 2 can be positioned in any way and of any type as long as it can load the seaweed into the floating watercraft 1. For example, harvesting device 2 is a crane-type device.
洗浄部3は、海中から引き揚げられた海藻を、海水又は清水等の水で洗浄するための機器が配置された場所である。洗浄部3は、海藻を洗浄することで、海藻の付着物を除去する。なお、洗浄部3は、無くてもよい。例えば、手作業、又は、水上浮体式設備1の外部から持ち運ばれた機器を用いて、海藻が洗浄されてもよい。 The washing section 3 is a location where equipment for washing seaweed retrieved from the sea with seawater or fresh water is installed. Washing the seaweed in the washing section 3 removes any attached organisms. Note that the washing section 3 is not strictly necessary. For example, the seaweed may be washed manually or using equipment brought in from outside the floating watercraft 1.
粉砕前貯蔵部4は、洗浄部3により洗浄された海藻を貯蔵する場所である。例えば、粉砕前貯蔵部4は、粉砕する前の海藻を貯蔵するタンクである。なお、粉砕前貯蔵部4は、無くてもよい。 The pre-crushing storage section 4 is a storage area for seaweed that has been washed by the washing section 3. For example, the pre-crushing storage section 4 is a tank for storing seaweed before crushing. Note that the pre-crushing storage section 4 is optional.
粉砕機5は、粉砕前貯蔵部4に貯蔵された海藻を順次に取り込んで細かく粉砕する。粉砕機5は、粉砕した海藻を第1遠心分離機6に送り込む。 The crusher 5 sequentially takes in the seaweed stored in the pre-crushing storage unit 4 and crushes it into fine particles. The crusher 5 then feeds the crushed seaweed to the first centrifugal separator 6.
第1遠心分離機6は、粉砕機5により粉砕された海藻から水分を取り除く。このようにして、船体10の限られた空間に設けられた発酵タンク11の容量を有効に利用するために、海藻を減容させる。第1遠心分離機6により脱水された海藻は、発酵させるための物質と共に、発酵タンク11に貯蔵される。発酵させるための物質は、糖化酵母及び酵素である。これにより、海藻を発酵タンク11内で数日間(例えば、14日間)発酵させて、発酵液が生成される。 The first centrifuge 6 removes water from the seaweed crushed by the crusher 5. In this way, the volume of the seaweed is reduced to effectively utilize the limited space of the fermentation tank 11 located within the ship's hull 10. The dehydrated seaweed, along with the fermentation substances, is stored in the fermentation tank 11. These fermentation substances are saccharifying yeast and enzymes. The seaweed is then fermented in the fermentation tank 11 for several days (for example, 14 days) to produce a fermentation liquid.
なお、海藻から水分を取り除くことができるのであれば、遠心分離機に限らず、どのような装置を用いてもよいし、海藻にどのような処理を行ってもよい。また、発酵させるための物質は、原料に合わせて変更又は追加してもよい。 Furthermore, any device capable of removing water from the seaweed may be used, not limited to a centrifuge, and any treatment of the seaweed may be applied. Also, the substances used for fermentation may be changed or added depending on the raw materials.
第2遠心分離機7は、発酵タンク11内で十分に発酵させた発酵液の残渣を取り除く。なお、発酵液から残渣を取り除くことができるのであれば、遠心分離機に限らず、どのような装置を用いてもよいし、どのような処理を行ってもよい。 The second centrifuge 7 removes the residue from the fermented liquid that has been sufficiently fermented in the fermentation tank 11. Note that any device or process that can remove the residue from the fermented liquid is acceptable, not limited to a centrifuge.
蒸留塔8は、発酵液を蒸留して、最終的にエタノールを生成する。なお、発酵液の蒸留は、どのような蒸留方法を採用してもよいし、どのような装置等を用いてもよい。 The distillation column 8 distills the fermentation liquid to ultimately produce ethanol. Any distillation method and any equipment may be used for the distillation of the fermentation liquid.
図2を参照して、船体10の甲板の下の具体的な構成について説明する。
船体10は、複数の発酵タンク11、残渣タンク12、エタノールタンク13、海藻用配管21、発酵液用配管22、非常用配管23、中間バルブ24,25、非常用バルブ26、ポンプ31、バルブ32,33、及び、エタノールポンプ34を備える。
Referring to Figure 2, the specific configuration of the area below the deck of the hull 10 will be described.
The hull 10 is equipped with multiple fermentation tanks 11, a residue tank 12, an ethanol tank 13, seaweed piping 21, fermentation liquid piping 22, emergency piping 23, intermediate valves 24, 25, emergency valve 26, pump 31, valves 32, 33, and an ethanol pump 34.
発酵タンク11は、海藻を発酵させるために所定期間貯蔵するためのタンクである。発酵タンク11の数は、発酵させる期間及び発酵を管理する単位期間に応じて決定される。例えば、海藻の最低発酵日数(発酵に必要な最低限の日数)が14日であり、海藻の注入日からの経過日数である発酵経過日数毎に1つの発酵タンク11を設ける場合、少なくとも14個の発酵タンク11が必要になる。発酵タンクは、海藻が投入されるため、防錆のための塗装を施すのが望ましい。 The fermentation tank 11 is a tank for storing seaweed for a predetermined period to allow it to ferment. The number of fermentation tanks 11 is determined according to the fermentation period and the unit period for managing the fermentation. For example, if the minimum fermentation period for seaweed (the minimum number of days required for fermentation) is 14 days, and one fermentation tank 11 is provided for every fermentation period (the number of days elapsed since the seaweed was introduced), then at least 14 fermentation tanks 11 will be required. Since seaweed will be placed inside the fermentation tanks, it is desirable to paint them to prevent rust.
また、発酵タンク11は、水上浮体式設備1の姿勢制御をするためのバラストタンクとしても機能させる。発酵タンク11をバラストタンクとして機能させる場合、全ての発酵タンク11の容量を全て同じにしてもよい。これにより、姿勢制御を行うための演算をし易くすることができる。 Furthermore, the fermentation tank 11 also functions as a ballast tank for controlling the attitude of the floating structure 1. When the fermentation tank 11 functions as a ballast tank, the capacity of all the fermentation tanks 11 may be made the same. This makes it easier to perform the calculations required for attitude control.
なお、1つの発酵タンク11を2日以上の幅のある発酵経過日数に対応させてもよいし、2つ以上の発酵タンク11を同一の発酵経過日数に対応させてもよい。また、発酵タンク11は、海藻の注入時間からの経過時間である発酵経過時間(例えば、8時間、12時間、24時間、又は、36時間等)で管理されてもよい。 Furthermore, one fermentation tank 11 may be assigned to a fermentation period of two days or more, or two or more fermentation tanks 11 may be assigned to the same fermentation period. Also, the fermentation tanks 11 may be managed based on the elapsed fermentation time from the time the seaweed was injected (for example, 8 hours, 12 hours, 24 hours, or 36 hours).
また、発酵タンク11は、予備として余分に設けられてもよい。例えば、予備の発酵タンク11は、常時使用し、最低発酵日数を超える日数で海藻を発酵させてもよいし、通常時は使用せずに空にし、非常時(例えば、姿勢制御時)に使用するようにしてもよい。 Furthermore, extra fermentation tanks 11 may be provided as backups. For example, the backup fermentation tanks 11 may be used continuously to ferment seaweed for a period exceeding the minimum fermentation period, or they may be kept empty during normal operation and used only in emergencies (e.g., during attitude control).
ここでは、最低発酵日数を14日とし、発酵経過日数毎に1つの発酵タンク11が設けられ、さらに、予備として1つの発酵タンク11が設けられた構成について主に説明する。したがって、水上浮体式設備1には、全部で15個の発酵タンク11が設けられる。また、海藻は、最低発酵日数が14日に対して、15日間発酵させる。 This section primarily describes a configuration where the minimum fermentation period is 14 days, with one fermentation tank 11 provided for each day of fermentation, and an additional fermentation tank 11 provided as a backup. Therefore, the floating watercraft 1 has a total of 15 fermentation tanks 11. Furthermore, the seaweed is fermented for 15 days, in contrast to the minimum fermentation period of 14 days.
残渣タンク12は、発酵液から取り除かれた残渣を貯蔵するためのタンクである。エタノールタンク13は、水上浮体式設備1で生産されたバイオエタノールを貯蔵するタンクである。残渣タンク12及びエタノールタンク13は、船体10のどの位置に設けられてもよいし、甲板上に設けられてもよい。例えば、残渣タンク12及びエタノールタンク13は、船体10の船尾AP側に設けられる。 The residue tank 12 is a tank for storing the residue removed from the fermentation liquid. The ethanol tank 13 is a tank for storing bioethanol produced by the floating equipment 1. The residue tank 12 and the ethanol tank 13 may be located anywhere on the hull 10, or they may be located on the deck. For example, the residue tank 12 and the ethanol tank 13 may be located on the stern AP side of the hull 10.
ポンプ31は、各発酵タンク11に設けられる。各ポンプ31は、バルブ32を介して、発酵液用配管22と接続される。ポンプ31は、海藻を発酵させた発酵液を発酵タンク11から発酵液用配管22を介して第2遠心分離機7に送り出すための機器である。また、ポンプ31は、発酵タンク11の海藻及び発酵液等の内容物を攪拌するために用いてもよい。これにより、海藻の発酵を促進させる。即ち、ポンプ31は、発酵タンク11の内容物の掃き出し及び循環をする機能を有する。 Pumps 31 are installed in each fermentation tank 11. Each pump 31 is connected to the fermentation liquid piping 22 via a valve 32. Pumps 31 are devices for sending the fermentation liquid, obtained by fermenting seaweed, from the fermentation tank 11 through the fermentation liquid piping 22 to the second centrifuge 7. Pumps 31 may also be used to agitate the contents of the fermentation tank 11, such as the seaweed and fermentation liquid. This promotes the fermentation of the seaweed. In other words, pumps 31 have the function of sweeping out and circulating the contents of the fermentation tank 11.
なお、ポンプ31は、各発酵タンク11に設ける代わりに、一箇所に集中して配置してもよい。例えば、発酵タンク11の後方にポンプ室を設けて、このポンプ室にポンプ31を統合するように設けてもよい。また、発酵液用配管22は、発酵タンク11の底部に配置されてもよい。 Furthermore, instead of providing a pump 31 in each fermentation tank 11, they may be centrally located. For example, a pump chamber may be provided at the rear of the fermentation tank 11, and the pumps 31 may be integrated into this chamber. Also, the fermentation liquid piping 22 may be located at the bottom of the fermentation tank 11.
エタノールポンプ34は、エタノールタンク13に設けられる。エタノールポンプ34は、エタノールタンク13に貯蔵されたエタノールを船外に移送するための機器である。エタノールポンプ34は、エタノールを製品として出荷時に使用される。 The ethanol pump 34 is installed in the ethanol tank 13. The ethanol pump 34 is a device for transferring ethanol stored in the ethanol tank 13 overboard. The ethanol pump 34 is used when the ethanol is shipped as a product.
海藻用配管21は、各発酵タンク11とバルブ33を介して接続される。海藻用配管21は、発酵させる前の海藻を発酵タンク11に送り込むための配管である。海藻を送り込む対象の発酵タンク11への配管に設けられたバルブ33を開放し、その他のバルブ33を閉鎖することで、海藻用配管21に投入された海藻が目的の発酵タンク11に投入される。海藻用配管21の長手方向の中央部分には、中間バルブ24が設けられるが、無くてもよい。 The seaweed piping 21 is connected to each fermentation tank 11 via valves 33. The seaweed piping 21 is for sending seaweed to the fermentation tanks 11 before fermentation. By opening the valve 33 on the piping to the target fermentation tank 11 and closing the other valves 33, the seaweed introduced into the seaweed piping 21 is fed into the target fermentation tank 11. An intermediate valve 24 is provided in the central longitudinal portion of the seaweed piping 21, but it is optional.
発酵液用配管22は、海藻を発酵させた発酵液を発酵タンク11から取り出すための配管である。発酵液を取り出す発酵タンク11に設けられたポンプ31と発酵液用配管22を接続する配管に設けられたバルブ33を開放し、ポンプ31を作動させる。これにより、特定の発酵タンク11に貯蔵された発酵液が発酵液用配管22を介して取り出される。発酵液用配管22の長手方向の中央部分には、中間バルブ25が設けられるが、無くてもよい。 The fermentation liquid pipe 22 is used to extract the fermentation liquid, obtained by fermenting seaweed, from the fermentation tank 11. A valve 33 is opened in the pipe connecting the pump 31 (located in the fermentation tank 11) to the fermentation liquid pipe 22, thereby activating the pump 31. This allows the fermentation liquid stored in a specific fermentation tank 11 to be extracted via the fermentation liquid pipe 22. An intermediate valve 25 is provided in the central longitudinal portion of the fermentation liquid pipe 22, but it is optional.
非常用配管23は、海藻用配管21の船首FP側の端部と発酵液用配管22の船首FP側の端部を接続するように設けられる。非常用配管23には、非常用バルブ26が設けられる。非常用バルブ26は、通常、閉鎖されている。非常用バルブ26を開放することで、海藻用配管21と発酵液用配管22が非常用配管23により接続され、任意の2つの発酵タンク11の内容物を相互に移送可能にする。これにより、発酵タンク11をバラストタンクとして機能させる。なお、非常用配管23の代わりに、任意の2つの発酵タンク11の内容物を相互に移送するための専用の配管を、海藻用配管21及び発酵液用配管22とは別に設けてもよい。 The emergency piping 23 is provided to connect the bow FP-side end of the seaweed piping 21 to the bow FP-side end of the fermentation liquid piping 22. An emergency valve 26 is provided on the emergency piping 23. The emergency valve 26 is normally closed. By opening the emergency valve 26, the seaweed piping 21 and the fermentation liquid piping 22 are connected by the emergency piping 23, allowing the contents of any two fermentation tanks 11 to be transferred between them. This allows the fermentation tanks 11 to function as ballast tanks. Alternatively, instead of the emergency piping 23, a separate piping system for transferring the contents of any two fermentation tanks 11 may be provided, separate from the seaweed piping 21 and the fermentation liquid piping 22.
水上浮体式設備1の姿勢の異常が検出された場合、一方の発酵タンク11の内容物の一部又は全部をもう一方の発酵タンク11に移送することで、水上浮体式設備1の姿勢を正常に戻すように制御する。このように、2つの発酵タンク11の間で内容物を移送する場合に、非常用配管23が使用される。 If an abnormality in the posture of the floating structure 1 is detected, the system controls the floating structure 1 to return to a normal posture by transferring part or all of the contents of one fermentation tank 11 to the other fermentation tank 11. The emergency piping 23 is used when transferring contents between the two fermentation tanks 11 in this manner.
また、海藻用配管21及び発酵液用配管22の中間バルブ24,25の少なくとも1つを閉鎖することで、2つの発酵タンク11の間で内容物を移送すると同時に、海藻用配管21又は発酵液用配管22は、本来の役割として、海藻の取り込み又は発酵液の取り出しを行うことができる。具体的には、非常用配管23側の海藻用配管21及び発酵液用配管22を利用して、2つの発酵タンク11の間で内容物を移送し、非常用配管23と反対側の海藻用配管21又は発酵液用配管22を利用して、発酵タンク11への海藻の注入又は発酵タンク11からの発酵液の取り出しを行う。 Furthermore, by closing at least one of the intermediate valves 24 and 25 of the seaweed pipe 21 and the fermentation liquid pipe 22, the contents can be transferred between the two fermentation tanks 11, while the seaweed pipe 21 or the fermentation liquid pipe 22 can perform their original functions of taking in seaweed or taking out the fermentation liquid. Specifically, the seaweed pipe 21 and the fermentation liquid pipe 22 on the emergency pipe 23 side are used to transfer the contents between the two fermentation tanks 11, and the seaweed pipe 21 or the fermentation liquid pipe 22 on the opposite side of the emergency pipe 23 are used to inject seaweed into the fermentation tank 11 or to take out the fermentation liquid from the fermentation tank 11.
図3を参照して、水上浮体式設備1によるバイオエタノールの生成方法について説明する。 Referring to Figure 3, the method for producing bioethanol using the floating watercraft 1 will be explained.
エタノールの原料となる海藻が収穫装置2により収穫される(ステップS101)。例えば、水上浮体式設備1の近くには、海藻を養殖するための多数の海藻棚(養殖棚)があってもよい。収穫装置2は、複数の海藻棚が連結された紐を巻き取ることで、海藻を収穫する。また、海藻の根を海藻棚に残したまま、海藻を海藻棚から切り離し、根が残った海藻棚を海中に戻すことで、海藻棚の根から新たな海藻が生えてくる。これにより、海藻棚から海藻を繰り返し収穫することができる。 The seaweed, which will be used as a raw material for ethanol, is harvested by the harvesting device 2 (step S101). For example, there may be many seaweed shelves (cultivation shelves) for seaweed cultivation near the floating water structure 1. The harvesting device 2 harvests the seaweed by winding up a string to which multiple seaweed shelves are connected. Furthermore, by detaching the seaweed from the shelves while leaving the roots intact and returning the shelves with the remaining roots to the sea, new seaweed will grow from the roots of the shelves. This allows for repeated harvesting of seaweed from the shelves.
収穫された海藻は、洗浄部3にて洗浄され、海藻の付着物が除去される(ステップS102)。例えば、海藻は、海水で洗浄後、清水で洗浄される。さらに、海藻は、水による洗浄の他に、付着物を除去するための処理が行われてもよい。例えば、付着物は、砂、泥、ゴミ、塩分、又は、魚の卵などである。 The harvested seaweed is washed in the washing section 3 to remove any attached organisms (step S102). For example, the seaweed is washed with seawater and then with fresh water. Furthermore, in addition to washing with water, the seaweed may be subjected to treatment to remove attached organisms. These attached organisms may include sand, mud, debris, salt, or fish eggs.
付着物が除去された海藻は、粉砕前貯蔵部4に一時的に貯蔵される。粉砕前貯蔵部4に貯蔵された海藻は、順次に取り出され、粉砕機5により細かく粉砕される(ステップS103)。海藻は、少なくとも海藻用配管21の中を流れるのに支障が無い程度に細かく粉砕する。海藻は、流動状になるまで細かく粉砕されるのが望ましい。 The seaweed from which attached material has been removed is temporarily stored in the pre-crushing storage section 4. The seaweed stored in the pre-crushing storage section 4 is sequentially removed and finely crushed by the crusher 5 (step S103). The seaweed is crushed to a degree that it does not hinder its flow through the seaweed piping 21. Ideally, the seaweed should be crushed to a fluid state.
粉砕された海藻は、第1遠心分離機6により脱水される(ステップS104)。これにより、海藻の体積を脱水した分減らすことができる。脱水された海藻は、糖化酵母及び酵素等の発酵させるための物質と共に発酵タンク11に注入される(ステップS105)。発酵させるための物質は、海藻と共に発酵タンク11に注入されてもよいし、海藻とは別に発酵タンク11に注入されてもよい。これにより、海藻は、発酵タンク11内で発酵する(ステップS106)。 The crushed seaweed is dehydrated by the first centrifuge 6 (step S104). This reduces the volume of the seaweed by the amount of water removed. The dehydrated seaweed is then injected into the fermentation tank 11 along with fermentation substances such as saccharifying yeast and enzymes (step S105). The fermentation substances may be injected into the fermentation tank 11 together with the seaweed, or they may be injected separately. As a result, the seaweed ferments in the fermentation tank 11 (step S106).
発酵タンク11内で発酵開始から所定期間(例えば、14日)経過後、海藻から生成された発酵液を発酵タンク11から取り出す(ステップS107)。取り出された発酵液は、第2遠心分離機7により、残渣が取り除かれる(ステップS108)。この分離は、重力分離でもよいし、圧力式分離でもよい。発酵液から分離した残渣は、残渣タンク12に貯蔵される。残渣タンク12に貯蔵された残渣は、調整処理をして、水上浮体式設備1の燃料として用いてもよいし、調整処理をせずにそのまま船上設備にて焼却処分されてもよいし、肥料等の原料として船外に移送されてもよい。 After a predetermined period (for example, 14 days) has elapsed since the start of fermentation in the fermentation tank 11, the fermented liquid produced from the seaweed is removed from the fermentation tank 11 (step S107). The residue is removed from the removed fermented liquid using the second centrifuge 7 (step S108). This separation may be by gravity or pressure. The residue separated from the fermented liquid is stored in the residue tank 12. The residue stored in the residue tank 12 may be processed and used as fuel for the floating equipment 1, or it may be incinerated directly on board without processing, or it may be transported offboard as a raw material for fertilizer, etc.
残渣が取り除かれた発酵液は、蒸留塔8に送られる(ステップS109)。発酵液は、蒸留塔8で蒸留され、エタノールが生成される(ステップS110)。エタノールの濃度は、少なくとも、船舶等の燃料として用いることができる濃度(例えば、95%)にする。また、エタノールの純度を高めるために、脱水等の処理を行い、濃度が約99.5%以上のエタノール(無水エタノール)を生成してもよい。 The fermented liquid, from which the residue has been removed, is sent to the distillation column 8 (step S109). The fermented liquid is distilled in the distillation column 8 to produce ethanol (step S110). The concentration of the ethanol is at least sufficient for use as fuel for ships, etc. (e.g., 95%). Furthermore, to increase the purity of the ethanol, treatments such as dehydration may be performed to produce ethanol with a concentration of approximately 99.5% or higher (anhydrous ethanol).
蒸留塔8で生成されたエタノールは、エタノールタンク13に貯蔵される(ステップS111)。このようにして、原料の海藻からバイオエタノールが生成される。 The ethanol produced in the distillation column 8 is stored in the ethanol tank 13 (step S111). In this way, bioethanol is produced from the raw material seaweed.
エタノールタンク13に貯蔵されたエタノールは、製品として出荷される(ステップS112)。例えば、エタノールは、エタノールタンカー又は陸上の設備に移送される。エタノールの船外への移送方法は、どのように行われてもよい。例えば、エタノールタンク13にパイプラインが接続され、エタノールがパイプラインを流れるようにしてもよい。また、エタノールタンク13を船体10から取り外し可能にし、エタノールをエタノールタンク13ごと船外に搬送してもよい。 The ethanol stored in the ethanol tank 13 is shipped as a product (step S112). For example, the ethanol is transferred to an ethanol tanker or onshore facility. The method of transferring the ethanol overboard may vary. For example, a pipeline may be connected to the ethanol tank 13, allowing the ethanol to flow through the pipeline. Alternatively, the ethanol tank 13 may be detachable from the hull 10, and the ethanol may be transported overboard along with the ethanol tank 13.
図4を参照して、水上浮体式設備1の姿勢を制御する姿勢制御方法について説明する。例えば、姿勢制御は、ローディングコンピュータで行われる。また、姿勢制御は、ローディングコンピュータの計算結果に基づいて、IASにて自動制御してもよいし、IASを使用して人為的に遠隔操作されてもよい。 Referring to Figure 4, the attitude control method for controlling the attitude of the floating watercraft 1 will be described. For example, attitude control is performed by a loading computer. Alternatively, attitude control may be automatically controlled by the IAS based on the calculation results of the loading computer, or it may be manually remotely controlled using the IAS.
まず、発酵前の海藻を注入する発酵タンク11の選択方法について説明する。この発酵タンク11の選択は、任意のコンピュータで行われてもよいし、人為的に行われてもよい。 First, we will explain the method for selecting the fermentation tank 11 into which the seaweed is injected before fermentation. This selection of the fermentation tank 11 may be performed using a computer or manually.
空の発酵タンク11が1つの場合、その空の発酵タンク11に海藻を注入する。空の発酵タンク11が複数ある場合、その複数の発酵タンク11のうちの1つを選択する。空の発酵タンク11が無い場合、海藻の注入を中止するか、直近で注入した発酵タンク11の容量に余裕があれば、その発酵タンク11に注入する。 If there is one empty fermentation tank 11, seaweed is injected into that empty tank 11. If there are multiple empty fermentation tanks 11, one of them is selected. If there are no empty fermentation tanks 11, the injection of seaweed is stopped, or if there is remaining capacity in the most recently injected fermentation tank 11, it is injected into that tank 11.
例えば、複数の発酵タンク11のうちの1つを選択する場合、水上浮体式設備1の姿勢が理想的に保たれるように予め決められた順番に従って、発酵タンク11を決定する。または、水上浮体式設備1の姿勢を正常に保つために、どの発酵タンク11に海藻を注入するのが一番良いかをコンピュータにより演算して決定する。なお、海藻を注入する発酵タンク11の選択は、どのように行われてもよく、水上浮体式設備1の姿勢に関係なく決定されてもよい。 For example, when selecting one of several fermentation tanks 11, the fermentation tank 11 is determined according to a predetermined order to maintain the ideal orientation of the floating watercraft 1. Alternatively, a computer calculates and determines which fermentation tank 11 is best for injecting seaweed to maintain the normal orientation of the floating watercraft 1. Note that the selection of the fermentation tank 11 to which seaweed is injected can be made in any manner and may be determined independently of the orientation of the floating watercraft 1.
ここで、海藻の収穫高は、自然環境の影響を受けるため、一定ではない。したがって、各発酵タンク11に貯蔵される内容物の量も通常はそれぞれ異なる。このため、各発酵タンク11の内容物の重量により、水上浮体式設備1の姿勢が傾く可能性がある。そこで、水上浮体式設備1の姿勢制御を次のように行う。 Here, the seaweed harvest yield is not constant because it is affected by the natural environment. Therefore, the amount of contents stored in each fermentation tank 11 usually differs. Because of this, the weight of the contents in each fermentation tank 11 may cause the floating structure 1 to tilt. Therefore, the attitude control of the floating structure 1 is performed as follows.
コンピュータは、船体の縦方向(長手方向)の傾きを示すトリム、船体の横方向の傾きを示すヒール、及び、縦強度を常に演算して監視する(ステップS201)。 The computer constantly calculates and monitors the trim (indicating the ship's longitudinal inclination), the heel (indicating the ship's lateral inclination), and the longitudinal strength (step S201).
トリム、ヒール及び縦強度の少なくとも1つの計算値が閾値を超えた場合、コンピュータは、水上浮体式設備1の姿勢の異常を検出したことを知らせる警報を発する(ステップS202)。警報は、表示又は音の少なくとも1つを伴ってもよい。 If at least one of the calculated values for trim, heel, and longitudinal strength exceeds a threshold, the computer issues an alarm indicating that an abnormality in the attitude of the floating watercraft 1 has been detected (step S202). The alarm may be accompanied by at least one of a display or sound.
コンピュータは、警報を発している場合、姿勢の異常を解消するための2つの発酵タンク11を選択する(ステップS203)。コンピュータは、トリム、ヒール又は縦強度等の異常の種類に応じて、内容物の移送を行う2つの発酵タンク11を選択する。 If an alarm is triggered, the computer selects two fermentation tanks 11 to correct the posture anomaly (step S203). Depending on the type of anomaly, such as trim, heel, or longitudinal strength, the computer selects two fermentation tanks 11 to transfer the contents.
空の発酵タンク11があれば、この発酵タンク11を移送先の発酵タンク11として最優先に選択する。空の発酵タンク11が無い場合、選択される2つの発酵タンク11は、発酵経過日数が近い(即ち、海藻の注入日が近い)ものが優先的に選ばれる。 If an empty fermentation tank 11 is available, it will be selected as the destination fermentation tank 11 with the highest priority. If no empty fermentation tank 11 is available, the two fermentation tanks 11 selected will be prioritized based on their similar fermentation time (i.e., the closest dates for seaweed injection).
2つの発酵タンク11の発酵経過日数が異なる場合、移送先の発酵タンク11の発酵経過日数を更新する必要がある。例えば、移送先の発酵タンク11の発酵経過日数が移送元の発酵タンク11の発酵経過日数よりも多い場合、移送先の発酵タンク11の発酵経過日数を移送元の発酵タンク11の発酵経過日数に更新する。そうでない場合は、移送先の発酵タンク11の発酵経過日数は変更しなくてもよい。 If the fermentation time in the two fermentation tanks 11 differs, the fermentation time in the destination fermentation tank 11 needs to be updated. For example, if the fermentation time in the destination fermentation tank 11 is longer than that of the source fermentation tank 11, the fermentation time in the destination fermentation tank 11 should be updated to match that of the source fermentation tank 11. Otherwise, the fermentation time in the destination fermentation tank 11 does not need to be changed.
コンピュータは、内容物の移送を行う2つの発酵タンク11を決定すると、警報の原因となる異常を解消するために、2つの発酵タンク11の間で移送する内容物の移送量を演算する(ステップS204)。 Once the computer determines the two fermentation tanks 11 to which the contents will be transferred, it calculates the amount of contents to be transferred between the two fermentation tanks 11 in order to resolve any abnormalities that may cause an alarm (step S204).
ここで、2つの発酵タンク11のうち移送先となる発酵タンク11の内容量には、内容物を受け入れられる容量の空きがある必要がある。例えば、2つの発酵タンク11の容量が同じであり、移送元の発酵タンク11に容量の100%の内容物が貯蔵され、移送先の発酵タンク11に容量の75%の内容物が貯蔵されている場合、最大で25%の内容物を移送することができる。したがって、25%以内の内容物の移送では、異常が解消されない場合、他の2つの発酵タンク11を改めて探す必要がある。発酵タンク11の容量は、発酵タンク11が姿勢制御にも用いられることを考慮し、通常の1日分の発酵させる海藻量に比し、10%程度の容量の余裕があるのが望ましい。 Here, the capacity of the destination fermentation tank 11, one of the two fermentation tanks 11, must have sufficient empty space to receive the contents. For example, if the two fermentation tanks 11 have the same capacity, and the source fermentation tank 11 is filled to 100% of its capacity, and the destination fermentation tank 11 is filled to 75% of its capacity, then a maximum of 25% of the contents can be transferred. Therefore, if the abnormality is not resolved by transferring less than 25% of the contents, it will be necessary to find the other two fermentation tanks 11. Considering that the fermentation tanks 11 are also used for attitude control, it is desirable that the capacity of the fermentation tanks 11 have a capacity margin of about 10% compared to the normal amount of seaweed to be fermented in one day.
コンピュータは、内容物の移送量を演算すると、移送元の発酵タンク11から移送先の発酵タンク11に、演算した移送量の内容物を移送する(ステップS205)。非常用配管23に設けられた非常用バルブ26を開放することで、2つの発酵タンク11の間での内容物の移送が可能になる。 The computer calculates the amount of contents to be transferred and then transfers the calculated amount of contents from the source fermentation tank 11 to the destination fermentation tank 11 (step S205). By opening the emergency valve 26 located in the emergency piping 23, the contents can be transferred between the two fermentation tanks 11.
2つの発酵タンク11の間での内容物の移送に支障がなければ、海藻用配管21又は発酵液用配管22のそれぞれの中間バルブ24,25の少なくとも1つを閉鎖してもよい。これにより、閉鎖した中間バルブ24,25よりも船尾AP側の海藻用配管21又は発酵液用配管22は、2つの発酵タンク11の間での内容物の移送と同時に、本来の役割として、海藻の送り込み又は発酵液の取り出しを行うことができる。 If there is no hindrance to the transfer of contents between the two fermentation tanks 11, at least one of the intermediate valves 24 and 25 in the seaweed piping 21 or the fermentation liquid piping 22 may be closed. This allows the seaweed piping 21 or the fermentation liquid piping 22 on the stern AP side of the closed intermediate valves 24 and 25 to simultaneously perform its intended function of supplying seaweed or withdrawing fermentation liquid while simultaneously transferring contents between the two fermentation tanks 11.
コンピュータは、2つの発酵タンク11の間での内容物の移送後、警報が止まったか否か(即ち、異常が解消したか否か)を確認する(ステップS206)。警報が止まっていれば、コンピュータは、姿勢の異常を解消するための姿勢制御を終了する(ステップS206のYes)。警報が止まっていなければ、コンピュータは、再度、姿勢の異常を解消するための2つの発酵タンク11を選択する(ステップS206のNo、ステップS203)。 The computer checks whether the alarm has stopped (i.e., whether the abnormality has been resolved) after the contents have been transferred between the two fermentation tanks 11 (step S206). If the alarm has stopped, the computer terminates the attitude control to resolve the attitude abnormality (Yes in step S206). If the alarm has not stopped, the computer selects the two fermentation tanks 11 again to resolve the attitude abnormality (No in step S206, step S203).
なお、2つの発酵タンク11の間での内容物の移送は、最小限の回数にすることが望ましい。したがって、コンピュータでは、内容物の移送後の水上浮体式設備1の姿勢を予測し、内容物の移送が最小限の回数で異常が解消するように、2つの発酵タンク11を選択するようにしてもよい。 Furthermore, it is desirable to minimize the number of times the contents are transferred between the two fermentation tanks 11. Therefore, the computer may predict the orientation of the floating structure 1 after the contents have been transferred and select the two fermentation tanks 11 in such a way that the abnormality is resolved with the minimum number of contents transfers.
例えば、ヒールの異常を解消するように、2つの発酵タンク11を選択した場合、内容物の移送後、ヒールの異常が解消しても、トリム又は縦強度で異常が発生する可能性がある。この場合、内容物の移送後において、全ての種類の異常が発生しないように、2つの発酵タンク11を選択するのが望ましい。また、3つ以上の発酵タンク11の間で内容物の移送を行わなければ、全ての種類の異常を止められない場合が考えられる。この場合、コンピュータで事前に、複数の発酵タンク11の間での内容物の移送をシミュレーションすることで、内容物の移送の回数を最小限に抑えることができる。 For example, if two fermentation tanks 11 are selected to eliminate heel anomalies, even if the heel anomaly is resolved after the contents are transferred, anomalies in trim or longitudinal strength may still occur. In this case, it is desirable to select two fermentation tanks 11 so that no anomalies of any kind occur after the contents are transferred. Furthermore, it is possible that all types of anomalies cannot be prevented without transferring the contents between three or more fermentation tanks 11. In this case, the number of contents transfers can be minimized by simulating the contents transfer between multiple fermentation tanks 11 in advance using a computer.
なお、ここでは、姿勢制御専用のバラストタンクを設けずに、発酵タンク11を姿勢制御に用いるバラストタンクとして機能させる構成について説明したが、発酵タンク11とは別にバラストタンクを設けてもよい。この場合においても、発酵タンク11は、バラストタンクとして機能させてもよい。 In this explanation, we have described a configuration in which the fermentation tank 11 functions as a ballast tank for attitude control without providing a dedicated ballast tank for attitude control. However, a separate ballast tank may also be provided in addition to the fermentation tank 11. In this case as well, the fermentation tank 11 may still function as a ballast tank.
また、専用にバラストタンクを設ける場合、そのバラストタンクは最小限にするのが望ましい。例えば、バラストタンクは、左舷及び右舷にそれぞれ2~4つあれば、姿勢制御ができる。したがって、VLCC等を改造する場合は、必要最小限のバラストタンクを残して、残りのバラストタンクを発酵タンク11等とすることで、水上浮体式設備1の容積効率を上げることができる。 Furthermore, when dedicated ballast tanks are provided, it is desirable to minimize their number. For example, attitude control is possible with two to four ballast tanks each on the port and starboard sides. Therefore, when modifying VLCCs, etc., the volumetric efficiency of the floating equipment 1 can be increased by leaving only the minimum necessary ballast tanks and using the remaining ballast tanks as fermentation tanks 11, etc.
図5は、本実施形態に係る水上浮体式設備1における二酸化炭素を海中に固定化する二酸化炭素固定化システム40の構成を示す構成図である。 Figure 5 is a configuration diagram showing the setup of the carbon dioxide fixation system 40 in the floating watercraft 1 according to this embodiment, which fixes carbon dioxide in the sea.
二酸化炭素固定化システム40は、複数のエアベント41、圧力制御弁42、圧縮機43、及び、二酸化炭素用配管44を備える。 The carbon dioxide fixation system 40 includes multiple air vents 41, a pressure control valve 42, a compressor 43, and carbon dioxide piping 44.
各エアベント41は、発酵タンク11にそれぞれ設けられる。発酵タンク11の内部圧力がエアベント41に設定された所定値以上になると、エアベント41が開放される。エアベント41が開放することで、発酵タンク11内の二酸化炭素が二酸化炭素用配管44に放出される。発酵タンク11から二酸化炭素が放出され、発酵タンク11の内部圧力がエアベント41に設定された所定値未満になると、エアベント41が閉鎖される。各エアベント41から放出された二酸化炭素は、二酸化炭素用配管44を介して、圧縮機43に送出される。 Each air vent 41 is provided in the fermentation tank 11. When the internal pressure of the fermentation tank 11 exceeds a predetermined value set for the air vent 41, the air vent 41 is opened. Opening the air vent 41 releases carbon dioxide from the fermentation tank 11 into the carbon dioxide piping 44. Once carbon dioxide has been released from the fermentation tank 11 and the internal pressure falls below the predetermined value set for the air vent 41, the air vent 41 is closed. The carbon dioxide released from each air vent 41 is then sent to the compressor 43 via the carbon dioxide piping 44.
発酵タンク11内では、原料が発酵することにより、二酸化炭素が発生する。エアベント41は、発酵タンク11内で発生した二酸化炭素を外部に排出することで、発酵タンク11の内部圧力が過圧状態になることを防止する。したがって、エアベント41を設けることで、発酵タンク11の内部圧力が制御される。 Inside the fermentation tank 11, carbon dioxide is generated as the raw materials ferment. The air vent 41 prevents the internal pressure of the fermentation tank 11 from becoming excessive by releasing the carbon dioxide generated inside the tank to the outside. Therefore, by providing the air vent 41, the internal pressure of the fermentation tank 11 is controlled.
圧力制御弁42は、各エアベント41と圧縮機43を接続する二酸化炭素用配管44に設けられる。圧力制御弁42は、二酸化炭素用配管44の内部圧力が設定された所定値以上になると、各発酵タンク11から放出された二酸化炭素を圧縮機43に送り込む。なお、各発酵タンク11から放出された二酸化炭素は、タンク等に蓄えられた後に、圧縮機43に送り込まれてもよい。また、圧力制御弁42は、二酸化炭素が蓄えられるタンク等の内部圧力を制御するように設けられてもよい。 The pressure control valve 42 is installed in the carbon dioxide piping 44 connecting each air vent 41 to the compressor 43. When the internal pressure of the carbon dioxide piping 44 exceeds a set predetermined value, the pressure control valve 42 sends the carbon dioxide released from each fermentation tank 11 to the compressor 43. Alternatively, the carbon dioxide released from each fermentation tank 11 may be stored in a tank or similar container before being sent to the compressor 43. Furthermore, the pressure control valve 42 may be configured to control the internal pressure of the tank or similar container where the carbon dioxide is stored.
圧縮機43は、各発酵タンク11から放出された二酸化炭素を圧縮して海中(水中)に放出する。圧縮機43により圧縮された二酸化炭素は、海中に排出口があるパイプラインを通じて放出される。これにより、各発酵タンク11で発生した二酸化炭素は、海中に固定化され、二酸化炭素の排出が抑制される。 The compressor 43 compresses the carbon dioxide released from each fermentation tank 11 and releases it into the sea (water). The compressed carbon dioxide is released through a pipeline with an outlet in the sea. As a result, the carbon dioxide generated in each fermentation tank 11 is fixed in the sea, suppressing carbon dioxide emissions.
本実施形態によれば、水中に生息する植物を原料とするバイオエタノールを効率的に生産することができる。 According to this embodiment, bioethanol can be efficiently produced using aquatic plants as raw materials.
また、植物を発酵させるための発酵タンク11をバラストタンクとして機能させることで、水上浮体式設備1に姿勢制御専用のバラストタンクを設ける必要が無い。したがって、姿勢制御専用のバラストタンクを設ける場合と比較して、水上浮体式設備1の空間を有効に利用することができる。 Furthermore, by using the fermentation tank 11 for fermenting plants as a ballast tank, there is no need to provide a separate ballast tank for attitude control on the floating structure 1. Therefore, compared to the case where a separate ballast tank is provided for attitude control, the space on the floating structure 1 can be utilized more effectively.
さらに、二酸化炭素固定化システム40を設けることで、発酵タンク11で発生する二酸化炭素を自然界の水中に固定化することができる。これにより、水上浮体式設備1による二酸化炭素の排出量を抑制できる。また、水上浮体式設備1の近辺で原料となる海藻を養殖している場合、養殖している海藻の生育を促すことができる。なお、二酸化炭素固定化システム40は、設けなくても、水上浮体式設備1におけるバイオエタノールの生産に支障はない。 Furthermore, by installing the carbon dioxide fixation system 40, the carbon dioxide generated in the fermentation tank 11 can be fixed in the natural water environment. This reduces the amount of carbon dioxide emitted by the floating watercraft 1. Additionally, if seaweed, the raw material, is being cultivated near the floating watercraft 1, the growth of the cultivated seaweed can be promoted. Note that the carbon dioxide fixation system 40 is not necessary for bioethanol production in the floating watercraft 1.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、構成要素を削除、付加又は変更等をしてもよい。また、複数の実施形態について構成要素を組合せ又は交換等をすることで、新たな実施形態としてもよい。このような実施形態が上述した実施形態と直接的に異なるものであっても、本発明と同様の趣旨のものは、本発明の実施形態として説明したものとして、その説明を省略している。 Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above, and components may be deleted, added, or modified. Also, new embodiments may be created by combining or replacing components in multiple embodiments. Even if such embodiments differ directly from the embodiments described above, those that share a similar purpose to the present invention are described as embodiments of the present invention, and their descriptions are omitted.
1…水上浮体式設備、2…収穫装置、3…洗浄部、4…粉砕前貯蔵部、5…粉砕機、6…第1遠心分離機、7…第2遠心分離機、8…蒸留塔、10…船体、11…発酵タンク、12…残渣タンク、13…エタノールタンク。 1…Floating watercraft, 2…Harvesting equipment, 3…Washing section, 4…Pre-crushing storage section, 5…Crusher, 6…First centrifugal separator, 7…Second centrifugal separator, 8…Distillation column, 10…Hull, 11…Fermentation tank, 12…Residue tank, 13…Ethanol tank.
Claims (9)
前記取込手段により取り込まれた前記植物を粉砕する粉砕手段と、
選択された2つの発酵タンクの間で内容物が移送されることで姿勢制御され、前記植物を発酵させるために貯蔵する複数の発酵タンクと、
前記粉砕手段により粉砕された前記植物を前記発酵タンクに送り込む植物用配管と、
前記植物の発酵により生成された発酵液を前記発酵タンクから取り出す発酵液用配管と、
前記発酵液から残渣を分離して取り除く残渣分離手段と、
前記残渣分離手段により前記残渣が取り除かれた前記発酵液を、エタノールを生成するために蒸留する蒸留手段と、
前記蒸留手段により生成された前記エタノールを貯蔵するエタノールタンクと
を備えたことを特徴とする水上浮体式設備。 A means of taking in aquatic plants,
A crushing means for crushing the plants taken in by the aforementioned intake means,
The contents are transferred between two selected fermentation tanks, and the posture is controlled, and there are multiple fermentation tanks for storing the plants for fermentation,
A plant pipe for sending the plant, which has been crushed by the crushing means, to the fermentation tank,
A piping system for the fermented liquid produced by the fermentation of the aforementioned plants, which is used to remove the fermented liquid from the fermentation tank,
A residue separation means for separating and removing the residue from the fermentation liquid,
A distillation means for distilling the fermentation liquid from which the residue has been removed by the residue separation means in order to produce ethanol,
A floating watercraft characterized by comprising an ethanol tank for storing the ethanol produced by the distillation means.
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の水上浮体式設備。 The floating water-based equipment according to claim 1, further comprising a means for removing moisture from the aforementioned plants.
を特徴とする請求項1に記載の水上浮体式設備。 To perform the aforementioned attitude control, the contents are transferred between the two fermentation tanks using piping that includes the connected plant piping and the fermentation liquid piping.
A floating watercraft according to claim 1 , characterized by the following:
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の水上浮体式設備。 The floating water-based equipment according to claim 3, characterized in that it is equipped with a plant piping valve provided in the plant piping for transferring contents between the two fermentation tanks and simultaneously supplying the plants to the fermentation tanks.
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の水上浮体式設備。 The floating watercraft according to claim 3, characterized in that it is equipped with a fermentation liquid piping valve provided in the fermentation liquid piping for transferring contents between the two fermentation tanks and for removing the fermentation liquid from the fermentation tanks.
を特徴とする請求項1に記載の水上浮体式設備。 The floating watercraft according to claim 1, characterized in that ethanol is used as fuel.
を特徴とする請求項1に記載の水上浮体式設備。 The floating watercraft according to claim 1, characterized in that the residue separated from the fermentation liquid is used as fuel.
を特徴とする請求項1に記載の水上浮体式設備。 The floating watercraft according to claim 1, characterized in that it is configured in the shape of a ship.
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の水上浮体式設備。 The floating water-based equipment according to claim 1, characterized by comprising a carbon dioxide fixation means for fixing carbon dioxide generated in the fermentation tank into water.
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