海の酸素

質問

わたしたちは海に潜ってる間酸素ボンベを必ず背負って海に潜りますが、実際のところ海は多少の酸素を出していると思います。なら酸素ボンベをつかわずに海の酸素をどうにかして使える方法とかはないんでしょうか？ それとも海にはやっぱり酸素は含まれてないんでしょうか？ちょっと疑問に思ったのでここに記入してみました。回答お待ちしております。

回答No.21

stomachman · ベストアンサー

http://www.data.kishou.go.jp/kaiyou/db/maizuru/knowledge/yozaiox.html

によれば、海面近くでは海水1kg(約1リットル）当たり200～300μmol（マイクロモル）の酸素（O2）が溶けているようです。これを絞り出す一番簡単な方法は、加熱すること。温度を上げれば酸素が溶けにくくなって泡が生じる。
　ヒトがフツーにしてる状態（基礎代謝）において、大体毎分200mL (≒0.01mol = 10000μmol)程度の酸素が必要だとすると、えーと、毎秒1～2リットル程度の海水を加熱してやればナントカなるというオーダーでしょう。海水2リットルの温度を50℃だけ上げるとすると、およそ毎秒400kJのエネルギーが必要で、もちろん、熱い海水を捨てたのではエネルギー効率が悪過ぎるから、熱交換器を使って熱をできるだけ回収して再利用しなくちゃいけません。仮に80%のエネルギーが回収できたとすると、それでも毎秒80kJを消費する。つまり80kW(キロワット)ですね。夏の真っ昼間にコンビニ1軒が消費する電力の4倍ぐらいです。これはでかい。
　というわけで、加熱法は落第っぽい。

　やはり魚のエラのように、莫大な表面積を持つ非常に薄い膜を介して血液に相当する溶媒（たとえば人工血液に使われるフルオロカーボン）に酸素を拡散させて移すという（単なる膜じゃない、構造的な）フィルターを使うのが良さそうです。ただしこの場合、溶媒中の酸素を濃縮する手段も用意しなくちゃいけません。どうやるかな？ また、海水を強制的に流す手段の心配もしなくては。うーむむ、ナンダカンダで結構エネルギーを喰いそうです。
　そういや、マグロは泳ぐのをやめると窒息しちゃうとか。猛スピードで泳ぐことで、単位時間当たり大量の海水をエラに強制的に流しているんでしょう。

お礼

とても詳しく教えてくださってありがとうございます。すごく今そのような話が聞けてワクワクしています！ありがとうございました！

回答No.22

takasimaru

人間のスペックでは無理です。魚が基本的に地上で生活できないのと同様に。

回答No.20

noname#195146

海中だけでなく、川にも湖にも池にも酸素は溶け込んでいます。水（H2O）のような化合物の形ではなく、酸素分子（O2）の形です。だからこそ、魚類などの水中の酸素を呼吸する生物が、ずっと生きて活動できます。

　その酸素をフィルターなどで工夫して取り出す研究はずっと以前からあります。暗い海底での長期作業などを考えると、植物の光合成だけでは心許ない。できれば海水から酸素を期待として取り出したい。

　ただ、溶け込んでいる酸素が少ないんですね（0.5％くらいだったかな）。そのため現状では、たった一人分の酸素を得るのに、非常に大きなフィルター（何十平方メートルとか）に強制的にポンプ海水を送りこむなどしなければなりません。まだ、ダイバー用のボンベの代りというわけにはいきません。

　とはいえ、あくまでも現状の話です。技術がどこまで進むかは未知ですから、ボンベ程度の装置で人間がずっと海中で活動できるようになる可能性は大いにあります。

補足

では不可能。とは言い切れないんですね！ヒントになるようなことが聞けてとても嬉しいです！詳しく教えてくださってありがとうございます。

回答No.19

nitori1974

ドラえもんの道具にそんなのがあったような気がします。、
現在の技術でも海水から酸素を抽出するとこは可能ですがヒトが
呼吸できるほどの効率は出せません。

回答No.18

untin013

海水にも当然酸素は溶けています。
魚はえら呼吸で海水中の酸素をとりこんでいます。えらはとても複雑な構造、機能を有しているため、人が機械として作るのは難しいと思います。
ヒトの腸を機械で再現すると1件家くらいの大きさになると聞いたことがあります(本当かわかりませんが…)。
それほど生体を再現することは困難なのでしょう。

回答No.17

octopoda8

スキューバダイビングで背負っているのは、酸素ボンベではなく空気を高圧で圧縮したエアタンクです。（特殊な物として、閉鎖循環させる空気から薬品で二酸化炭素を吸着し、酸素ボンベから酸素を補給する呼吸器は有りますが。）
まあそれはともかく、水中の酸素濃度は空気中と比べて非常に低く、それをどんなに効率良く取り入れたとしても、人間の活動に必要な量を確保するのは難しそうです。
詳しくはこちらをどうぞ。
http://www.toshiba.co.jp/elekitel/special/2005/08/sp_01_b.htm

回答No.16

Saturn5

酸素は海水中にも含まれています。
魚類は水中の酸素を使って呼吸します。
しかし、酸素は本来は水溶性のものではなく、水中に溶けている
量はごくわずかです。

人間の体表では吸収することはできずに、魚類の「えら」のような
ものが必要となるでしょう。
また、恒温のほ乳類と変温の魚類では酸素消費量が全く違います。
魚類はえらがあっても酸素を摂取しにくいので、ふだんはじっとして
います。敵に襲われたときだけ高速で逃げますが、これはエラ呼吸の
酸素だけでなく、筋肉中のミオグロビンに貯蓄されていた酸素を
使っているからです。
イメージでは、陸上で細いストローをくわえた呼吸だと思ってください。
生活はできても、走ったり階段を上ったりすることはできません。

回答No.15

souitikun_

海中にも酸素は発生しています。
おもに海草の光合成からの酸素がメインですね。

回答No.14

take0023

難しいですね。でもやってやれです。
いつか出来るとおもいます

回答No.13

nekobasuhoihoi

海の中でも光合成はおこなわれているので当然酸素はありますね。
ただそれを集めるだけでも相当の技術と酸素の量がいることでしょう。

酸素ボンベと対比して考えると費用対効果が悪すぎるので現在では
まだ実用化されていないのでしょう。

回答No.12

nickelpocket

>わたしたちは海に潜ってる間酸素ボンベを必ず背負って海に潜りますが、実際のところ海は多少の酸素を出していると思います。
はい、動植物が生成した酸素や大気中の酸素がほんのわずかながら溶け込んでいます。
>なら酸素ボンベをつかわずに海の酸素をどうにかして使える方法とかはないんでしょうか？
これは現実的ではありません。なぜなら海水に溶け込んでいる酸素はほんの僅かなので人間が生存するのに必要なだけ用意することができないからです。
また、水H2Oを分解して酸素O2を生成するのは大変な手間がかかり労力に見合わないのでこちらも現実的ではありません。