(57)【要約】エネルギー供給システムは、水素と酸素とを供給されてエネルギーを発生するエネルギー発生部４と、エネルギー発生部４の排気に含まれる水と内部に有する水素化マグネシウムとの反応により水素を生成する水素供給部２と、水素供給部２で水と水素化マグネシウムとの反応により生成する水酸化マグネシウムに基づいて水素化マグネシウムと第２酸素とを生成する再生部３０と、再生部３０から酸素を供給されてエネルギー発生部４へ酸素を供給する酸素供給部３とを具備する。
2008136087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素生成物質と水とが反応して、水素と水酸化物とが生成される水素供給部と、
前記水素供給部から供給される前記水素と酸素供給部から供給される酸素とによって、エネルギーが発生されるエネルギー発生部と、
前記水素供給部から排出される前記水と前記水酸化物とに基づいて、前記水素生成物質と前記酸素とが生成される再生部と
を具備する
エネルギー供給システム。
【請求項２】
請求の範囲１に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記再生部は、
前記水酸化物と前記水素とに基づいて、金属と前記水とが生成される金属再生部と、
前記水を電気分解して、前記水素と前記酸素とを生成する電解部と
を備える
エネルギー供給システム。
【請求項３】
請求の範囲２に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記電解部は、前記電解部にて用いる電力が発電される自然エネルギー発電装置を備える
エネルギー供給システム。
【請求項４】
請求の範囲２及び３のいずれか一項に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記金属再生部は、
塩化水素と前記水酸化物とが反応して、塩化物と水が生成される塩化物生成部と、
前記塩化物に基づいて、塩素と前記金属とを生成する金属再生部とを含む
エネルギー供給システム。
【請求項５】
請求の範囲４に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記金属再生部は、前記水素と前記塩素とに基づいて、前記塩化水素が生成される塩化水素生成部を備えた
エネルギー供給システム。
【請求項６】
請求の範囲１乃至５のいずれか一項に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記金属はＭｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌのうちから選択される少なくとも一種を含み、
前記水素生成物質は、前記金属及び前記金属が水素化された化合物の少なくとも一方を含む
エネルギー供給システム。
【請求項７】
請求の範囲１乃至６のいずれか一項に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記水素供給部と前記酸素供給部と前記エネルギー発生部と前記水素供給部で生成される前記水酸化化合物を貯蔵する貯蔵部とを備えた第１ユニットが、
前記再生部を備えた第２ユニットに、連結可能に構成されている
エネルギー供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー供給システムに関し、特に水素を燃料として用いるエネルギー供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水素を利用してエネルギー（例示：電気、熱）を発生し、供給するエネルギー供給システムが知られている。図１は、従来のエネルギー供給システムの一例を示す構成図である。従来のエネルギー供給システム１０１は、エネルギー発生装置としての燃料電池１０４と、水素タンク１０２と、酸素タンク１０３とを具備する。燃料電池１０４は、水素タンク１０２から配管１１１を介して水素を、酸素タンク１０３から配管１１２を介して酸素をそれぞれ供給される。燃料電池１０４は、水素と酸素とに基づいて電力を発生すると共に、熱を発生する。燃料電池１０４は、配管１１３を介して排気（水蒸気）を排出する。【０００３】
ここで、環境問題やエネルギーの効率的利用の観点から、エネルギー供給システム１０１は、排出物をできるだけ抑制し、再利用可能なものをできるだけ再利用することが望まれている。特に、エネルギー供給システム１０１を、海中や地中、宇宙の施設や移動手段のような密閉空間１１０において用いる場合、その要求は特に顕著である。例えば、水素タンク１０２が金属の水素化物と水との反応で水素を発生させるものである場合、配管１１３ａを介して排気中の水蒸気を水素タンク１０２へ循環させることが考えられる。そのような技術として、特開２００３−３１７７８６号公報に燃料電池発電システムが開示されている。この燃料電池発電システムは、水素を燃料として発電を行うと共に水を生成する燃料電池（２）と、水素発生物質（Ｐ）と水（Ｗ）との反応により水素を発生すると共にその水素を前記燃料電池（２）に供給する水素発生装置（４）と、前記燃料電池（２）の運転により生成された水を受容して、その水を反応用水として前記水素発生装置（４）に供給する給水装置（７）とを有する。【０００４】
この水素発生装置は、水素発生物質（例示：Ｍｇ合金粒子）へ水を供給することで水素を発生させている。ただし、燃料電池からの水は高温なので水素発生効率を向上させることができるとの記載はあるが、その水素発生量を増加及び減少させる制御方法に関しては特に記載はない。また、水素の発生に伴い生成されるＭｇ（ＯＨ）２水溶液は外部へ取り出されるが、それがどのように処理されるかに関しては特に記載はない。エネルギー供給システムにおいて、排出物を抑制し、可能な限り再生、再利用することにより、効率を向上させる技術が望まれる。密閉空間では、排出物を可能な限り抑制し、物質的に閉じた系内における物質変化により、エネルギーが取り出せる技術が望まれる。【０００５】
関連する技術として特開２００２−２０８４２５号公報に燃料電池用燃料改質器が開示されている。この燃料電池用燃料改質器は、燃料と水蒸気から水素を製造する燃料改質器である。燃料の水蒸気改質用触媒を充てんした燃料改質触媒層、燃料および水蒸気を含む改質用燃料ガスを該燃料改質触媒層に導入する改質用燃料ガス供給手段、水蒸気改質により生成する水素主成分ガスを該燃料改質触媒層から排出する改質燃料ガス排出手段、ならびに該改質燃料に含まれる二酸化炭素を吸収するために、該燃料改質触媒層の下流に設けられた金属酸化物層を備えてなる。この金属酸化物層は、例えば、酸化マグネシウム層である。酸化マグネシウム層は、メタノール改質反応で生成される水素および二酸化炭素のうち、二酸化炭素と反応して炭酸マグネシウムを生成する。すなわち、二酸化炭素を大気に放出することなく回収し得る。【０００６】
関連する技術として特開２００２−８０２０２号公報に燃料電池用燃料ガスの生成システムが開示されている。この燃料ガス生成システムは、反応器内に金属水素化物を微細化して供給しつつ、噴射機から水を噴射し、金属水素化物を加水分解して水素を生成する。供給される水は燃料電池の生成水を用いる。こうすることにより、加水分解用の水タンクを省略または小型化でき、システム全体の小型化を図ることができる。燃料電池の廃熱を反応器に供給して金属水素化物を熱分解する構成、加水分解時に発生した熱を用いて別の金属水素化物を熱分解する構成などを採ることもできる。この燃料電池システムは、水素生成後の生成物を反応器内に保持し、特別な処理をしていない。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の目的は、エネルギーを発生させるとき、排出物を抑制し、可能な限り再生、再利用することが可能なエネルギー供給システムを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、密閉空間（又は有限空間）においてエネルギーを発生させるとき、排出物を可能な限り抑制し、物質的に閉じた系内における物質変化により、エネルギーを取り出すことが可能なエネルギー供給システムを提供することにある。
【０００９】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【００１０】
上記課題を解決するために本発明のエネルギー供給システムは、水素供給部と、エネルギー発生部と、再生部とを具備する。水素供給部は、水素生成物質と水とが反応して、水素と水酸化物とが生成される。エネルギー発生部は、水素供給部から供給される水素と酸素供給部から供給される酸素とによって、エネルギーが発生される。再生部は、水素供給部から排出される水と水酸化物とに基づいて、水素生成物質と酸素とが生成される。
【００１１】
上記のエネルギー供給システムにおいて、再生部は、水酸化物と水素とに基づいて、金属と水とが生成される金属再生部と、水を電気分解して、水素と酸素とを生成する電解部とを備えていても良い。
【００１２】
上記のエネルギー供給システムにおいて、電解部は、電解部にて用いる電力が発電される自然エネルギー発電装置を備えていても良い。
【００１３】
上記のエネルギー供給システムにおいて、金属再生部は、塩化水素と水酸化物とが反応して、塩化物と水が生成される塩化物生成部と、塩化物に基づいて、塩素と金属とを生成する金属再生部とを含んでいても良い。
【００１４】
上記のエネルギー供給システムにおいて、金属再生部は、水素と塩素とに基づいて、塩化水素が生成される塩化水素生成部を備えていても良い。
【００１５】
上記のエネルギー供給システムにおいて、金属はＭｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌのうちから選択される少なくとも一種を含んでいても良い。水素生成物質は、金属及び金属が水素化された化合物の少なくとも一方を含んでいても良い。
【００１６】
上記のエネルギー供給システムにおいて、水素供給部と酸素供給部とエネルギー発生部と水素供給部で生成される水酸化化合物を貯蔵する貯蔵部とを備えた第１ユニットが、再生部を備えた第２ユニットに、連結可能に構成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、従来のエネルギー供給システムの一例を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明のエネルギー供給システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示されるマグネシウム再生部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のエネルギー供給システムの実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図２は、本発明のエネルギー供給システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。エネルギー供給システム１は、密閉空間５０内に設けられたエネルギー供給部１０と、再生部３０とを具備する。【００１９】
密閉空間５０は、海や地下、宇宙に設けられた施設や、海や地下、宇宙内を移動する移動手段のような、全体として概ね閉じた空間を形成した設備である。密閉空間５０内に持ち込める燃料や物資が限られることや環境への配慮のため、そのエネルギー供給システム１は、排出物を抑制し、可能な限り再生、再利用を行う必要がある。本発明は、水素と酸素とから水を生成する反応（例示：燃料電池、水素ガスエンジン）を用いてエネルギーを生成する。そして、それと同時に、水素を生成する過程で形成される物質を再生して水素の生成に再利用する。これらの反応を以下に示す。【００２０】
ＭｇＨ２＋２Ｈ２０→Ｍｇ（ＯＨ）２＋２Ｈ２      …（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２＋２ＨＣｌ→ＭｇＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ      …（２）
ＭｇＣｌ２→Ｍｇ＋Ｃｌ２      …（３）
２Ｈ２Ｏ→２Ｈ２＋Ｏ２      …（４）
Ｃｌ２＋Ｈ２→２ＨＣｌ      …（５）
Ｈ２＋Ｍｇ→ＭｇＨ２      …（６）
２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ      …（７）【００２１】
式（１）に示されるように、水素化マグネシウムと水との反応により、水素と水酸化マグネシウムが生成される。水酸化マグネシウムは、式（２）に示されるように、式（５）で生成される塩化水素と反応して、塩化マグネシウムと水とを生成する。塩化マグネシウムは、式（３）に示されるように、電気分解等の手法により、マグネシウムと塩素とに分解される。水は、式（４）に示されるように、電気分解等の手法により、水素と酸素とに分解される。式（３）で生成された塩素と式（４）で生成された水素とにより、式（５）のように塩化水素が生成される。この塩化水素は、式（２）の反応で使用される。また、式（３）で生成されたマグネシウムと式（４）で生成された水素とにより、式（６）に示されるように水素化マグネシウムが生成される。水素化マグネシウムは、式（１）の反応で使用される。式（１）で生成された水素と式（４）で生成された酸素とは、式（７）に示されるように、エネルギーの生成（例示：燃料電池、水素ガスエンジン）に使用される。そのとき生成される水は、式（１）で使用される。【００２２】
このように、式（１）〜式（７）の反応は、原料物質と生成物質との間の物質収支が合っている。すなわち、電気分解等のエネルギーを供給することにより、排出物をほとんど生成することなく、物質的に閉じた系内における物質変化により、エネルギーを取り出すことが可能となる。このような本発明を実施するための各構成について以下に説明する。【００２３】
エネルギー供給部１０は、水素と酸素との反応によりエネルギーを発生させる。エネルギー供給部１０は、水素供給部２、酸素供給部３、燃料電池４、及び貯蔵部７を具備する。【００２４】
水素供給部２は、水（Ｈ２Ｏ）２３と水素化マグネシウム（ＭｇＨ２）２１との上記式（１）の反応により、水素（Ｈ２）と水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）２２とを生成する。水（Ｈ２Ｏ）２３は、燃料電池４の排気に含まれ、配管１３から供給される。その水（Ｈ２Ｏ）２３は、液体の水、液体の水と水蒸気との混合、水蒸気のみの場合がある。水素化マグネシウム（ＭｇＨ２）２１は、水素供給部２の内部に格納されている、又は再生部３０から供給される。生成された水素（Ｈ２）は、配管１１を介して燃料電池４へ供給される。生成された水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）２２は、水２３中に沈殿し、水と混合されたスラリーとして配管１４を介して、貯蔵部７で貯蔵されるか、又は、再生部３０へ供給される。【００２５】
酸素供給部３は、配管１２を介して燃料電池４へ酸素（Ｏ２）を供給する。酸素は、酸素供給部３の内部に格納されている、又は再生部３０から供給される。【００２６】
燃焼電池４は、水素供給部２からの水素（Ｈ２）と、酸素供給部３からの酸素（Ｏ２）とに基づいて、式（７）の反応により電力及び熱を発生する。そのとき、排出物として、水（水蒸気）を生成する。本発明では、燃料電池４の種類は特に限定されないが、例えばＰＥＦＣ（固体高分子型燃料電池）である。また、水素を用いてエネルギーを発生させる他の設備であっても良い。例えば、水素ガスエンジンである。水素ガスエンジンの場合、燃料電池４と同様に、水素と酸素とに基づいて、動力（発電機と連携した場合は電力）及び熱を発生し、その排気は水（水蒸気）である。電力（動力）及び熱は、図示されない機器により回収、利用される。【００２７】
再生部３０は、エネルギー供給部１０で生成される水酸化マグネシウムに基づいて、水素化マグネシウム２１と酸素とを生成する。再生部３０は、マグネシウム再生部（３１）、電解部３３、及び水素化物生成部３２を備える。【００２８】
マグネシウム再生部３１は、水酸化マグネシウムと水素とに基づいて、マグネシウム（Ｍｇ）と水とを生成する。水酸化マグネシウムは、エネルギー供給部１０の水素供給部２又は貯蔵部７から供給される。水素は、電解部３３から供給される。生成されたマグネシウムは、配管４１を介して水素化物生成部３２へ供給される。生成された水は、配管４２を介して電解部３３へ供給される。【００２９】
電解部３３は、式（４）に示されるような水の電気分解により、水素と酸素とを生成する。ここで、水は、マグネシウム再生部３１から配管４２を介して供給される。電力は、例えば、太陽電池や風力発電機、波力発電機、地熱発電機のような自然エネルギー発電装置に例示される。これらは、装置があり、所定の環境があれば、電力は基本的に無尽蔵と考えられる。そのような電力は、持ち込める燃料や物資が限られることや環境への配慮の必要な密閉空間５０においては好ましい。ここで、密閉空間５０が宇宙空間にあれば、例えば太陽電池を使用することができる。密閉空間５０が海上であれば、例えば太陽電池や風力発電機、波力発電機を用いることができる。密閉空間５０が地中であれば、例えば地熱発電機を用いることができる。生成された水素は、配管４３を介してマグネシウム再生部３１及び水素化物生成部３２へ供給される。生成された酸素は、配管４５を介してエネルギー供給部１０の酸素供給部３へ供給される。【００３０】
なお、本エネルギー供給システムでは、他に使用される電力についても上記のような自然エネルギー発電装置で生成された電力を用いることが好ましい。【００３１】
水素化物生成部３２は、式（６）に示されるような水素とマグネシウムとの所定の温度及び圧力下での反応により、水素化マグネシウムを生成する。温度及び圧力を形成するためのエネルギーは、電解部３３で例示された電力を用いることができる。ここで、水素は、電解部３３から配管４３を介して供給される。マグネシウムは、マグネシウム再生部３１から配管４１を介して供給される。生成された水素化マグネシウムは、配管４４を介してエネルギー供給部１０の水素供給部２へ供給される。【００３２】
次に、マグネシウム再生部３１について詳細に説明する。図３は、図２に示されるマグネシウム再生部の構成を示すブロック図である。マグネシウム再生部３１は、塩化水素生成部６１と、塩化マグネシウム生成部６２と、水分離部６３と、マグネシウム生成部６４と、後処理部６５、熱交換器６６とを含む。【００３３】
塩化水素生成部６１は、式（５）に示されるような水素と塩素との反応（燃焼）により、塩化水素を生成する。水素は、電解部３３から配管４３を介して供給される。塩素は、マグネシウム生成部６４から配管７５を介して供給される。生成された塩化水素は配管７１を介して塩化マグネシウム生成部６２へ供給される。【００３４】
塩化マグネシウム生成部６２は、式（２）に示されるような塩化水素と水酸化マグネシウムとの反応により、塩化マグネシウムと水とを生成する。塩化水素は、配管７１を介して塩化水素生成部６１から供給される。水酸化マグネシウムは、配管１４を介してエネルギー供給部１０から供給される。生成された塩化マグネシウムと水とは、水分離部６３へ供給される。【００３５】
水分離部６３は、塩化マグネシウムと水との混合物を、塩化マグネシウムと水とに分離する。例えば、混合物を煮沸して水を水蒸気として蒸発させることで、水を除去することができる。除去された水蒸気（水）は、配管７６を介して熱交換器６６へ送出される。そして、熱交換器６６において、配管７７の冷媒（例示：海水）との熱交換により冷却されて水となり、配管４２を介して電解部３３へ供給される。分離された塩化マグネシウムは、配管７３を介してマグネシウム生成部６４へ供給される。【００３６】
マグネシウム生成部６４は、式（３）に示されるように塩化マグネシウムを水溶液中で電気分解し、塩素とマグネシウムとを生成する。電力は、電解部３３で例示された電力を用いることができる。塩化マグネシウムは、水分離部６３から配管７３を介して供給される。生成された塩素は、配管７５を介して塩化水素生成部６１へ供給される。生成されたマグネシウムは電気分解の電極から取り出されて配管７４を介して後処理部６５へ送られる。【００３７】
後処理部６５は、マグネシウムの乾燥、粉砕等を行い、水素化容易な状態にする。マグネシウムは、マグネシウム生成部６４から配管７４で供給される。処理されたマグネシウムは、配管４１を介して水素化物生成部３２へ供給される。【００３８】
ここで、エネルギー供給システム１の各構成は、全て同一の密閉空間５０内に設けられている必要はない。例えば、エネルギー供給部１０が小型探査船６０（子船）に、再生部３０がその小型探査船６０を支援する母船７０に搭載されていても良い。その場合、小型探査船６０が母船７０に格納されている場合、母船７０の再生部３０により水素化マグネシウム及び酸素を生成し、小型探査船６０のエネルギー供給部１０の水素供給部２及び酸素供給部３へそれぞれ供給する。そして、探査を開始するとき、エネルギー供給部１０と再生部３０との接続を切り離す。この場合、水素供給部２で生成される水酸化マグネシウムは貯蔵部７に格納される。これにより、場所に余裕の無い小型探査船６０には再生部３０を搭載する必要が無くなり、一方、相対的に場所に余裕のある母船７０に再生部３０を搭載することで、物質の再生、再利用を図ることも可能となる。小型探査船６０としては、例えば、海底探査用の潜水艇や、宇宙往還機などに例示される。母船は、海底探査用の潜水艇の支援船や、宇宙ステーションに例示される。【００３９】
次に、本発明のエネルギー供給システムの実施の形態の動作について説明する。【００４０】
水素供給部２は、エネルギー供給システム１の起動時には、図示されない水貯蔵装置から、起動後は配管１３から、それぞれ水２３を供給される。そして、水２３と水素化マグネシウム２１との反応（式（１））により、水素と水酸化マグネシウム２２とを生成する。水素供給部２は、配管１１を介して水素を燃料電池４へ、配管１４を介して水酸化マグネシウム２２と水２３とが混合されたスラリーを塩化マグネシウム生成部６２へ、それぞれ供給する。酸素供給部３は、配管１２を介して燃料電池４へ酸素を供給する。燃焼電池４は、水素供給部２からの水素と、酸素供給部３からの酸素との反応（式（７））により、電力及び熱を発生する。そして、生成された水（水蒸気）は、配管１３を介して水素供給部２へ供給する。【００４１】
塩化水素生成部６１は、電解部３３から水素を、マグネシウム生成部６４から塩素をそれぞれ供給される。そして、水素と塩素との反応（式（５））により、塩化水素を生成する。塩化マグネシウム生成部６２は、塩化水素生成部６１から供給された塩化水素と、水素供給部２から供給された水酸化マグネシウムとの反応（式（２））により、塩化マグネシウムと水とを生成する。水分離部６３は、塩化マグネシウム生成部６２から供給された塩化マグネシウムと水との混合物を、塩化マグネシウムと水とに分離する。マグネシウム生成部６４は、水分離部６３から供給された塩化マグネシウムを水溶液中で電気分解（式（３））し、塩素とマグネシウムとを生成する。後処理部６５は、マグネシウム生成部６４から供給されたマグネシウムの乾燥、粉砕等を行い、水素化容易な状態にする。【００４２】
電解部３３は、水分離部６３（熱交換部６６）から供給された水を電気分解（式（４））し、水素と酸素とを生成する。電解部３３で生成された酸素は酸素供給部３へ供給される。水素化物生成部３２は、電解部３３から供給された水素と、後処理部６５から供給されたマグネシウムとの反応（式（６））により、水素化マグネシウムを生成する。水素化物生成部３２で生成された水素化マグネシウムは水素供給部２へ供給される。【００４３】
このように、本発明により、式（１）〜式（７）の原料物質と生成物質との間の物質収支が合っている反応が実行されるので、一部、電気分解等のエネルギーを供給することにより、排出物をほとんど生成することなく、物質的に閉じた系内における物質変化により、エネルギーを取り出すことが可能となる。【００４４】
上記水素化物の再生部３０の他の動作として、Ｍｇ電解法としてダウ法（米国、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）やイーゲー法（独国、イーゲー社）、新電解法などを用いることも可能である。【００４５】
なお、上記の実施の形態では、特に好ましい例として、金属のＭｇを示している。しかし、Ｍｇ以外の金属としてＭｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌのうちから選択される少なくとも一種を含んだ金属であれば本発明は実施可能である。この場合、水素供給部２で水素を発生させる物質としての水素生成物質は、この金属及び金属が水素化された化合物の少なくとも一方を含んでいればよい。【００４６】
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。【００４７】
本発明により、密閉空間で用いるエネルギー供給システムにおいて、排出物を抑制し、効率を向上させることができる。また、密閉空間で用いるエネルギー供給システムにおいて、排出物を可能な限り抑制し、物質的に閉じた系内における物質変化により、エネルギーを取り出すことが可能となる。
【図１】
2008136087.tif 000003
【図２】
2008136087.tif 000004
【図３】
2008136087.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月23日(2008.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素生成物質と供給された第１の水とが反応して、第１の水素と水酸化物とが生成される水素供給部と、
前記水素供給部から供給される前記第１の水素と酸素供給部から供給される酸素とによって、エネルギーが発生され、前記第１の水が生成されるエネルギー発生部と、
前記水素供給部から排出される前記第１の水の余剰である第２の水と前記水酸化物とに基づいて、前記水素生成物質と前記酸素とが生成される再生部と
を具備する
エネルギー供給システム。
【請求項２】
請求の範囲１に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記再生部は、
前記水酸化物と第２の水素と前記第２の水とに基づいて、金属と第３の水とが生成される金属再生部と、
前記第３の水を電気分解して、前記第２の水素及び第３の水素と前記酸素とを生成する電解部と、
前記第３の水素と前記金属とに基づいて、前記水素生成物質を生成する水素化物生成部と
を備える
エネルギー供給システム。
【請求項３】
請求の範囲２に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記電解部は、前記電解部にて用いる電力が発電される自然エネルギー発電装置を備える
エネルギー供給システム。
【請求項４】
請求の範囲２乃至３のいずれか一項に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記金属再生部は、
塩化水素と前記水酸化物と前記第２の水とが供給され、前記塩化水素と前記水酸化物とが反応して、塩化物と第４の水とが生成され、前記第４の水及び前記第２の水を含む前記第３の水と前記塩化物とが送出される塩化物生成部と、
前記塩化物に基づいて、塩素と前記金属とを生成する金属生成部とを含む
エネルギー供給システム。
【請求項５】
請求の範囲４に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記金属再生部は、前記第２の水素と前記塩素とに基づいて、前記塩化水素が生成される塩化水素生成部を備えた
エネルギー供給システム。
【請求項６】
請求の範囲１乃至５のいずれか一項に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記金属はＭｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌのうちから選択される少なくとも一種を含み、
前記水素生成物質は、前記金属及び前記金属が水素化された化合物の少なくとも一方を含む
エネルギー供給システム。
【請求項７】
請求の範囲１乃至６のいずれか一項に記載のエネルギー供給システムにおいて、
前記水素供給部と前記酸素供給部と前記エネルギー発生部と前記水素供給部で生成される前記水酸化化合物を貯蔵する貯蔵部とを備えた第１ユニットが、前記再生部を備えた第２ユニットに、連結可能に構成されている
エネルギー供給システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
［００２５］
酸素供給部３は、配管１２を介して燃料電池４へ酸素（Ｏ２）を供給する。酸素は、酸素供給部３の内部に格納されている、又は再生部３０から供給される。
［００２６］
燃料電池４は、水素供給部２からの水素（Ｈ２）と、酸素供給部３からの酸素（Ｏ２）とに基づいて、式（７）の反応により電力及び熱を発生する。そのとき、排出物として、水（水蒸気）を生成する。本発明では、燃料電池４の種類は特に限定されないが、例えばＰＥＦＣ（固体高分子型燃料電池）である。また、水素を用いてエネルギーを発生させる他の設備であっても良い。例えば、水素ガスエンジンである。水素ガスエンジンの場合、燃料電池４と同様に、水素と酸素とに基づいて、動力（発電機と連携した場合は電力）及び熱を発生し、その排気は水（水蒸気）である。電力（動力）及び熱は、図示されない機器により回収、利用される。
［００２７］
再生部３０は、エネルギー供給部１０で生成される水酸化マグネシウムと水とに基づいて、水素化マグネシウム２１と酸素とを生成する。再生部３０は、マグネシウム再生部（３１）、電解部３３、及び水素化物生成部３２を備える。
［００２８］
マグネシウム再生部３１は、水酸化マグネシウムと水素と水とに基づいて、マグネシウム（Ｍｇ）と水とを生成する。水酸化マグネシウムは、エネルギー供給部１０の水素供給部２又は貯蔵部７から供給される。水素は、電解部３３から供給される。生成されたマグネシウムは、配管４１を介して水素化物生成部３２へ供給される。生成された水は、配管４２を介して電解部３３へ供給される。
［００２９］
電解部３３は、式（４）に示されるような水の電気分解により、水素と酸素とを生成する。ここで、水は、マグネシウム再生部３１から配管４２を介して供給される。電力は、例えば、太陽電池や風力発電機、波力発電機、地熱発電機のような自然エネルギー発電装置に例示される。これらは、装置があり、所定の環境があれば、電力は基本的に無尽蔵と考えられる。そのような電力は、持ち込める燃料や物資が限られることや環境への配慮の必要な密閉空間５０においては好ましい。ここで、密閉空間５０が宇宙空間にあれば、例えば太陽電池を使用することができる。密閉空間５０が海上であれば、例えば太陽電池や風力発電機、波力発電機を用いることができる。密閉空間５０が地中であれば、例えば地熱発電機を用いることができる。生成された水素は、配管４３を介してマグネシウム再生部３１及び水素化物生成部３２へ供給される。生成
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
料電池４は、水素供給部２からの水素と、酸素供給部３からの酸素との反応（式（７））により、電力及び熱を発生する。そして、生成された水（水蒸気）は、配管１３を介して水素供給部２へ供給する。
［００４１］
塩化水素生成部６１は、電解部３３から水素を、マグネシウム生成部６４から塩素をそれぞれ供給される。そして、水素と塩素との反応（式（５））により、塩化水素を生成する。塩化マグネシウム生成部６２は、塩化水素生成部６１から供給された塩化水素と、水素供給部２から供給された水酸化マグネシウムとの反応（式（２））により、塩化マグネシウムと水とを生成する。水分離部６３は、塩化マグネシウム生成部６２から供給された塩化マグネシウムと水との混合物を、塩化マグネシウムと水とに分離する。マグネシウム生成部６４は、水分離部６３から供給された塩化マグネシウムを電気分解（式（３））し、塩素とマグネシウムとを生成する。後処理部６５は、マグネシウム生成部６４から供給されたマグネシウムの乾燥、粉砕等を行い、水素化容易な状態にする。
［００４２］
電解部３３は、水分離部６３（熱交換部６６）から供給された水を電気分解（式（４））し、水素と酸素とを生成する。電解部３３で生成された酸素は酸素供給部３へ供給される。水素化物生成部３２は、電解部３３から供給された水素と、後処理部６５から供給されたマグネシウムとの反応（式（６））により、水素化マグネシウムを生成する。水素化物生成部３２で生成された水素化マグネシウムは水素供給部２へ供給される。
［００４３］
このように、本発明により、式（１）〜式（７）の原料物質と生成物質との間の物質収支が合っている反応が実行されるので、一部、電気分解等のエネルギーを供給することにより、排出物をほとんど生成することなく、物質的に閉じた系内における物質変化により、エネルギーを取り出すことが可能となる。
［００４４］
上記水素化物の再生部３０の他の動作として、Ｍｇ電解法としてダウ法（米国、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）やイーゲー法（独国、イーゲー社）、新電解法などを用いることも可能である。
［００４５］
なお、上記の実施の形態では、特に好ましい例として金属のＭｇを示している。しかし、Ｍｇ以外の金属としてＭｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌのうちから選択される少なくとも一種を含んだ金属であれば本発明は実施可
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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