(57)【要約】      （修正有）【課題】循環状の管から必要なガスを必要な場所で導入、輸送、取出すことで、効率よくガスのエネルギー変換や貯蔵でき、優れたガス循環システムと、それを用いたエネルギーシステムや環境システムを構築する。【解決手段】循環状の管１と、循環状の管の途中に配置された、循環状の管の中で他のガスとは互いに反応しないガスを循環状の管に導入する導入器３と、導入器から導入されたガスを循環状の管に循環させる循環器２と、循環状の管を循環するガスから所望のガスを取り出す取出器４と、を備えるガス循環システムである。【選択図】図１
2014083486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環状の管と、
前記循環状の管の途中に配置された、
前記循環状の管の中で他のガスとは互いに反応しないガスを前記循環状の管に導入する導入器と、
前記導入器から導入されたガスを前記循環状の管に循環させる循環器と、
前記循環状の管を循環するガスから所望のガスを取り出す取出器
とを備えるガス循環システム。
【請求項２】
前記取出器は、前記循環状の管を循環するガスから所望のガスを分離する分離装置
を有する請求項１記載のガス循環システム。
【請求項３】
前記分離装置は、ＰＳＡ（圧力スイング吸着法）による吸着手段
を有する請求項２記載のガス循環システム。
【請求項４】
前記分離装置は、ＰＣＰ（多孔性配位高分子）による吸着手段
を有する請求項２記載のガス循環システム。
【請求項５】
前記分離装置は、分離膜内外の圧力差を利用して所望のガスのみを取出す分離膜
を有する請求項２記載のガス循環システム。
【請求項６】
前記分離膜は、ＰＣＰ（多孔性配位高分子）膜
を有する請求項５記載のガス循環システム。
【請求項７】
前記循環状の管の途中に、前記循環状の管を循環するガスを貯蔵する貯蔵器
をさらに備える請求項１記載のガス循環システム。
【請求項８】
前記循環状の管を循環するガスは、水素もしくは炭化水素系ガスを含み、かつ酸素を含まない
請求項１もしくは７記載のガス循環システム。
【請求項９】
前記導入器が導入するガスは水素であり、前記水素を自然エネルギーもしくは余剰エネルギーにより水を分解することで生成する水素生成器
をさらに備える請求項８記載のガス循環システム。
【請求項１０】
前記水素生成器は、水電解装置
を有する、請求項９記載のガス循環システム。
【請求項１１】
前記水素生成器は、光触媒装置
を有する、請求項９記載のガス循環システム。
【請求項１２】
前記分離装置が分離する所望のガスは水素もしくは炭化水素であり、それらのガスからエネルギーを取出すエネルギー装置
をさらに備える請求項８記載のガス循環システム。
【請求項１３】
前記エネルギー装置は、燃料電池
を有する、請求項１２記載のガス循環システム。
【請求項１４】
前記循環状の管を循環するガスは二酸化炭素を含む、
請求項１記載のガス循環システム。
【請求項１５】
前記導入器が導入するガスは二酸化炭素であり、前記二酸化炭素がエネルギーを取出すエネルギー装置から排出される
請求項１４記載のガス循環システム。
【請求項１６】
前記分離装置が分離する所望のガスが二酸化炭素であり、前記二酸化炭素を光合成により固定化する固定化装置
をさらに備える請求項１４記載のガス循環システム。
【請求項１７】
前記分離装置が分離する所望のガスが二酸化炭素と水素であり、前記二酸化炭素と前記水素を触媒反応により燃料に転化する触媒反応装置
をさらに備える請求上１４もしくは１５記載のガス循環システム。
【請求項１８】
前記取出器から取出した水素を貯蔵する水素ステーション
をさらに備える請求項９乃至１１記載のガス循環システム。
【請求項１９】
前記水素ステーションは、燃料電池自動車を接続して水素を供給することができる
請求項１８記載のガス循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに反応しない混合ガスと、混合ガスが充填されている循環状の管と、混合ガスを循環状の管に循環させる循環器と、１種もしくは複数種のガスを循環状の管に導入する導入器と、混合ガスを循環状の管から取出し分離装置を介して所望のガスを取出す取出器、とを備えるガス循環システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料ガスの輸送にはパイプライン等が用いられている。例えば都市ガスなどは、高圧でガス管に導入し、その末端の工場、家庭などで低圧でガス管から一方的に取出される。そしてこの場合ほとんどが、ほぼ同一成分の燃料ガスとなっている。
【０００３】
また、燃料ガスをエネルギーに変換する過程で二酸化炭素が発生するが、現状は大部分大気中に放出される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、燃料をボイラーに導入し燃焼させることで生成する二酸化炭素を、さらに酸素と混合して得られる混合ガスをボイラーに循環させ燃料を燃焼させ、二酸化炭素を濃縮して回収するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる方法ではボイラーごとに二酸化炭素の回収装置が必要であり、また、二酸化炭素を循環して燃焼させることから効率も低下し、結局コスト高になり、二酸化炭素を大気開放していた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来の課題を解決するために、本発明のガス循環システムは、循環状の管と、循環状の管の途中に配置された循環状の管の中で他のガスとは互いに反応しないガスを循環状の管に導入する導入器と、循環状の管の途中に配置された導入器から導入されたガスを循環状の管に循環させる循環器と、循環状の管の途中に配置された循環状の管を循環するガスから所望のガスを取り出す取出器とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明より、循環状の管から必要なガスを必要な場所で導入、輸送、取出すことで、効率よくガスのエネルギー変換や貯蔵でき、優れたガス循環システムと、それを用いたエネルギーシステムや環境システムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるガス循環システムを示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１におけるガス循環システムの取出器を示す図である。
【図３】図３の（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態１におけるガス循環システムの取出器の分離装置（吸着塔）を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１におけるガス循環システムの取出器の分離装置（分離膜ユニット）を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２におけるガス循環システムを示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施例１におけるガス循環システムを示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例２におけるガス循環システムを示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施例２におけるガス循環システムの比較例１を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施例２におけるガス循環システムの比較例２を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例３におけるガス循環システムを示す図である。
【図１１】図１１は、水素／メタン／二酸化炭素混合ガスにおけるＨＫＵＳＴ−１膜の分離特性を示す図である。
【図１２】図１２は、メタン／二酸化炭素混合ガスにおけるＺＩＦ−８膜の分離特性を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例４におけるガス循環システムを示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例５におけるガス循環システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の基礎となった知見）
従来の課題を解決するために、本発明者らは、互いに反応しない混合ガスと、混合ガスが充填されている循環状の管と、混合ガスを循環状の管に循環させる循環器と、１種もしくは複数種のガスを循環状の管に導入する導入器と、混合ガスを循環状の管から取出し、分離装置を介して所望のガスを取出す取出器、を有するガス循環システムを発明するにいたった。
【００１１】
これは、本発明者らが、互いに反応しない混合ガスから、所望のガスを取出すことができる分離装置を用いれば、本発明のようなガス循環システムが構築できることを、新たに見い出したものである。
【００１２】
かかる構成により、例えば特許文献１の課題では、本発明のガス循環システムに導入された燃料ガスを輸送して、燃料ガスのみを取出すことができるとともに、燃料の燃焼ガスの二酸化炭素を本発明のガス循環システムに導入し、二酸化炭素の変換もしくは地下貯留施設まで輸送し、その場所で二酸化炭素のみを分離して効率よく大量に二酸化炭素を処理できる。また、エネルギー需要量や二酸化炭素の導入量の変動により、ガス循環システム上の貯蔵器で滞留させることも可能である。ここで、循環状の管内に、混合ガスを貯蔵する貯蔵器を有することにより、ガスの需給の変動量を調整することが可能なガス循環システムになる。
【００１３】
また、混合ガスが少なくとも水素もしくは炭化水素系ガスを含み、かつ酸素を含まないことにより、燃料ガスを消費することなく、供給することが可能なガス循環システムになる。
【００１４】
また、導入器の導入ガスが水素であり、その水素を自然エネルギーもしくは余剰エネルギーにより水を分解する水素生成器を有することにより、過剰なエネルギーを無駄にすることなく有効利用可能なガス循環システムになる。
【００１５】
また、自然エネルギーもしくは余剰エネルギーにより水を分解する水素生成器に、少なくとも水電気分解装置を含むことにより、安全な原料である水より、高効率で水素を安価で供給可能なガス循環システムになる。
【００１６】
また、自然エネルギーにより水を分解する水素生成器に少なくとも光触媒による水分解装置を含むことにより、ランニングコストゼロで安全な原料である水より、高効率で水素を供給可能なガス循環システムになる。
【００１７】
また、分離装置の所望のガスが水素もしくは炭化水素であり、それらのガスからエネルギーを取出すエネルギー装置を有することにより、効率よくエネルギーを供給可能なガス循環システムを用いたガス循環システムになる。
【００１８】
また、エネルギー装置に少なくとも燃料電池を含むことにより、高効率で電力を供給可能なガス循環システムとなる。
【００１９】
また、混合ガスに二酸化炭素が含まれることにより、温室効果ガスである二酸化炭素を回収可能なガス循環システムとなる。
【００２０】
また、導入器の導入ガスが二酸化炭素であり、そのガスがエネルギーを取出すことにより排出されるエネルギー装置を有することで、これまでエネルギー装置が排出していた二酸化炭素を回収できるガス循環システムとなる。
【００２１】
また、分離装置の所望のガスが二酸化炭素であり、そのガスを光合成により固定化する固定化装置を有することで、温室効果ガスである回収した二酸化炭素を燃料や食物等に固定化することが可能なガス循環システムとなる。
【００２２】
また、分離装置の所望のガスが二酸化炭素と水素であり、それらガスを触媒反応により燃料に転化する触媒反応装置を有することで、温室効果ガスである回収した二酸化炭素を燃料等に固定化することが可能なガス循環システムとなる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス循環システムを示す図である。ガスが充填された循環状の管１に、互いに反応しない（例えば、循環状の管内で、互いに反応することで別の化合物を生成することがない）ガスを循環させるための循環器２ａ、２ｂと、ガスを循環状の管１に導入する導入器３ａ〜３ｃと、ガスを循環状の管１から取出し、分離装置を介して所望のガスを取出す取出器４ａ、４ｂと、さらにガスの需給量に応じて、ガスを一時的に貯蔵する貯蔵器５を備える。燃料装置１１から取出された燃料ガスは、導入器３ａにより、循環状の管１に導入され、循環器２ａにより送ガスされた後、取出器４ａにより取出され、エネルギー装置１２に供給されて、エネルギーに変換される。
【００２５】
また、このときエネルギー装置１２から排出される二酸化炭素は、導入器３ｂにより、循環状の管１に導入され、循環器２ｂにより送ガスされた後、取出器４ｂにより取出され、固定化装置１３もしくは触媒反応装置１４に供給されて、燃料や食料に変換される。
【００２６】
さらに燃料のうち燃料ガスは、再度、導入器３ｃにより、循環状の管１に導入される。以上が繰り返されることで、本実施の形態のガス循環システムにより、二酸化炭素を排出しないガス循環システムを構築できる。
【００２７】
なお、ここで使用する循環状の管１としては、ＳＰＧ（配管用炭素鋼管）やその内部を樹脂でラミネートした管、ポリエチレン等の樹脂管などがあるが、金属表面での混合ガスの触媒反応を防ぐ観点から、ラミネート管および樹脂管が好ましい。
【００２８】
また、ここで使用する循環器２ａ、２ｂとしては、ガス用ポンプを使用可能で、圧損が生じた場合必要に応じて加圧してもよい。また、混合ガスを送気するので、循環状の管１同様、ポンプのガス接触部分は樹脂もしくは樹脂ラミネートしたものがよい。
【００２９】
また、ここで使用するガスを循環状の管１に導入する導入器３ａ〜３ｃは、導入前側で循環状の管１側よりもガスポンプで加圧し導入するとよい。また、混合ガスを送気するので循環状の管１同様ポンプのガス接触部分は樹脂もしくは樹脂ラミネートしたものがよい。
【００３０】
図２は、実施の形態１におけるガス循環システムの取出器を示す図である。また、図３は、実施の形態１におけるガス循環システムの取出器の分離装置（吸着塔）を示す図、図４は、同じく取出器の分離装置（分離膜ユニット）を示す図である。
【００３１】
また、ここで使用する所望のガスを循環状の管１から取出す取出器４（４ａ〜４ｂ）としては、図２のように循環状の管１のガスを分離装置６により所望のガスを取出し、残りのガスを循環状の管１に導入器３（３ａ〜３ｃ）と同様に戻す機構となっている。ここで分離装置６としては、例えば、図３のような吸着塔７に混合ガスを導入し所望のガスを吸着させた（ａ）後、混合ガスの供給を止め、吸着塔７をポンプにより減圧して所望のガスを脱離させて取出す（ｂ）ＰＳＡ（圧力スイング吸着）方式がある。
【００３２】
なお、このとき使用される吸着塔の吸着剤としてはゼオライトが使用されるが、特に大気圧付近で吸脱着特性を持つため少ない圧力変化（エネルギー）で吸脱着可能なＰＣＰ（多孔性配位高分子）が有用である。また、図４のように管内部に分離膜からなる管を設けた分離膜ユニット８に混合ガスを導入し、分離膜内外の圧力差を利用して所望のガスのみを取出す分離膜方式がある。なおこのとき使用される分離膜としてガス種類での透過係数の差がある樹脂膜が使用されるが、さらに、その膜に吸着能を持たせ、その差を大きくし分離能をＰＣＰ（多孔性配位高分子）膜であると優れた分離能を示す。
【００３３】
また、本実施の形態で使用する燃料装置１１は、化石燃料から取出したメタンやプロパンや副生ガスの水素等の燃料ガスタンク、あるいは、電力系統の余剰電力を用いて水素を発生させる水電解装置、太陽光と水により水素を発生させる光触媒装置などが適用できる。なお余剰電力とは太陽光、風力、波力・潮力、流水・潮汐、地熱等の自然エネルギーの変動により生じた電力であるため、コストが安くよい。さらに太陽光と水により水素を発生させる光触媒装置は、ランニングコストが低いためなおよい。ここで使用される光触媒としてはバンドギャップ内に水の酸化還元電位を含むこと太陽光利用効率の観点から、３〜５、１１族の窒化物もしくは酸窒化物がよい。
【００３４】
また、本実施の形態で使用するエネルギー装置１２は、導入器３ａからの燃料ガスから、熱エネルギーを取出すものとして、ガスコンロ、ガス給湯器、ガス暖房機、ガス冷房機、電気エネルギーを取出すものとしてガスエンジンによる発電機や燃料電池などがある。特に、燃料電池は電力の変換効率がよくしかも副生熱も利用できるので、全エネルギー効率がよい。特に、燃料ガスが水素の場合は、排出ガスが水のため、環境の面からも優れている。また、このとき発生した二酸化炭素は、循環状の管１に導入器３ｂによって戻す機構となっている。これにより二酸化炭素は大気中に放出されず、環境の面からも優れている。
【００３５】
また、本実施の形態で使用する固定化装置１３は、取出器４ｂからの二酸化炭素を、光合成によりバイオマス等などに変換するものであり、例えばグリーンハウス２１などがこれにあたる。また、触媒反応装置１４は、取出器４ｂからの二酸化炭素と水素を、触媒により燃料ガスのメタンやメタノール等に変換するものである。また、このとき生成した燃料ガスのメタンは循環状の管１に導入器３ｃによって戻す機構となっている。
【００３６】
なお、循環状の管１内に、循環器２、導入器３、取出器４、貯蔵器５はいくつ設けてもかまわないが、圧力等の変動が起こる場合は、循環器２、導入器３、取出器４、貯蔵器５で調整を行なう。
【００３７】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２におけるガス循環システムを示す図である。
【００３８】
本実施の形態においては、図５のように並列の循環状の管１をいくつ設けてもかまわない。こうすることで、循環器２ａ〜２ｂ、導入器３ａ〜３ｄ、取出器４ａ〜４ｃ、エネルギー装置１２ａ、１２ｂ、貯蔵器５などを広い面積に必要なだけ設けることが可能となる。この場合も圧力等の変動が起こる場合は、循環器２、導入器３、取出器４、貯蔵器５で調整を行なう。
【００３９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例は一例であり、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００４０】
（実施例１）
図６は、実施例１におけるガス循環システムであるメタン−二酸化炭素ガスの循環システムを示す図である。ガスが充填された循環状の管１にポリエチレンを使用、ガスを循環させるための循環器２ａ、２ｂにはダイヤフラムが樹脂でできたポンプを使用、ガスを循環状の管１に導入する導入器３ａ、３ｂとして同じくダイヤフラムが樹脂でできたポンプを使用する。さらに、ガスを循環状の管１から取出し、分離装置６を介して所望のガスを取出す取出器４ａ、４ｂとして、ゼオライトが充填された吸着塔７を用いたＰＳＡ分離装置を使用、さらにガスの需給量に応じて変動する圧力を検知して、ガスを一時的に貯蔵する貯蔵器５としてガスタンクを使用する。
【００４１】
次に動作を説明する。燃料装置１１としてメタンガスタンク１５から取出されたメタンは、導入器３ａにより、循環状の管１に導入され、循環器２ａにより送ガスされた後、取出器４ａにより取出され、ガス給湯器２０に供給されて、お湯を供給する。また、このとき排出される二酸化炭素は、導入器３ｂにより、循環状の管１に導入され、循環器２ｂにより送ガスされた後、取出器４ｂにより取出され、グリーンハウス２１（ビニールハウスや植物工場）などに供給されて、食料やバイオマスに変換される。このように本実施例の構成により、二酸化炭素の排出を低減できるガス循環システムを構築できる。
【００４２】
（実施例２）
図７は、実施例２におけるガス循環システムであるメタン−二酸化炭素のガス循環システムを示す図である。
【００４３】
本実施例では、実施例１の取出器４ａにより取出され、ビニールハウスや植物工場などに供給する位置を図７のような位置に代えた。ガスが循環しているため、この場合でも二酸化炭素の排出を低減できるガス循環システムを構築できる。
【００４４】
（比較例１）
図８は、本発明の実施例２におけるガス循環システムの比較例１を示す図、図９は同じく比較例２を示す図である。
【００４５】
これらの実施例では、実施例１と実施例２における循環状の管１の一部を切断し、図８、９のように配置した。図８の場合は、二酸化炭素を排出しないガス循環システムを構築できるが、図９の場合は、二酸化炭素の排出を低減できるガス循環システムを構築できない。このように循環状の管１が切断され末端がある場合、それぞれの装置の位置に制約が生じる。したがって、循環状の管１を有する本実施例のガス循環システムが優れていることがわかった。
【００４６】
（実施例３）
図１０は、本発明の実施例３におけるガス循環システムである水素−メタン−二酸化炭素のガス循環システムを示す図である。ガスが充填された循環状の管１にポリエチレンを使用、ガスを循環させるための循環器２ａ、２ｂにはダイヤフラムが樹脂でできたポンプを使用、ガスを循環状の管１に導入する導入器３ａ〜３ｄとして同じくダイヤフラムが樹脂でできたポンプを使用する。さらに、ガスを循環状の管１から取出し、分離装置６を介して所望のガスを取出す取出器４ａ、４ｂとしてＰＣＰ膜を使用、さらにガスの需給量に応じて変動する圧力を検知して、ガスを一時的に貯蔵する貯蔵器５としてガスタンクを使用する。
【００４７】
次に動作を説明する。燃料装置１１としてメタンガスタンク１５から取出されたメタン、および電力系統２２の余剰電力を水電解装置１６に供給するより生成した水素が導入器３ａ、３ｄにより、循環状の管１に導入され、循環器２ａにより送ガスされた後、取出器４ａにより、水素が取出される。
【００４８】
ここで、取出器４ａが有する分離装置６には、水素−メタン−二酸化炭素ガスから水素のみを分離し取出すＰＣＰ膜として、膜厚８０μｍのナイロン膜の細孔内（細孔径０．１μｍ）にＰＣＰ材料ＨＫＵＳＴ−１を水熱法により析出させた膜を使用し、その残ガスより二酸化炭素を分離しメタンのみを取出すＰＣＰ膜として、膜厚８０μｍのナイロン膜の細孔内（細孔径０．１μｍ）にＰＣＰ材料ＺＩＦ−８を水熱法により析出させた膜を使用する。
【００４９】
分離装置６により水素、メタンを分離して取出器４ａにより取出され、燃料電池１７に供給されて、電力およびお湯を供給する。また、メタン使用時に排出される、二酸化炭素は、導入器３ｂにより、循環状の管１に導入される。そして、循環器２ｂにより送ガスされた後、水素−メタン−二酸化炭素ガスから水素のみを分離し取出すＰＣＰ膜と、その残ガスより二酸化炭素のみを分離し取出すＰＣＰ膜を使用した分離装置６により水素、二酸化炭素を分離して取出器４ｂにより取出され、燃料製造装置１８に供給されて、メタンに変換され、導入器３ｃにより、循環状の管１に導入される。
【００５０】
図１１は、水素／メタン／二酸化炭素混合ガスにおけるＨＫＵＳＴ−１膜の分離特性を示す図である。これによると、ほぼ水素のみ透過することがわかる。一方、図１２は、メタン／二酸化炭素混合ガスにおけるＺＩＦ−８膜の分離特性を示す図である。これによると、ほぼ二酸化炭素のみ透過することがわかり、ＰＣＰによりガス分離が容易に行なえることがわかる。
【００５１】
また、ＨＫＵＳＴ−１のモノマー単位構造式を（化１）に、ＺＩＦ−８のモノマー単位構造式を（化２）に示す。
【００５２】
【化１】
2014083486.tif 000003
【００５３】
【化２】
2014083486.tif 000004
【００５４】
ここで、余剰電力が多い場合、多量の水素が本実施例におけるガス循環システムに導入される。この場合、メタンガスタンク１５からのメタンの導入を少なくでき、また、取出器４ａから水素を多く取出し、燃料電池１７を稼動させることで、二酸化炭素の排出を低減することが可能である。さらに水素が余剰の場合は、貯蔵器５として水素タンクを使用し一時的に貯蔵可能である。
【００５５】
一方で、余剰電力が少ない場合、貯蔵器５として水素タンクを使用し一時的に放出するとともに、取出器４ａからメタンを多く取出し、燃料電池１７を稼動させることで、二酸化炭素が排出されるものの、全体として二酸化炭素の低減することが可能である。
【００５６】
このように本実施例のガス循環システムにより、二酸化炭素の排出を低減できる。
【００５７】
（実施例４）
図１３は、本発明の実施例４におけるガス循環システムを示す図である。
【００５８】
本実施例では、実施例３の電力系統２２の余剰電力を水電解装置１６に供給するより生成した水素の代わりに、太陽光と水により水素を発生させる光触媒装置１９を用いて、水素−メタン−二酸化炭素のガス循環システムを構築した。
【００５９】
なお、このときの光触媒装置１９の構成は太陽光を照射する光触媒極（酸素発生極）として窒化タンタル担持極を使用し、対極として白金担持極を使用し、両者を電気的に接続させたものを使用した。
【００６０】
かかる構成により、実施例３と同様に二酸化炭素の排出を低減できるとともに、ランニングコストがほぼゼロのため低コストのガス循環システムを構築できる。
【００６１】
（実施例５）
図１４は、本発明の実施例５におけるガス循環システムを示す図である。
【００６２】
実施例４または実施例５のガス循環システムにおいて、水電解装置１６や光触媒装置１９で生成された水素を、燃料電池１７にだけでなく、水素を貯蔵可能な水素ステーション２３にも供給することができる。
【００６３】
これによって、水電解装置１６や光触媒装置１９で生成された水素を水素ステーション２３に貯蔵しておけば、燃料電池１７で利用する水素を、必要に応じて水素ステーション２３から供給できるため、より水素の利用効率のよいガス循環システムを構築できる。
【００６４】
さらに、水素ステーション２３は、燃料電池自動車２４を接続して水素を供給することもできるので、ガソリン自動車におけるガソリンスタンドのような役割を果たすガス循環システムとすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
ガスの需給の変動量を調整することが可能なガス循環システムにより、例えば、混合ガスが少なくとも水素もしくは炭化水素系ガスを含み、かつ酸素を含まないことにより、燃料ガスを消費することなく、供給することが可能なガス循環システムになる。
【００６６】
また、導入器の導入ガスが水素であり、その水素を自然エネルギーもしくは余剰エネルギーにより水を分解する水素生成器を有することにより、過剰なエネルギーを無駄にすることなく有効利用可能なガス循環システムになる。また、導入器の導入ガスが二酸化炭素であり、そのガスがエネルギーを取出すことにより排出されるエネルギー装置を有することで、これまでエネルギー装置が排出していた二酸化炭素を回収できるガス循環システムとなる。
【符号の説明】
【００６７】
１    循環状の管
２，２ａ，２ｂ    循環器
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ    導入器
４，４ａ，４ｂ，４ｃ    取出器
５    貯蔵器
６    分離装置
７    吸着塔
８    分離膜ユニット
１１    燃料装置
１２，１２ａ，１２ｂ    エネルギー装置
１３    固定化装置
１４    触媒反応装置
１５    メタンガスタンク
１６    水電解装置
１７    燃料電池
１８    燃料製造装置
１９    光触媒装置
２０    ガス給湯器
２１    グリーンハウス
２２    電力系統
２３    水素ステーション
２４    燃料電池自動車
【図１】
2014083486.tif 000005
【図２】
2014083486.tif 000006
【図３】
2014083486.tif 000007
【図４】
2014083486.tif 000008
【図５】
2014083486.tif 000009
【図６】
2014083486.tif 000010
【図７】
2014083486.tif 000011
【図８】
2014083486.tif 000012
【図９】
2014083486.tif 000013
【図１０】
2014083486.tif 000014
【図１１】
2014083486.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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