(57)【要約】【課題】コンパクトで、熱利用の点でも優れたアンモニア燃料発電システムを提供する。【解決手段】水和反応物貯蔵槽２２及びアンモニア除去槽２３がアンモニア貯蔵槽２１に伝熱可能に接続され、アンモニアを燃料ｆとして燃料電池装置１に燃料供給路Ｌ１を備え、オフガスを気液分離する気液分離装置３２と水貯蔵槽３３を備え、この水貯蔵槽３３から水和反応物貯蔵槽２２に水を導く水和反応用水導入路Ｌ３が備えられるとともに、気液分離装置３２で分離されたガスｏｇ２をアンモニア除去槽２３に導くガス導入路Ｌ４を備える。【選択図】図１
2018160434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアの供給を受けて発電する燃料電池装置と、
アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽と、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する水和反応物貯蔵槽と、
アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去槽とを備え、
前記水和反応物貯蔵槽及び前記アンモニア除去槽が前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に接続され、
前記アンモニア貯蔵槽から放出されるアンモニアを燃料として前記燃料電池装置に供給する燃料供給路を備え、
前記燃料電池装置から放出されるオフガスを気液分離する気液分離装置と、前記気液分離装置で分離された水を貯蔵する水貯蔵槽を備え、
前記水貯蔵槽から前記水和反応物貯蔵槽に水を導く水和反応用水導入路が備えられるとともに、前記気液分離装置で分離されたガスを前記アンモニア除去槽に導くガス導入路を備えたアンモニア燃料発電システム。
【請求項２】
前記燃料電池装置が、固体電解質と、当該固体電解質の一方の側にアノード電極を、他方の側にカソード電極を備えた固体電解質形燃料電池を備えて構成され、
前記固体電解質形燃料電池に燃料として供給されるアンモニアにより発電する直接アンモニア燃料電池である請求項１記載のアンモニア燃料発電システム。
【請求項３】
尿素水を貯蔵する尿素水貯蔵槽と、
前記尿素水貯蔵槽から前記尿素水の供給を受けるとともに、加熱されて前記尿素水を加水分解する加水分解反応槽とを備え、
前記燃料電池装置から放出されるオフガスにより前記加水分解反応槽を加熱する加熱手段を備えた請求項２のアンモニア燃料発電システム。
【請求項４】
前記気液分離装置で分離された水を前記加水分解反応槽に導く加水反応用水導入路を備える請求項３記載のアンモニア燃料発電システム。
【請求項５】
前記燃料電池装置が、陰イオン交換膜と、当該陰イオン交換膜の一方の側にアノード電極を、他方の側にカソード電極を備えた陰イオン交換膜形燃料電池である請求項１記載のアンモニア燃料発電システム。
【請求項６】
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物が収容され、前記燃料電池装置に供給する酸化剤を含む酸化剤ガスから当該酸化剤ガスに含まれる二酸化炭素を炭酸塩として除去する炭酸化反応物貯蔵槽を備えた請求項５記載のアンモニア燃料発電システム。
【請求項７】
アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽と、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する水和反応物貯蔵槽と、
アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去槽とを備え、
前記水和反応物貯蔵槽及び前記アンモニア除去槽を前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に備え、
前記アンモニア貯蔵槽から放出されるアンモニアを燃料として供給する燃料供給路と、
前記水和反応物貯蔵槽に水を導く水和反応用水導入路と、
アンモニアを含むアンモニア含有ガスを前記アンモニア除去槽に導くガス導入路とを備えたアンモニア燃料供給装置。
【請求項８】
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物が収容され、  酸化剤ガスから当該酸化剤ガスに含まれる二酸化炭素を炭酸塩として除去する炭酸化反応物貯蔵槽を前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に備え、
二酸化炭素を含む酸化剤ガスを前記炭酸化反応物貯蔵槽に導入するとともに、当該炭酸化反応物貯蔵槽から前記二酸化炭素を除去されて送り出されるＣＯ２フリーガスが流れる酸化剤ガス処理路を設けた請求項７記載のアンモニア燃料供給装置。
【請求項９】
アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽と、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する貯蔵槽と、
アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去槽とを備え、
前記貯蔵槽及び前記アンモニア除去槽を前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に備え、
前記アンモニア貯蔵槽から放出されるアンモニアを燃料として供給する燃料供給路として備え、
前記貯蔵槽として少なくとも第１貯蔵槽及び第２貯蔵槽とを備え、
前記第１貯蔵槽に水を導く水和反応用水導入路を備えて、当該第１貯蔵槽が水和反応物貯蔵槽として構成されるとともに、
前記第２貯蔵槽に、水を導く水和反応用水導入路と、二酸化炭素を含む酸化剤ガスを導き、当該第２貯蔵槽から前記二酸化炭素を除去されて送り出されるＣＯ２フリーガスが流れる酸化剤ガス処理路とを切換可能に設けたアンモニア燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアの供給を受けて発電する燃料電池装置、当該燃料電池装置に燃料であるアンモニアを供給するアンモニア燃料供給装置を備えたアンモニア燃料発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現今、アンモニアを直接燃料として電力を得る技術が注目されている（特許文献１、２）。これらの技術は、アンモニアが炭素を含まないことからＣＯ２削減の点で非常に有用である。また、電極に炭素デポジットが生成されることもない。
【０００３】
アンモニアを直接燃料とする燃料電池としては、固体酸化物形燃料電池（本発明に係る固体電解質形燃料電池であり、ＳＯＦＣとも呼ばれる）が代表的であり、今日、主に電池電極（アノード）において、アンモニアを水素に分解し、出力の低下を避けて電池反応を起こされる方向に開発が進んでいる（特許文献３、４）。
【０００４】
さらに、このようなアンモニアを直接燃料とする燃料電池としては陰イオン交換膜形燃料電池も提案されている（特許文献５）。
【０００５】
アンモニアを燃料とする燃料電池から電力を得ようとして、燃料供給に、当該燃料を所定の温度条件下で吸着・脱離する材料（ガス貯蔵材料）を使用することが提案されている（特許文献６）。この特許文献６に開示のガス貯蔵・供給システムは、水素、アンモニア、メタン等を供給するための技術であり、アンモニア貯蔵材料として、金属ハロゲン化物、金属硫酸塩からなる材料を使用することが提案されている。さらに、アンモニア貯蔵材料からアンモニアを脱離させるのに化学蓄熱材を使用する。この化学蓄熱材には、水和反応により発熱する材料、例えば金属酸化物も示されている。
【０００６】
この種のガス貯蔵・供給システム（本発明の燃料供給装置に相当する）では、燃料の充填は特定の充填サイトで別途行われ、燃料が充填されたガス貯蔵・供給システムが、その使用先で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２０４４１６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０４４１８号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１１１１７号公報
【特許文献４】特開２０１３−２１１１１８号公報
【特許文献５】特開２０１１−３４７１０号公報
【特許文献６】特開２０１５−２１５１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上説明してきたように、アンモニアを燃料とする発電システムは様々な利点を有するが、この様なアンモニア燃料発電システムの採用先として、電気自動車の走行距離を増加させるレンジエクステンダー、フォークリスト，ゴルフ場カート，工場や市場内の荷物運搬用車両等の走行距離が比較的短く，燃料供給の場所が充分管理されているパワートレイン、内燃機関を動力源とする移動体の補助電源システム等もある。
【０００９】
しかしながら、今日、車載形態にも採用可能で、比較的コンパクな構成を有し、且つ信頼性の高いアンモニア燃料発電システムは未だ確立されていない。
【００１０】
例えば、特許文献６に記載のガス貯蔵・供給システムを採用し、アンモニアを燃料として発電システムを構築した場合、アンモニアを燃料として供給できるものの、供給できるアンモニアの量、その持続性に課題が残る。また、アンモニア燃料発電システム全体としてみる場合に、その動作形態、熱利用等の点で改善の余地がある。
【００１１】
以下、本明細書では、発明の説明を車両に搭載する形態で説明するが、本発明に係るアンモニア燃料発電システムは、定置用小型のアンモニア燃料発電システムとしても使用することもできる。
【００１２】
本発明の主たる課題は、比較的簡易な構成を有し、コンパクト且つ信頼性に優れ、熱利用の点でも優れたアンモニア燃料発電システムを提供することにあり、この発電システムを構築することができるアンモニア燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するための、
本発明のアンモニア燃料発電システムの第１の特徴構成は、
アンモニアの供給を受けて発電する燃料電池装置と、
アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽と、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する水和反応物貯蔵槽と、
アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去槽とを備え、
前記水和反応物貯蔵槽及び前記アンモニア除去槽が前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に接続され、
前記アンモニア貯蔵槽から脱離されるアンモニアを燃料として前記燃料電池装置に供給する燃料供給路を備え、
前記燃料電池装置から放出されるオフガスを気液分離する気液分離装置と、前記気液分離装置で分離された水を貯蔵する水貯蔵槽を備え、
前記水貯蔵槽から前記水和反応物貯蔵槽に水を導く水和反応用水導入路が備えられるとともに、前記気液分離装置で分離されたガスを前記アンモニア除去槽に導くガス導入路を備えたことにある。
【００１４】
このアンモニア燃料発電システムは、燃料電池装置を中核として構成され、燃料供給側にアンモニア貯蔵槽が設けられ、このアンモニア貯蔵槽からアンモニアを供給するに際して、水和反応物貯蔵槽及びアンモニア除去槽から伝熱される熱を利用する。
【００１５】
例えば、システムの始動に際して、水貯蔵槽から水和反応用水導入路を介して水を水和反応物貯蔵槽へ送り込むだけで、アンモニアを燃料電池装置に供給できる。このようにして供給されるアンモニアは発電に供されることとなるが、同時に、燃料電池装置からアンモニアがスリップしてオフガス中に含まれて放出されてくることもある。このアンモニアはガス導入路を介してアンモニア除去槽に導入され、この槽において除去される。結果、オフガスの外部放出が可能となる。
【００１６】
そして、水和反応及び除去槽でのアンモニア除去反応は発熱反応となるが、このような発熱により発生する熱はアンモニア貯蔵槽に伝熱されて、アンモニアの脱離に利用される。結果、発電システムとしての熱利用の点で充分合理的である。
【００１７】
このアンモニア燃料発電システムを構築できるアンモニア燃料供給装置の第１の特徴構成は、
アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽と、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する水和反応物貯蔵槽と、
アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去槽とを備え、
前記水和反応物貯蔵槽及び前記アンモニア除去槽を前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に備え、
前記アンモニア貯蔵槽から放出されるアンモニアを燃料として供給する燃料供給路と、前記水和反応物貯蔵槽に水を導く水和反応用水導入路と、アンモニアを含むアンモニア含有ガスを前記アンモニア除去槽に導くガス導入路とを備えることとなる。
【００１８】
結果、アンモニア燃料発電システムは、中核となる燃料電池装置と、本発明独特のアンモニア燃料供給装置と、両者を繋ぐ気液分離系（気液分離装置及び水貯蔵槽を主体として構成される）で構築できるため、比較的簡易な構成を有し、コンパクト且つ信頼性が高くなり、熱利用の点でも優れている。
【００１９】
本発明のアンモニア燃料発電システムの第２の特徴構成は、
前記燃料電池装置が、固体電解質（固体酸化物電解質）と、当該固体電解質の一方の側にアノード電極を、他方の側にカソード電極を備えた固体電解質形燃料電池を備えて構成され、
前記固体電解質形燃料電池に燃料として供給されるアンモニアにより発電する直接アンモニア燃料電池であることにある。
【００２０】
直接アンモニア燃料電池は、アンモニアが燃料電池にそのまま到達し、電池内で改質されて発電の用に供されることを意味する（以下同じ）。
【００２１】
本構成によれば、アンモニアを直接燃料とする固体電解質形燃料電池にアンモニアを供給して発電を行うことができる。
【００２２】
固体電解質形燃料電池を備えた本発明に係るアンモニア燃料発電システムの第３の特徴構成は、
尿素水を貯蔵する尿素水貯蔵槽と、
前記尿素水貯蔵槽から前記尿素水の供給を受けるとともに、加熱されて前記尿素水を加水分解する加水分解反応槽とを備え、
前記燃料電池装置から放出されるオフガスにより前記加水分解反応槽を加熱する加熱手段を備えた点にある。
【００２３】
本構成によれは、比較的高温で作動する固体電解質形燃料電池から排出されるオフガスが保有する熱を加水分解反応槽で尿素水の加水分解に利用して、燃料電池装置において燃料となるアンモニアを発生させて燃料電池装置に供給し、発電を行うことができる。
この構成においては、アンモニア貯蔵槽及び加水分解反応槽との両方からアンモニアを燃料として得ることができ、供給できるアンモニアの量を増加できる。結果、発電量を増加できるともに、両槽から供給するアンモニアの供給形態（量・供給タイミング・温度条件等）の特性に応じて適切にその供給形態を調整することができる。
例えば、エンジンから排出される排熱を、その高温状態で利用できる場合は、尿素水起源のアンモニアを使用する方が高効率となるが、この種の使用条件に応じて燃料起源を切換えることが好ましい。
【００２４】
この構成のアンモニア燃料発電システムを構築できるアンモニア燃料供給装置の第２の特徴構成は、第１の特徴に加えて、
尿素水を貯蔵する尿素水貯蔵槽と、
前記尿素水貯蔵槽から前記尿素水の供給を受けるとともに、加熱されて前記尿素水を加水分解する加水分解反応槽とを備え、
アンモニア燃料の供給先から放出されるオフガスにより前記加水分解反応槽を加熱する加熱手段を備えることとなる。
【００２５】
さて、このように尿素水の加水分解によりアンモニアを燃料として供給する構成のアンモニア燃料発電システムの第４の特徴構成は、
前記気液分離装置で分離された水を前記加水分解反応槽に導く加水反応用水導入路を備える点にある。
【００２６】
この構成によると、燃料電池装置において生成する水蒸気を加水分解反応槽で復水させ、さらに気液分離して尿素水の加水分解に利用することで、尿素水内の水とは別に水の供給が可能となり、尿素水貯蔵槽に貯蔵する尿素水の濃度を高く保ち、コンパクトな尿素水貯蔵槽で、アンモニア燃料発電システムを構築できる。
【００２７】
この構成のアンモニア燃料発電システムを構築できるアンモニア燃料供給装置の第３の特徴構成は、
前記気液分離装置で分離された水を前記加水分解反応槽に導く加水反応用水導入路を備えることとなる。
【００２８】
本発明に係るアンモニア燃料発電システムの第５の特徴構成は、
前記燃料電池装置が、陰イオン交換膜と、当該陰イオン交換膜の一方の側にアノード電極を、他方の側にカソード電極を備えた陰イオン交換膜形燃料電池である点にある。
【００２９】
陰イオン交換膜形燃料電池も、アンモニアが燃料電池にそのまま到達し、電池内で改質されて発電する直接アンモニア燃料電池の一種である。
【００３０】
この構成によれば、アンモニアを直接燃料とする陰イオン交換膜形燃料電池にアンモニアを供給して発電を行うことができる。
【００３１】
燃料電池装置が陰イオン交換膜形燃料電池であるアンモニア燃料発電システムの第６の特徴構成は、上記の第５の特徴構成に加えて、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物が収容され、前記燃料電池装置に供給する酸化剤を含む酸化剤ガスから当該酸化剤ガスに含まれる二酸化炭素を炭酸塩として除去する炭酸化反応物貯蔵槽を備える点にある。
【００３２】
本構成にあっては、炭酸化反応物貯蔵槽に、二酸化炭素を含むことがある酸化剤ガス（例えば、空気）を通して、二酸化炭素が除去された酸化剤ガスを陰イオン交換膜形燃料電池に供給することにより、陰イオン交換膜形燃料電池の作動を良好に維持できる。
【００３３】
このアンモニア燃料発電システムを構築できるアンモニア燃料供給装置の第４の特徴構成は、第１の特徴構成に加えて
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物が収容され、    酸化剤ガスから当該酸化剤ガスに含まれる二酸化炭素を炭酸塩として除去する炭酸化反応物貯蔵槽を前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に備え、
二酸化炭素を含む酸化剤ガスを前記炭酸化反応物貯蔵槽に導入するとともに、当該炭酸化反応物貯蔵槽から前記二酸化炭素を除去されて送り出されるＣＯ２フリーガスが流れる酸化剤ガス処理路を設けておくこととなる。
【００３４】
さて、これまで説明してきたアンモニア燃料供給装置は、燃料電池装置が固体電解質形燃料電池と陰イオン交換膜形燃料電池とで別物としたが、以下に示す第５の特徴構成を有するものとすることもできる。
【００３５】
本発明に係るアンモニア燃料供給装置の第５の特徴構成は、
アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽と、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する貯蔵槽と、
アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去槽とを備え、
前記貯蔵槽及び前記アンモニア除去槽を前記アンモニア貯蔵槽に伝熱可能に備え、
前記アンモニア貯蔵槽から放出されるアンモニアを燃料として供給する燃料供給路として備え、
前記貯蔵槽として少なくとも第１貯蔵槽及び第２貯蔵槽とを備え、
前記第１貯蔵槽に水を導く水和反応用水導入路を備えて、当該第１貯蔵槽が水和反応物貯蔵槽として構成されるとともに、
前記第２貯蔵槽に、水を導く水和反応用水導入路と、二酸化炭素を含む酸化剤ガスを導き、当該第２貯蔵槽から前記二酸化炭素を除去されて送り出されるＣＯ２フリーガスが流れる酸化剤ガス処理路とを切換可能に設けた点にある。
【００３６】
この構成を採用することにより、水和反応、炭酸化反応のいずれをも起こすことがある酸化物（アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物）を第１貯蔵槽、第２貯蔵槽の両方に収容しておき、第２貯蔵槽に供給するものを切換ることにより、異なる種類の燃料電池に対して、本発明に係るアンモニア燃料供給装置を共通に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係るアンモニア燃料発電システムの構成を示す図
【図２】第１実施形態に係るアンモニア燃料発電システムを備えた車の模式図
【図３】第２実施形態に係るアンモニア燃料発電システムの構成を示す図
【図４】第１実施形態、第２実施形態とで共用できるアンモニア燃料供給装置を備え、固体電解質形燃料電池を装備したアンモニア燃料発電システムでの切換状態を示す図
【図５】第１実施形態、第２実施形態とで共用できるアンモニア燃料供給装置を備え、陰イオン交換膜形燃料電池を装備したアンモニア燃料発電システムでの切換状態を示す図
【図６】第４実施形態に係るアンモニア燃料発電システムの構成を示す図
【図７】第４実施形態に係るアンモニア燃料発電システムを備えた車の模式図
【図８】固体電解質形燃料電池のオフガスを燃料としてのアンモニアの生成に利用するシステムの構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明に係るアンモニア燃料発電システムについて図面を参照しながら説明です。
【００３９】
本明細書では、第１〜第４の実施形態を説明するが、第１実施形態は燃料電池装置１として固体電解質形燃料電池を採用する実施形態であり、第２実施形態は燃料電池装置１として陰イオン交換膜形燃料電池を採用する実施形態である。第３実施形態は、燃料電池装置１に固体電解質形燃料電池、陰イオン交換膜形燃料電池の何れかを使用する場合に共用できるアンモニア燃料供給装置２０３を採用する実施形態である。第４実施形態は、第１実施形態と同様に固体電解質形燃料電池を使用するが、固体電解質形燃料電池からのオフガスの保有する熱の更なる利用を図った実施形態である。
【００４０】
各実施形態において、本発明に係るアンモニア燃料発電システム１０１、１０２、１０３、１０４は、本発明独特のアンモニア燃料供給装置２０１、２０２、２０３、２０４を夫々備えて構築される。各図において、前者を一点鎖線で囲って示すとともに、後者を破線で囲って示した。
【００４１】
〔共通項目〕
アンモニア燃料供給装置２０１、２０２、２０３，２０４は、アンモニア燃料発電システム１０１、１０２、１０３、１０４に備えられる燃料電池装置１にその燃料ｆとしてアンモニア（ＮＨ３）ａｍを供給する装置であるが、その始動はアンモニア燃料供給装置２０１、２０２、２０３、２０４を構成する水和反応物貯蔵槽２２への水ｗの供給だけで行うことができる。そして、燃料電池装置１の始動に伴い、生成される水（水蒸気）ｗ、排出されるオフガスｏｇに含まれることがあるアンモニアａｍを利用して、燃料ｆの供給を継続する。
【００４２】
各アンモニア燃料発電システム１０１、１０２、１０３、１０４で発電された電力は、その電力供給下手側に備えられたパワーコンディショナー２、蓄電池３に送られ、所定の変換処理、蓄電が行われた後、さらに、下手側に備えられた電動機４に送るものとされている。従って、このアンモニア燃料発電システム１００により発電された電力は、蓄電池３に蓄電されるとともに、必要により電動機４で動力として利用することができる。
【００４３】
アンモニア燃料供給装置２０１は、アンモニア貯蔵槽２１、当該アンモニア貯蔵槽２１と熱的に接続された水和反応物貯蔵槽２２及びアンモニア除去槽２３を備えて構成されている。
【００４４】
〔第１実施形態〕
この実施形態のアンモニア燃料発電システム１０１を図１に示した。
【００４５】
アンモニア燃料発電システム１０１は、燃料電池装置１とアンモニア燃料供給装置２０１とを主要機器として構成され、燃料電池装置１から排出されるオフガスｏｇが気液分離装置３２において気液分離されて、それぞれ所定の槽（水和反応物貯蔵槽２２、アンモニア除去槽２３）に導入される構成となっている。
【００４６】
燃料電池装置１は固体電解質形燃料電池とされており、簡単に説明すると、固体電解質１ａと、当該固体電解質１ａの一方の側にアノード電極１ｂを、他方の側にカソード電極１ｃを備えた固体電解質形燃料電池ｆｃを多数スタック形成して構成され、固体電解質形燃料電池ｆｃに燃料ｆとして供給されるアンモニアにより発電する直接アンモニア燃料電池である。
【００４７】
固体電解質１ａの材料は、所謂、酸素イオン伝導性セラミックス材料であり、具体的には、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）、ＳｃＳＺ（スカンジア安定化ジルコニア）、これらのジルコニアにさらにＣｅ、Ａｌ等をドープしたジルコニア系粉末、ＳＤＣ（サマリアドープドセリア）、ＧＤＣ（ガドリアドープドセリア）等のドープセリア系粉末、ＬＳＧＭ（ランタンガレート）系粉末、酸化ビスマス系粉末等が使用される。
【００４８】
アノード電極１ｂは、良く知られているように、アノード電極触媒と固体電解質粒子により形成される。
【００４９】
このようなアノード電極触媒の材料としては、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）の合金である。
カソード電極１ｃも、カソード電極触媒と固体電解質粒子により形成される。
【００５０】
カソード電極触媒としては、具体的には、マンガン系、フェライト系、コバルト系やニッケル系ペロブスカイト型構造の酸化物が好ましく、例えば、ストロンチウム（Ｓｒ）等の周期律表第２族元素が添加されたランタンストロンチウムマンガナイト（ＬａＸＳｒ１−ＸＭｎＯ３）、ランストロンチウムコバルタイト（ＬａＸＳｒ１−ＸＣｏＯ３）、ランストロンチウムコバルトフェライト（ＬａＸＳｒ１−ＸＣｏＹＦｅ１−ＹＯ３）、ランタンニッケルフェライト（ＬａＮｉＹＦｅ１−ＹＯ３）とされる。
【００５１】
発電は、アノード電極１ｂに燃料としてのアンモニアが供給され、カソード電極１ｃに酸化剤としての酸化剤ガスｏｃｇ（空気）が供給される。
図１等に、燃料電池装置１から出る中黒太矢印を示しているが、この矢印は、発電に伴い抜熱（燃料電池装置１の冷却）が必要であることを示している。
【００５２】
アンモニア燃料供給装置２０１は、アンモニア貯蔵槽２１、当該アンモニア貯蔵槽２１と熱的に接続された水和反応物貯蔵槽２２及びアンモニア除去槽２３を備えて構成されている。
【００５３】
図１に中抜き太矢印で示すように、水和反応物貯蔵槽２２及びアンモニア除去槽２３から、前記アンモニア貯蔵槽２１を加熱・昇温するように構成（相互間が伝熱層ｈｅｘを介して接続される構成）が採用されている。
【００５４】
アンモニア貯蔵槽２１は、その内部に、アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容する槽である。アンモニア貯蔵材料としては、ハロゲン化Ｂａ化合物、ハロゲン化Ｃａ化合物、ハロゲン化Ｓｒ化合物、ハロゲン化Ｆｅ化合物、ハロゲン化Ｃｏ化合物及びハロゲン化Ｍｇ化合物から選択される一種以上を挙げることができる。例えば、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）等を使用できる。
【００５５】
水和反応物貯蔵槽２２は、その内部に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する槽である。この種の酸化物は水ｗを供給されることにより発熱する。これら酸化物としては、酸化カルシウム（ＣａＯ）の他、酸化マグネシウム（ＭｇＯ），硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）等を挙げることができる。
【００５６】
アンモニア除去槽２３は、その内部にアンモニアを除去可能なアンモニア除去剤を収容する槽である。この種のアンモニア除去剤としては、ニッケル（Ｎｉ），ルテニウム（Ｒｕ）等の金属触媒、ハロゲン化Ｎｉ化合物、ハロゲン化Ｍｇ化合物等を挙げることができる。前者はアンモニアを酸化分解する材料であり、後者はアンモニアを吸着除去する。これら酸化・吸着に際しても発熱する。
【００５７】
従って、本発明に係るアンモニア燃料供給装置２０１では、水和反応物貯蔵槽２２での水和反応により、且つアンモニア除去槽２３での酸化もしくは吸着反応により発生する熱で、アンモニア貯蔵槽２１にあるアンモニア貯蔵材料が加熱され、アンモニアを分離・脱離する。
【００５８】
アンモニア貯蔵槽２１の再生（アンモニア貯蔵材料にアンモニアを再吸着）は、貯蔵材料をアンモニアを吸着する所定の温度・圧力状態に戻し、別途設けられているアンモニア燃料充填サイト（図外）において、アンモニア貯蔵槽２１に対して行うことができる。
【００５９】
水和反応物貯蔵槽２２の再生（酸化物の再生）は、水和反応物貯蔵槽２２を開放状態で加熱することで、水ｗを放散して行う。
【００６０】
アンモニア除去槽２３の再生に関しては、アンモニア除去剤が金属酸化触媒である場合は実質的な再生動作を必要とはしない。一方、アンモニア貯蔵材料の場合は加熱により当該貯蔵材料からアンモニアを分離・脱離させることで行うことができる。
【００６１】
以下、燃料電池装置１とアンモニア燃料供給装置２０１を成す各槽２１、２２、２３との接続関係について説明する。
燃料電池装置１とアンモニア貯蔵槽２１とは燃料供給路Ｌ１を介して接続され、アンモニア貯蔵槽２１から送り出されるアンモニアａｍが燃料ｆとして燃料電池装置１に供給される。
【００６２】
発電に伴って発生するオフガスｏｇが流れるオフガス路Ｌ２には、オフガスｏｇを気液分離する気液分離装置３２が備えられ、この気液分離装置３２で分離された水ｗを貯蔵する水貯蔵槽３３が備えられている。この水貯蔵槽３３には、適宜、貯蔵される水ｗの量を確保するために、別途、図１に矢印で示すように、水ｗが補給可能とされている。
【００６３】
この水貯蔵槽３３から適宜必要に応じて、例えば、発電始動時に、水和反応物貯蔵槽２２に水ｗを導く水和反応用水導入路Ｌ３が備えられている。従って、このアンモニア燃料発電システム１０１では、発電により生成される水ｗを、アンモニアの供給に使用する。
【００６４】
気液分離装置３２で分離されたガスｏｇ２をアンモニア除去槽２３に導くガス導入路Ｌ４も備えられている。結果、このアンモニア燃料発電システム１０１では、発電により発生するオフガスｏｇにアンモニアａｍが含まれていた場合に、このアンモニアａｍも燃料ｆの供給に利用する。
【００６５】
このアンモニア除去槽２３でアンモニアフリーとされた排ガスｅｘｇは、そのまま排出することができる。
【００６６】
以上が、アンモニア燃料発電システム１０１の構成であるが、アンモニア燃料供給装置２０１は、以下の構成となっている。
アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽２１と、
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する水和反応物貯蔵槽２２と、
アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去剤を収容するアンモニア除去槽２３とを備え、
水和反応物貯蔵槽２２及びアンモニア除去槽２３をアンモニア貯蔵槽２１に伝熱可能に備え、
アンモニア貯蔵槽２１から放出されるアンモニアを燃料ｆとして供給する燃料供給路Ｌ１と、水和反応物貯蔵槽２２に水ｗを導く水和反応用水導入路Ｌ３と、アンモニアａｍを含むことがあるアンモニア含有ガス（本実施形態の場合、気液分離装置３２で水を分離された、燃料電池装置１のオフガスｏｇ２）をアンモニア除去槽２３に導くガス導入路Ｌ４とを備える。
【００６７】
以上説明したアンモニア燃料発電システム１００を車載用とする場合の構成を図２に示した。
同図からも判明するように、比較的簡易な構成で、補助電源等として本発明に係るシステムを採用することができることが判る。
【００６８】
〔第２実施形態〕
この実施形態のアンモニア燃料発電システム１０２及びアンモニア燃料供給装置２０２の構成を図３に示した。同図に関して、第１実施形態と同じ箇所は説明を省略する。
この実施形態の特徴は、燃料電池装置１が陰イオン交換膜形燃料電池とされている点及び、アンモニア燃料供給装置２０２に炭酸化反応物貯蔵槽２４が追加されている点にある。
【００６９】
陰イオン交換膜形燃料電池は、陰イオン交換膜１ｄと、この陰イオン交換膜１ｄの一方の側にアノード電極１ｅを、他方の側にカソード電極１ｆを備えて構成され、先に説明した固体電解質形燃料電池と同様に、燃料ｆとして供給されるアンモニアにより発電する直接アンモニア燃料電池である。
【００７０】
陰イオン交換膜１ｄの材料は、所謂、陰イオン伝導性を有する炭化水素系高分子材料であり、具体的には、４級アンモニウム塩基やピリジニウム塩基をイオン交換基として有する塩基性の高分子膜等が使用される。
【００７１】
アノード電極１ｅは、良く知られているように、陰イオン伝導性高分子とアノード電極触媒により構成される。アノード電極触媒としては，具体的には、炭素材料にＰｔ，Ｒｕ，Ｐｔ−Ｒｕを担持させた触媒が採用される。
カソード電極１ｆも、陰イオン伝導性高分子とカソード電極触媒により形成される。
【００７２】
カソード電極触媒としては、具体的には、炭素材料にＰｔを担持させた触媒とされる。
【００７３】
発電においては、アノード電極１ｅに燃料としてのアンモニアが供給され、カソード電極１ｆに酸化剤としての酸化剤ガスｏｃｇ（空気）が供給される。
【００７４】
図３からも明らかなように、このアンモニア燃料発電システム１０２では、燃料電池装置１で発生する電池反応に関して、その酸化剤として働くガスｏｃｇ（例えば空気で、本発明では「酸化剤ガス」）を二酸化炭素が除去されたＣＯ２フリーガスとして供給する。
このように炭酸化反応物貯蔵槽２４を設ける理由は、陰イオン交換膜形燃料電池は二酸化炭素による被毒に弱いという点にある。
【００７５】
この炭酸化反応物貯蔵槽２４もアンモニア貯蔵槽２１と熱的に接続されており、二酸化炭素（ＣＯ２）の吸着・除去に伴って発生する熱を燃料としてのアンモニアａｍの供給に利用する。
【００７６】
炭酸化反応物貯蔵槽２４は、その内部に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物が収容され、空気といった酸素を含有する酸化剤ガスｏｃｇから当該酸化剤ガスｏｃｇに含まれる二酸化炭素を炭酸塩として除去する。これら酸化物としては、酸化カルシウム（ＣａＯ）の他、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）等を挙げることができる。
【００７７】
この炭酸化反応物貯蔵槽２４の再生に関しても、この槽２４を開放状態で加熱することで再生を完了することができる。
【００７８】
先に説明した水和反応物除去槽２２との関係においては、それら槽２２，２４間で、内部に収容する物質は同一であってもよいし、種類・性状の異なるものであっても良い。
【００７９】
さて、この炭酸化反応物貯蔵槽２４に備えるべきガス系統であるが、これは、二酸化炭素を含むことがある酸化剤ガスｏｃｇを炭酸化反応物貯蔵槽２４に導入するとともに、当該炭酸化反応物貯蔵槽２４から二酸化炭素を除去されて送り出されるＣＯ２フリーガスが流れる酸化剤ガス処理路Ｌ５としておけばよい。
【００８０】
従って、第２実施形態のアンモニア燃料供給装置２０２は、先に第１実施形態で説明した構成に加えて、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物が収容され、酸化剤ガスｏｃｇから当該酸化剤ガスｏｃｇに含まれる二酸化炭素を炭酸塩として除去する炭酸化反応物貯蔵槽２４をアンモニア貯蔵槽２１に伝熱可能に備え、
二酸化炭素を含む酸化剤ガスを炭酸化反応物貯蔵槽２４に流入するとともに、当該炭酸化反応物貯蔵槽２４から二酸化炭素を除去されて送り出されるＣＯ２フリーガスが流れる酸化剤ガス処理路Ｌ５を設けている。
【００８１】
この第２実施形態においても、車載型とする場合、先に説明した図２の構成となる。
【００８２】
〔第３実施形態〕
第１実施形態、第２実施形態は燃料電池装置１を異なった種類とする。
結果、燃料電池装置１が固体電解質形燃料電池である第１実施形態では、アンモニア貯蔵槽２１、水和物反応貯蔵槽２２、アンモニア除去槽２３を備え、燃料供給路Ｌ１、水和反応用水導入路Ｌ３及びガス導入路Ｌ４を備えるのに対して、燃料電池装置１が陰イオン交換膜形燃料電池である第２実施形態では、炭酸化反応物貯蔵槽２４を設け、この槽２４に燃料電池装置１に酸化剤ガスｏｃｇを供給する酸化剤ガス路Ｌ５を追加する。
【００８３】
一方、これまでも説明してきたが、水和反応貯蔵槽２２及び炭酸化反応物貯蔵槽２４の内部に収納される物（材料）は、基本的にアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物とする。
【００８４】
また、燃料電池装置１を備えた本発明のようなアンモニア燃料発電システム１０１、１０２は、その搭載先、用途に従って、立ち上げ時間、電力供給量等に様々である。換言すると、第１実施形態のように固体電解質形燃料電池を選択しておくことが好ましい用途もあれば、第２実施形態のように陰イオン交換膜形燃料電池を選択すべきことが好ましい用途もある。この点、アンモニア燃料供給装置としてみた場合に、それぞれ専用の構成のものを持つことが必須となることは好ましくない。
【００８５】
このような所謂、共通化の要請に適うアンモニア燃料供給装置２０３が、第３実施形態であり、図４、図５に、その切換状態を示した。図４は、燃料電池装置１として固体電解質形燃料電池を使用する場合の切換状態を示し、図５に、陰イオン交換膜形燃料電池を使用する場合の切換状態を示した。
【００８６】
アンモニア燃料発電システム１０３の形態として第１、第２実施形態と同じ個所の説明は省略する。
【００８７】
アンモニア燃料供給装置２０３に関して、これまで説明してきた水和反応物貯蔵槽２２及び炭酸化反応物貯蔵槽２４を単に貯蔵槽２５と呼んで、以下説明する。
【００８８】
アンモニア燃料供給装置２０３は、アンモニアと錯体を形成して吸着するとともに、受熱して前記吸着状態にあるアンモニアを脱離するアンモニア貯蔵材料を収容するアンモニア貯蔵槽２１と、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属あるいはそれらの両方の酸化物を収容する貯蔵槽２５と、アンモニアを酸化若しくは吸着除去するアンモニア除去槽２３とを備え、これら貯蔵槽２５及びアンモニア除去槽２３がアンモニア貯蔵槽２１に伝熱可能に構成され、このアンモニア貯蔵槽２１から放出されるアンモニアを燃料ｆとして供給する燃料供給路Ｌ１を備えている点で、これまで説明してきた構成と変わることはない。
【００８９】
さて、図４、図５に示すように、この実施形態では、貯蔵槽２５として少なくとも第１貯蔵槽２５ａ及び第２貯蔵槽２５ｂとが備えられ、第１貯蔵槽２５に水ｗを導く水和反応用水導入路を備えて、当該第１貯蔵槽２５ａを水和反応物貯蔵槽として構成している。
【００９０】
一方、第２貯蔵槽２５ｂに関しては、この槽２５ｂに水ｗを導く水和反応用水導入路と、二酸化炭素を含む酸化剤ガスｏｃｇを導き、当該第２貯蔵槽２５ｂから二酸化炭素を除去されて送り出されるＣＯ２フリーガスが流れる酸化剤ガス処理路とを切換る切換弁機構Ｖを設けている。
【００９１】
図４は、第１実施形態で示したと同様に、燃料電池装置１として固体電解質形燃料電池を採用し、第１、第２貯蔵槽２５ａ，２５ｂの両方に水を供給している状態である。この使用形態は、第２貯蔵槽２５ｂも水和反応物貯蔵槽２２として使用する。
【００９２】
図５は、第２実施形態で示したと同様に、燃料電池装置として陰イオン交換膜形燃料電池を採用し、第１貯蔵槽２５ａに水ｗを供給し、第２貯蔵槽２５ｂに酸化剤用ガｏｃｇスを導入している状態である。
この使用形態では、第２貯蔵槽２５ｂを炭酸化反応物貯蔵槽２４として使用することができる。
【００９３】
結果、第２貯蔵槽２５ｂに繋がる導入路Ｌ２，Ｌ５の切換により、同一のアンモニア燃料供給装置２０３を、その設置時等に行う切換等の操作により共通して使用することができる。
【００９４】
〔第４実施形態〕
これまで説明してきた実施形態は、燃料電池装置１、アンモニア燃料供給装置２０１，２０２、２０３及び気液分離装置３２と水貯蔵槽３３を組み合わせてアンモニア燃料発電システム１０１．１０２、１０３を実現している。
【００９５】
ここで、燃料電池装置１は基本的に発電に伴い発熱する熱源であり、燃料電池装置１から排出されるオフガスｏｇは利用可能な熱を保有している。
例えば、燃料電池装置１が固体電解質形燃料電池の場合、オフガスｏｇは５００℃程度あり、水蒸気を含んでいることから、オフガスｏｇの保有する顕熱及び潜熱を利用することが好ましい。このような熱を燃料ｆとしてのアンモニアａｍの供給に使用しようとするのが第４実施形態である。この実施形態のシステム構成を図６に示した。
【００９６】
図１に示した第１実施形態との比較で説明すると、この実施形態には以下の構成が加わる。即ち、尿素水ｕｗを貯蔵する尿素水貯蔵槽４０と、この尿素水貯蔵槽４０から尿素水ｕｗの供給を受けるとともに、加熱されて尿素水ｕｗを加水分解する加水分解反応槽４１とを備え、さらに、燃料電池装置１から放出されるオフガスｏｇによりこの加水分解反応槽４１を加熱する加熱手段Ｈを備えている。
【００９７】
この構成で、加水分解反応槽４１は、尿素水貯蔵槽４０から常温の尿素（（ＮＨ２）２ＣＯ）と水（Ｈ２Ｏ）との混合物（（ＮＨ２）２ＣＯ＋Ｈ２Ｏ）として受取り、加熱手段Ｈを設けていることにより、オフガスｏｇから受熱してアンモニア（ＮＨ３）と二酸化炭素（ＣＯ２）とに加水分解する分解装置となっている。この加水分解反応槽４１の温度は、尿素水の加水分解を良好に維持できる温度（２００℃程度）に維持する。この構成では、オフガスｏｇに含まれる水蒸気の温度を有効に低下させることができる。
【００９８】
この加水分解反応槽４１で加水分解により生成されたアンモニアａｍを燃料ｆとして燃料電池装置１に送る燃料供給路Ｌ１に接続する尿素側燃料供給路Ｌ６を設けている。結果、この構成では、尿素水ｕｗからアンモニアａｍを得て、燃料電池装置１に供給できる。
【００９９】
以上の説明では、尿素の加水分解に利用する水は、尿素水貯蔵槽４０に貯蔵された尿素水ｕｗに含まれる水ｗとするが、図６に二点鎖線で示すように、本アンモニア燃料電池システム１０４を構成する気液分離装置３２で分離された水ｗを尿素水貯蔵槽４０もしくは加水分解反応槽４１に供給する加水分解用水供給路Ｌ７を設けてもよい。図示は、水ｗを加水分解反応槽４１に供給する場合の例である。このようにすると尿素水貯蔵槽４０の容量を低下することができる。
【０１００】
このアンモニア燃料発電システム１０４では、燃料電池装置１から出る比較的高温の熱を尿素水ｕｗの加水分解に利用でき、気液分離装置３２の負荷を低減することができる。従って、このアンモニア燃料発電システム２０４では、燃料としてのアンモニアの貯蔵・供給を、尿素水ｕｗからも可能となる。
【０１０１】
そして、このアンモニア燃料供給装置２０４は、図７に示すように、炭化水素ＣＨを燃料とするエンジンＥを備えるハイブリッド構成の車において、この排熱（中抜き矢印で示す）を燃料電池装置１の運転に使用するシステムで有効に利用することができる。
【０１０２】
〔尿素水のみを燃料としてのアンモニアの供給に使用するシステム〕
図６に示す第４実施形態では、高温作動の固体電解質形燃料電池から排出されるオフガスｏｇの保有する熱を利用して、尿素水ｕｗからも燃料としてのアンモニアを燃料電池装置１に供給する例に関して説明した。
【０１０３】
図７に示したように、炭化水素ＣＨを燃料とするエンジンＥから排出される排ガスの保有する熱を利用して、上述の固体電解質形燃料電池を運転する場合、その始動を迅速なものとできるが、このシステムにおいては、燃料電池装置１のオフガスｏｇとともに排出される熱も大きくなる場合も起こる。例えば、燃料電池装置１の周囲環境温度条件は夏・冬が異なるため、エンジン排ガスの保有する熱を燃料電池装置１だけで有効利用できるとは限らない。
【０１０４】
図８に示す構成は、図７に示したように、炭化水素ＣＨで運転されるエンジンＥと、燃料電池装置１（具体的にはアンモニアを直接燃料とする固体電解質形燃料電池）とを備え、エンジンＥの排熱を燃料電池装置１の運転に使用するシステムにおいて、尿素水ｕｗから燃料電池装置１の燃料を得る構成である。
【０１０５】
この例でも、尿素水貯蔵槽４０、加水分解反応槽４１を備え、燃料電池装置１のオフガスｏｇにより加水分解反応槽４１を加熱する。気液分離装置３２、水貯蔵槽３３を備える点は同様であり、水貯蔵槽３３から加水分解反応槽４１に水ｗを加水分解用水供給路Ｌ８を介して供給する。無論、先に二点鎖線で示したように、気液分離槽３２から直接加水分解反応槽４１に導いてもよい。
【０１０６】
この構成のアンモニア燃料発電システムを３０１で示し、対応するアンモニア燃料供給装置を４０１で示した。
【０１０７】
このシステム３０１でも、エンジンＥの排熱を有効に燃料電池装置１の運転に使用し、さらに、利用されることなく捨てられがちな熱を燃料電池装置１に対する燃料供給に有効利用できる。システム構成はコンパクト且つ簡易となり、信頼性の高いものとできる。
【０１０８】
〔実施例〕
上記の第１実施形態に沿って、実際に車載用に採用する場合を検討した。
１．  走行距離を２００ｋｍ延長するために必要な燃料としてのアンモニア必要量は１２．５３ｍ３Ｎ＝９．５５ｋｇとなる。
このアンモニア必要量は、現行の燃料電池車において、走行距離を同距離延長するのに必要とされる水素量に対応したアンモニア量である。      
２．アンモニア貯蔵材料
アンモニア貯蔵材料を塩化ストロンチウムとする場合の必要量は２３．６ｋｇとなる。
３．水和反応物
水和反応物を酸化カルシウムとする場合における、塩化ストロンチウムからアンモニアを脱離させるために必要量は１４．９ｋｇとなる。伝熱層ｈｅｘでの熱効率を８０％としている。
４．炭酸化反応物
空気中の二酸化炭素を除去するため酸化カルシウムを採用する場合、２００ｋｍ走行に関して、燃料電池としての水素必要量２０ｍ３Ｎに対して必要酸素量が２０ｍ３Ｎ（空気利用率を５０％とする）となり、対応する二酸化炭素量は０．５ｍ３Ｎとなる。
結果、酸化カルシウムの量は１．２５ｋｇとなり、充分コンパクトである。
さらに、１２．５ｋｇの酸化カルシウムを充填すれば、１０００走行が可能となる。
【０１０９】
５．アンモニア除去剤
アンモニア除去槽の収納しておく除去剤を塩化ニッケル（ＮｉＣｌ２）とする場合、燃料電池装置１の燃料利用率を８０％、空気利用率を５０％、安全率を２００％として、２００ｋｍ走行に必要な塩化ニッケルの量は３８０ｇとなり、充分コンパクトである。
【０１１０】
〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、水和反応物と炭酸化反応物の具体例として酸化カルシウムの例を示したが、水和反応物としては、その反応形態から酸化カルシウムと酸化マグネシウムが好ましく、炭酸化反応物としは、その反応形態から酸化カルシウムと酸化マグネシウムの組み合わせの他、酸化カルシウムと酸化ストロンチウムの組み合わせも実用的である。
【符号の説明】
【０１１１】
１        燃料電池装置（固体電解質形燃料電池・陰イオン交換膜形燃料電池）
２        パワーコンディショナー
３        蓄電池
４        電動機
２１      アンモニア貯蔵槽
２２      水和反応物貯蔵槽
２３      アンモニア除去槽
２４      炭酸化反応物貯蔵槽
２５      貯蔵槽
２５ａ    第１貯蔵槽（水和反応物貯蔵槽）
２５ｂ    第２貯蔵槽（水和反応物貯蔵槽・炭酸化反応物貯蔵槽）
３２      気液分離装置
３３      水貯蔵槽
４０      尿素水貯蔵槽
４１      加水分解反応槽
１０１    アンモニア燃料発電システム
１０２    アンモニア燃料発電システム
１０３    アンモニア燃料発電システム
１０４    アンモニア燃料発電システム
２０１    アンモニア燃料供給装置
２０２    アンモニア燃料供給装置
２０３    アンモニア燃料供給装置
２０４    アンモニア燃料供給装置
ｅｘｇ    排ガス
ｆ        燃料
ｈｅｘ    伝熱層
ｏｃｇ    酸化剤ガス
ｏｇ      オフガス
ｏｇ２    オフガス
ｗ        水
Ｅ        エンジン
Ｈ        加熱手段
Ｖ        切換弁機構
【図１】
2018160434.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018160434.tif 000009
【図８】
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