(57)【要約】【課題】  コストの上昇を抑制しつつ、アノードから排出される液体燃料中の有害成分を無害化することができる燃料電池システムを提供すること。【解決手段】  アノード８およびカソード９を有し、発電により副生した有害成分を含有する液体燃料が８アノードから排出される燃料電池２と、アノード８の燃料供給側１４および燃料排出側１５に接続された燃料循環ライン１１と、燃料循環ライン１１に設けられた燃料循環ポンプ１３と、燃料電池２に接続された冷却水循環ライン２６と、冷却水循環ライン２６に設けられた冷却水循環ポンプ２８とを備える燃料電池システム１において、燃料循環ライン１１と冷却水循環ライン２６とを、送液開閉弁３９が途中に設けられた送液ライン３８を介して接続し、冷却水循環ライン２６の途中に、送液ライン３８から流入した液体燃料に含有される有害成分を分解するための触媒２９を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料が供給されるアノードおよび空気が供給されるカソードを有し、発電により副生した有害成分を含有する液体燃料が前記アノードから排出される燃料電池と、
前記アノードの供給側および排出側に接続された燃料ラインと、
前記燃料ラインに設けられ、前記アノードに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、
前記燃料電池に接続された冷却水ラインと、
前記冷却水ラインに設けられ、前記燃料電池に冷却水を供給するための冷却水ポンプと、
前記燃料ラインと前記冷却水ラインとを接続し、前記アノードから排出された前記液体燃料を前記燃料ラインから前記冷却水ラインに送るための送液ラインと、
前記送液ラインに設けられた開閉弁と、
前記冷却水ラインに設けられ、前記送液ラインから流入した前記液体燃料に含有される有害成分を無害化するための無害化手段とを備えることを特徴とする、燃料電池システム。
【請求項２】
前記冷却水ラインが、前記燃料電池に対して冷却水を循環させるための循環ラインであることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記冷却水ラインが、前記燃料電池の冷却水供給側に接続され、相対的に低温の冷却水が流れる第１ラインと、前記燃料電池の冷却水排出側に接続され、相対的に高温の冷却水が流れる第２ラインとを有し、
前記無害化手段が、前記液体燃料中の有害成分の分解を活性化させるための触媒であり、その触媒が、前記第２ラインに設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記冷却水ラインが、前記燃料電池の冷却水供給側に接続され、相対的に低温の冷却水が流れる第１ラインと、前記燃料電池の冷却水排出側に接続され、相対的に高温の冷却水が流れる第２ラインとを有し、
前記無害化手段が、前記液体燃料中の有害成分を吸着するための吸着材であり、その吸着材が、前記第１ラインに設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を使用する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体燃料を使用する燃料電池システムとして、例えば、直接メタノール形燃料電池、直接ジメチルエーテル形燃料電池、ヒドラジン形燃料電池などを備えた燃料電池システムが知られている。
そのようなシステムでは、燃料電池のアノードに液体燃料が供給されるとともに、燃料電池のカソードに空気が供給される。液体燃料および空気の供給により、アノードおよびカソードのそれぞれにおいて電気化学反応が生じ、起電力が発生する。例えば、アニオン膜形直接メタノール形燃料電池では、下記式（１）および（２）に示す電気化学反応が生じる。
（１）ＣＨ３ＯＨ＋６ＯＨ−→ＣＯ２＋５Ｈ２Ｏ＋６ｅ−  （アノードでの反応）
（２）Ｏ２＋Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→４ＯＨ−                 （カソードでの反応）
上記式（１）に示すように、アノードで水が生成し、その生成水と未消費のメタノールとが混ざり合うので、生成水を含有するメタノールがアノードから排出される。一方、水の生成とともに有害な副生成物が発生して、未消費のメタノールに含有される場合ある。そのため、アノードから排出されたメタノールは、浄化処理する必要がある。
【０００３】
そこで、例えば、メタノールが供給される燃料極および空気が供給される空気極を有する燃料電池本体と、燃料極にメタノール水溶液を供給するための燃料供給ポンプと、空気極に空気を供給する空気ポンプと、メタノールを水と二酸化炭素に分解して浄化する触媒を内蔵し、燃料極から排出された排出流体を浄化して外部に排出する浄化装置とを備える、燃料電池システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５９５９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４４９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のシステムでは、燃料極から排出された未消費のメタノールは、浄化装置を通過することによって、装置内の触媒の作用により分解して浄化処理される。
しかし、この種のシステムでは、燃料供給ポンプの動力を利用して、未消費のメタノールを浄化装置に流すので、燃料供給ポンプを、常時、燃料電池本体の発電に必要な動力よりも大きい動力で運転する必要がある。そのため、システム全体としての運転コストが高くなるという不具合がある。
【０００６】
本発明の目的は、コストの上昇を抑制しつつ、アノードから排出される液体燃料中の有害成分を無害化することができる燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池システムは、液体燃料が供給されるアノードおよび空気が供給されるカソードを有し、発電により副生した有害成分を含有する液体燃料が前記アノードから排出される燃料電池と、前記アノードの供給側および排出側に接続された燃料ラインと、前記燃料ラインに設けられ、前記アノードに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、前記燃料電池に接続された冷却水ラインと、前記冷却水ラインに設けられ、前記燃料電池に冷却水を供給するための冷却水ポンプと、前記燃料ラインと前記冷却水ラインとを接続し、前記アノードから排出された前記液体燃料を前記燃料ラインから前記冷却水ラインに送るための送液ラインと、前記送液ラインに設けられた開閉弁と、前記冷却水ラインに設けられ、前記送液ラインから流入した前記液体燃料に含有される有害成分を無害化するための無害化手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
この燃料電池システムによれば、燃料ポンプを駆動することによって、液体燃料がアノードに供給される。また、空気がカソードに供給される。液体燃料および空気の供給により、アノードおよびカソードのそれぞれにおいて電気化学反応が生じ、燃料電池が発電する。一方、発電により発熱する燃料電池を冷却するために、冷却水ポンプを駆動することによって、冷却水が燃料電池に供給される。
【０００９】
そして、燃料電池のアノードでは発電により有害成分が生成し、その有害成分は、未消費の液体燃料とともに、アノードから燃料ラインに排出される。燃料ラインに排出された液体燃料は、送液ラインの開閉弁を開けることにより、燃料ラインから冷却水ラインへ、送液ラインを介して送られる。
液体燃料を冷却水ラインへ送ることにより、その液体燃料を、冷却水とともに冷却水ラインに流すことができ、無害化手段に供給することができる。これにより、アノードから排出された液体燃料に含有される有害成分を無害化することができる。
【００１０】
そして、無害化手段への液体燃料の供給は、燃料ポンプの動力を利用しなくても、冷却水ポンプの動力を利用して達成することができる。そのため、燃料ポンプを、燃料電池の発電に必要な動力よりも大きな動力で常時運転させる必要がない。したがって、燃料ポンプの運転コストの上昇を抑制することができる。その結果、システム全体としての運転コスト上昇を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の燃料電池システムでは、前記冷却水ラインが、前記燃料電池に対して冷却水を循環させるための循環ラインであることが好適である。
この構成では、冷却水ポンプの駆動により、冷却水が循環ラインを流れる。そのため、無害化手段で無害化処理された液体燃料を、冷却水とともに循環ラインを循環させて、再度無害化手段に供給することができる。これにより、液体燃料を無害化手段に複数回供給することができる。その結果、液体燃料を効率よく処理できるので、無害化手段における液体燃料の処理容量を小さくすることができる。よって、システムの小型化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の燃料電池システムでは、前記冷却水ラインが、前記燃料電池の冷却水供給側に接続され、相対的に低温の冷却水が流れる第１ラインと、前記燃料電池の冷却水排出側に接続され、相対的に高温の冷却水が流れる第２ラインとを有し、前記無害化手段が、前記液体燃料中の有害成分の分解を活性化させるための触媒であり、その触媒が、前記第２ラインに設けられていることが好適である。
【００１３】
この構成では、冷却水ライン中の液体燃料は、燃料電池との熱交換により温まった相対的に高温の冷却水とともに、触媒に供給される。冷却水の熱量により触媒を活性化させることができるので、触媒の作用による有害成分の分解を促進させることができる。その結果、システムの無害化効率を向上させることができる。
さらに、本発明の燃料電池システムでは、前記冷却水ラインが、前記燃料電池の冷却水供給側に接続され、相対的に低温の冷却水が流れる第１ラインと、前記燃料電池の冷却水排出側に接続され、相対的に高温の冷却水が流れる第２ラインとを有し、前記無害化手段が、前記液体燃料中の有害成分を吸着するための吸着材であり、その吸着材が、前記第１ラインに設けられていることが好適である。
【００１４】
この構成では、燃料電池と熱交換される前の相対的に低温の冷却水が、吸着材に供給される。そのため、高温水との接触による吸着材の劣化を抑制することができる。また、有害成分が冷却水で希釈された状態で吸着材に接触するので、吸着材の耐久性の低下を抑制することができる。その結果、長期にわたって、有害成分に対する吸着材の吸着性能を維持することができる（吸着材の寿命を向上させることができる）。よって、システムの無害化効率の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の燃料電池システムによれば、システム全体としての運転コストの上昇を抑制しつつ、アノードから排出される液体燃料中の有害成分を無害化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．第１の実施形態に係る燃料電池システム
図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成図である。
燃料電池システム１は、燃料電池２、燃料給排部３、空気給排部４、冷却水給排部５および送液部６を備えている。
（Ａ）燃料電池
燃料電池２は、液体燃料を燃料とする固体高分子形（ＰＥＦＣ）の燃料電池であって、セルスタック７と、セルスタック７を挟んで対向配置されるアノード８およびカソード９とを備えている。
【００１８】
セルスタック７は、例えば、特許文献２（特開２００６−２４４９６１号公報）に記載されている、電解質層（図示せず）と、この電解質層を挟んで対向配置される燃料側電極（図示せず）および酸素側電極（図示せず）とを備える燃料電池セル（単セル）が、セパレータ（図示せず）を介して複数積層されたスタック構造として形成されている。すなわち、図１では、単セルの積層体が、セルスタック７として示されている。また、セルスタック７の両側端部において、各単セルに設けられる燃料側電極および酸素側電極を、概念的にそれぞれアノード８およびカソード９として示している。
（Ｂ）燃料給排部
燃料給排部３は、燃料タンク１０と、燃料ラインとしての燃料循環ライン１１と、気液分離器１２と、燃料ポンプとしての燃料循環ポンプ１３とを備えている。
【００１９】
燃料タンク１０には、液体燃料として、例えば、ヒドラジン類を含む液体燃料が貯蔵されている。ヒドラジン類を含む液体燃料としては、例えば、無水ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２）、水加ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２Ｏ）などのヒドラジンの水溶液、例えば、トリアザン（ＮＨ２ＮＨＮＨ２）、テトラザン（ＮＨ２ＮＨＮＨＮＨ２）などのヒドラジン類の水溶液が挙げられる。
【００２０】
燃料循環ライン１１は、一端部がアノード８の燃料供給側１４に接続され、他端部がアノード８の燃料排出側１５に接続されている。
気液分離器１２は、燃料循環ライン１１の途中に設けられている。気液分離器１２は、燃料循環ライン１１中の液体燃料（液体）と、発電により生じ、液体燃料に含有されたガス（気体）とを分離する装置であり、例えば、公知の気液分離器を用いて構成されている。
【００２１】
気液分離器１２には、分離されたガスを排出するためのガス排出ライン１６が接続されている。ガス排出ライン１６の途中には、気液分離器１２内のガスを開放するためのガス排出弁１７が設けられている。
燃料循環ポンプ１３は、燃料循環ライン１１における、気液分離器１２とアノード８の燃料供給側１４との間に設けられている。燃料循環ポンプ１３は、例えば、ロータリーポンプ、ギヤポンプなどの回転式ポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプなどの往復式ポンプなど、公知の送液ポンプを用いて構成されている。
【００２２】
燃料循環ライン１１において、気液分離器１２と燃料循環ポンプ１３との間には、液体燃料を燃料タンク１０から燃料循環ライン１１に供給するための燃料供給ライン１８が接続されている。燃料供給ライン１８の途中には、燃料供給弁１９が設けられている。
（Ｃ）空気給排部
空気給排部４は、空気供給ライン２０と、エアコンプレッサ２１と、空気排出ライン２２と、圧力調整弁２３とを備えている。
【００２３】
空気供給ライン２０は、上流側端部が大気に開放され、下流側端部がカソード９の空気供給側２４に接続されている。
エアコンプレッサ２１は、空気供給ライン２０の上流側端部に設けられている。
空気排出ライン２２は、上流側端部がカソード９の空気排出側２５に接続され、下流側端部が大気に開放されている。
【００２４】
圧力調整弁２３は、カソード９に供給される空気の圧力を調節するための弁であって、空気排出ライン２２の途中に設けられている。
（Ｄ）冷却水給排部
冷却水給排部５は、冷却水ラインとしての冷却水循環ライン２６と、ラジエータ２７と、冷却水ポンプとしての冷却水循環ポンプ２８と、無害化手段としての触媒２９とを備えている。
【００２５】
冷却水循環ライン２６は、一端部がセルスタック７の冷却水供給側３０に接続され、他端部がセルスタック７の冷却水排出側３１に接続されている。
ラジエータ２７は、冷却水循環ライン２６の途中に設けられており、冷却水循環ライン２６を、ラジエータ２７の冷却水排出側３４とセルスタック７の冷却水供給側３０とを接続する第１ライン３２と、ラジエータ２７の冷却水流入側３５とセルスタック７の冷却水排出側３１とを接続する第２ライン３３とに分離している。これにより、セルスタック７との熱交換により温度上昇した相対的に高温の冷却水は、第２ライン３３を介してラジエータ２７に流入し、ラジエータ２７との熱交換により冷却される。そして、冷却された相対的に低温の冷却水は、第１ライン３２を介して再びセルスタック７に供給される。
【００２６】
冷却水循環ポンプ２８は、第１ライン３２の途中に設けられている。冷却水循環ポンプ２８は、例えば、ロータリーポンプ、ギヤポンプなどの回転式ポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプなどの往復式ポンプなど、公知の送液ポンプを用いて構成されている。
触媒２９は、燃料電池２での発電により副生する有害成分の分解を活性化させるための触媒２９であり、例えば、冷却水が通過可能な処理器に収容された状態で、第２ライン３３の途中に設けられている。触媒２９としては、例えば、銅、金、モリブデンなどが挙げられる。これらは単独使用または２種以上併用することができる。
【００２７】
第２ライン３３において、触媒２９とラジエータ２７との間には、冷却水循環ライン２６中の冷却水を排出するための冷却水排出ライン３６が接続されている。冷却水排出ライン３６の途中には、冷却水排出弁３７が設けられている。
（Ｅ）送液部
送液部６は、送液ライン３８と、開閉弁としての送液開閉弁３９とを備えている。
送液ライン３８は、燃料循環ライン１１における燃料循環ポンプ１３とアノード８の燃料供給側１４との間と、第２ライン３３における触媒２９とセルスタック７の冷却水排出側３１との間とを接続している。
【００２８】
送液開閉弁３９は、送液ライン３８の途中に設けられており、常時は閉じられている。
（Ｆ）燃料電池システムの運転
次に、燃料電池システム１の運転について詳述する。
燃料電池システム１を運転するには、燃料供給弁１９を開くとともに、燃料循環ポンプ１３を稼動させる。燃料循環ポンプ１３の稼動により、液体燃料が、燃料循環ライン１１からアノード８に供給された後、燃料循環ライン１１に排出される。具体的には、液体燃料は、アノード８の燃料供給側１４に供給され、セルスタック７の各単セルの燃料側電極（図示せず）と接触した後、アノード８の燃料排出側１５から燃料循環ライン１１に排出される。また、液体燃料の供給流量は、燃料電池２の発電電流量により異なるが、例えば、水溶液として、１０〜５０Ｌ／ｍｉｎであり、好ましくは、１０〜３０Ｌ／ｍｉｎである。また、供給される液体燃料の濃度は、例えば、３〜３０％、好ましくは、５〜１０％である。
【００２９】
また、エアコンプレッサ２１を稼動させることにより、空気（酸素）が、空気供給ライン２０からカソード９に供給された後、空気排出ライン２２に排出される。具体的には、空気（酸素）は、カソード９の空気供給側２４に供給され、セルスタック７の各単セルの空気側電極（図示せず）と接触した後、カソード９の空気排出側２５から空気排出ライン２２に排出される。また、空気の供給圧力は、燃料電池２の発電電流量により異なるが、例えば、０〜１００ｋＰａ・Ｇ（ゲージ圧）であり、好ましくは、３０〜８０ｋＰａ・Ｇ（ゲージ圧）である。
【００３０】
また、冷却水循環ポンプ２８を稼動させることにより、冷却水循環ライン２６に充填された冷却水が、冷却水循環ライン２６を介して、セルスタック７とラジエータ２７との間を循環する。具体的には、冷却水は、第１ライン３２を介して、相対的に低温な状態（例えば、３０〜６０℃）でセルスタック７の冷却水供給側３０に供給され、セルスタック７と熱交換して相対的に高温な状態（例えば、４０〜７０℃）になった後、セルスタック７の冷却水排出側３１から第２ライン３３に排出される。そして、ラジエータ２７を通過することにより冷却され、相対的に低温な状態で、再び第１ライン３２に戻る。また、冷却水の供給流量は、液体燃料の供給流量よりも低いことが好ましく、１０〜１００Ｌ／ｍｉｎであり、好ましくは、３０〜８０Ｌ／ｍｉｎである。
【００３１】
そして、セルスタック７の各単セルでは、例えば、電解質層がアニオン交換膜であり、液体燃料が水加ヒドラジンである場合には、理想的には、下記反応式（１）〜（３）で示す電気化学的反応により、起電力が生じ、その結果、燃料電池２での発電が実施される。
（１）  Ｎ２Ｈ４＋４ＯＨ−→Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−  （燃料側電極での反応）
（２）  Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→４ＯＨ−          （酸素側電極での反応）
（３）  Ｎ２Ｈ４＋Ｏ２→Ｎ２＋２Ｈ２Ｏ             （単セル全体での反応）
上記式（１）で示される反応では、実際には、主生成物である窒素ガス（Ｎ２）および水（Ｈ２Ｏ）に加えて、有害成分としてアンモニア（ＮＨ３）が副生する。
【００３２】
発電後、生成した窒素ガス（Ｎ２）、生成水（Ｈ２Ｏ）およびアンモニア（ＮＨ３）を含有する未消費の液体燃料は、気液分離器１２においてガス成分（Ｎ２）と液体成分（Ｈ２Ｏ、ＮＨ３および未消費ヒドラジンなど）とに分離された後、燃料循環ライン１１を介して、再びアノード８に供給される。
そして、例えば、液体燃料の濃度が、例えば、３％未満、好ましくは、１％以下に低下するまで発電が継続された後、送液開閉弁３９を、例えば、１〜１０秒間開く。送液開閉弁３９の開弁により、相対的に大流量の液体燃料が相対的に小流量の冷却水へと流体の流れを生じ、生成水およびアンモニアを含有する液体燃料が、送液ライン３８を介して第２ライン３３に圧送される。圧送後、送液開閉弁３９が閉じられる。
【００３３】
第２ライン３３では、液体燃料が冷却水と混ざり合った後、冷却水循環ライン２６を、冷却水とともに循環する。冷却水と混ざり合う液体燃料中の有害成分（アンモニア）は、ラインを循環中、触媒２９を通過するときに、触媒２９の作用により分解される。この際、液体燃料の燃料成分であるヒドラジンなども、アンモニアとともに分解される。そして、送液開閉弁３９を閉めてから、例えば、５〜６０分間、冷却水を冷却水循環ライン２６に循環させ、液体燃料を触媒２９に複数回接触させることにより、液体燃料中の有害成分が全て分解されて、冷却水が無害化処理される。その後、冷却水排出弁３７を開くことにより、有害成分が除去された冷却水が、冷却水排出ライン３６から排出される。
（Ｇ）燃料電池システムの作用効果
この燃料電池システム１によれば、アンモニアなどの有害成分を含有する液体燃料を、燃料循環ライン１１から送液ライン３８を介して冷却水循環ライン２６に送ることにより、その液体燃料を、冷却水とともに冷却水循環ライン２６に循環させ、触媒２９に接触させることができる。これにより、有害成分を、触媒２９との接触により分解して無害化することができる。
【００３４】
そして、触媒２９への液体燃料の供給は、燃料電池２の発電中、送液開閉弁３９を開き、燃料循環ライン１１中の液体燃料と冷却水循環ライン２６中の冷却水との流量差を利用して、液体燃料を冷却水循環ライン２６に圧送した後、冷却水循環ポンプ２８の動力を利用して行なわれる。すなわち、液体燃料の圧送後は、燃料循環ポンプ１３の動力を利用しなくても、冷却水循環ポンプ２８の動力を利用して、有害成分の無害化処理を達成することができる。そのため、燃料循環ポンプ１３を、燃料電池２の発電に必要な動力よりも大きな動力で常時運転させる必要がない。したがって、燃料循環ポンプ１３の運転コストの上昇を抑制することができる。その結果、燃料電池システム１全体としての運転コスト上昇を抑制することができる。
【００３５】
また、冷却水が流れるラインが冷却水循環ライン２６であるため、触媒２９に接触した液体燃料を、冷却水とともに冷却水循環ライン２６を循環させて、再度触媒２９に接触させることができる。これにより、液体燃料を触媒２９に複数回接触させることができる。その結果、液体燃料を効率よく処理できるので、触媒２９の量を低減することができ、触媒２９が収容される処理器を小さくすることができる。よって、燃料電池システム１の小型化を図ることができる。
【００３６】
また、触媒２９が第２ライン３３に設けられているため、触媒２９には、セルスタック７との熱交換により温まった相対的に高温（例えば、４０〜７０℃）の冷却水が通過する。そのため、冷却水の熱量により触媒２９を活性化させることができるので、触媒２９の作用による有害成分の分解を促進させることができる。その結果、燃料電池システム１の無害化効率を向上させることができる。
２．第２の実施形態に係る燃料電池システム
図２は、本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムの概略構成図である。図２において、図１に示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
（Ａ）第１の実施形態と異なる構成
第１の実施形態では、液体燃料中の有害成分を無害化処理するための手段として、触媒２９を用いたが、それに代えて、有害成分を吸着するための吸着材を用いることもできる。
【００３７】
図２に示すように、吸着材４２は、燃料電池システム４１の第１ライン３２において、セルスタック７の冷却水供給側３０と冷却水循環ポンプ２８との間に設けられる。また、吸着材４２としては、例えば、陽イオン交換樹脂など、公知の吸着材が挙げられる。
（Ｂ）燃料電池システムによる無害化処理
この燃料電池システム４１では、第１の実施形態と同様に、燃料電池２で発電し、気液分離器１２においてガス成分（Ｎ２）と液体成分（Ｈ２Ｏ、ＮＨ３および未消費ヒドラジンなど）とを分離した後、送液開閉弁３９を開くことにより、生成水およびアンモニアを含有する液体燃料を、第２ライン３３に圧送する。
【００３８】
第２ライン３３では、液体燃料が冷却水と混ざり合った後、冷却水循環ライン２６を、冷却水とともに循環する。循環中、液体成分中の有害成分（例えば、アンモニアなど）や燃料成分（ヒドラジンなど）は、ラジエータ２７を通過後、吸着材４２を通過するときに、吸着材４２に吸着する。そして、送液開閉弁３９を閉めてから、例えば、５〜６０分間、液体燃料を含有する冷却水を冷却水循環ライン２６に循環させ、液体燃料を吸着材４２に複数回接触させることにより、液体燃料中の有害成分が全て吸着材４２に吸着して、冷却水が無害化処理される。その後、冷却水排出弁３７を開くことにより、冷却水が冷却水排出ライン３６から排出される。
（Ｃ）燃料電池システムの作用効果
この燃料電池システム４１によれば、吸着材４２が第１ライン３２に設けられているため、吸着材４２には、ラジエータ２７で冷却された相対的に低温（例えば、４０〜７０℃）の冷却水が通過する。そのため、高温の水との接触による吸着材４２の劣化を抑制することができる。また、有害成分が冷却水で希釈された状態で吸着材４２に接触するので、吸着材４２の耐久性の低下を抑制することができる。その結果、長期にわたって、有害成分に対する吸着材４２の吸着性能を維持することができる（吸着材４２の寿命を向上させることができる）。よって、燃料電池システム４１の無害化効率の低下を抑制することができる。
【００３９】
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
例えば、液体燃料中の有害成分を無害化処理するための手段として、触媒２９および吸着材４２の他、酸により中和する手法を適用することができる。例えば、液体燃料がヒドラジン類を含む液体燃料である場合には、冷却水にホウ酸を添加し、その冷却水を冷却水循環ライン２６に循環させることにより、液体燃料中の有害成分（アンモニアなどのアルカリ成分）を中和する。
【００４０】
また、前述の実施形態では、触媒２９および吸着材４２のそれぞれが、別個の燃料電池システムに設けられる場合を説明したが、触媒２９および吸着材４２は、１つの燃料電池システムにおいて併用することもできる。
また、前述の実施形態では、燃料電池２の発電と有害成分の無害化処理とを並行して実施する例を取り上げたが、有害成分の無害化処理は、燃料電池２の休止中に冷却水を循環させることにより実施することもできる。
【００４１】
また、前述の実施形態では、液体燃料の一例として、ヒドラジン類を含む液体燃料を取り上げたが、液体燃料は、例えば、メタノール、ジメチルエーテルなど、燃料電池２の燃料として使用可能な他の液体燃料であってもよい。
さらに、本発明の燃料電池システム１，４１の用途としては、例えば、電動車両、鉄道、船舶、航空機などが挙げられる。
【符号の説明】
【００４２】
１    燃料電池システム
２    燃料電池
８    アノード
９    カソード
１１  燃料循環ライン
１３  燃料循環ポンプ
１４  （アノードの）燃料供給側
１５  （アノードの）燃料排出側
２６  冷却水循環ライン
２８  冷却水循環ポンプ
２９  触媒
３２  第１ライン
３３  第２ライン
３８  送液ライン
３９  送液開閉弁
４１  燃料電池システム
４２  吸着材
【図１】
2011076835.tif 000003
【図２】
2011076835.tif 000004