(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム循環型の水素発生システムであって、
前記水素発生システムが、
溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料と反応した後の溶液である反応後溶液から前記反応で生成された酸素を含む１種類以上の酸素含有マグネシウム化合物を含む副生成物を分離して前記副生成物を得る副生成物取得部と、
前記副生成物にハロゲンと前記ハロゲン以外の原子を含有するハロゲン含有物を反応させてハロゲン化マグネシウムを含む原料を生成する原料生成部と、
水素を含むプラズマで前記原料を還元して前記水素発生材料を生成する水素発生材料生成部と、
前記水素発生材料と前記溶液を反応させて前記水素を発生させる水素発生部と、を備えることを特徴とする水素発生システム。
【請求項２】
前記水素含有マグネシウム化合物が水素化マグネシウムであり、
前記酸素含有マグネシウム化合物は、水酸化マグネシウム、又は、酸化マグネシウムであり、
前記ハロゲン含有物が前記ハロゲンを有するアンモニウム塩であることを特徴とする請求項１に記載の水素発生システム。
【請求項３】
前記水素発生材料生成部は、
水素を含むプラズマで前記原料を還元して前記水素発生材料を生成する処理を行う処理室と、
前記処理室内の気体を排出し、前記処理室内を減圧する減圧手段と、
前記減圧手段に至るまでの前記処理室から排出された気体にアンモニアを供給するアンモニア供給手段と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の水素発生システム。
【請求項４】
前記アンモニア供給手段が前記原料生成部で前記原料を生成するときに発生するアンモニアを供給することを特徴とする請求項３に記載の水素発生システム。
【請求項５】
前記水素発生材料生成部は、前記アンモニアと前記処理室から排出された気体中のハロゲン化水素との反応で生成される前記ハロゲンを有するアンモニウム塩を取得するアンモニウム塩取得部を備え、
前記アンモニウム塩取得部で取得されたアンモニウム塩が前記原料生成部で用いられる前記ハロゲン含有物として利用されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の水素発生システム。
【請求項６】
前記水素含有マグネシウム化合物が水素化マグネシウムであり、
前記酸素含有マグネシウム化合物は、水酸化マグネシウム、又は、酸化マグネシウムであり、
前記ハロゲン含有物がハロゲン化水素であることを特徴とする請求項１に記載の水素発生システム。
【請求項７】
前記水素発生材料生成部は、還元反応で発生するハロゲン化水素を気体の状態で取得するハロゲン化水素取得部を備え、
ハロゲン化水素取得部で取得された前記ハロゲン化水素が前記原料生成部で利用されることを特徴とする請求項６に記載の水素発生システム。
【請求項８】
前記水素発生部が、
前記溶液を貯蔵し、水素を発生する前記反応を行うための反応部と、
前記反応部に供給される前記水素発生材料を貯蔵する材料貯蔵部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の水素発生システム。
【請求項９】
水素を用いて発電する発電部に請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の水素発生システムで発生させた水素を供給して発電することを特徴とする発電システム。
【請求項１０】
前記発電システムは、熱を用いて発電する熱発電部を備え、
前記水素発生部で前記水素発生材料と前記溶液が反応した時に発生する熱を利用して前記熱発電部でも発電することを特徴とする請求項９に記載の発電システム。
【請求項１１】
マグネシウム循環型の水素発生方法であって、
前記水素発生方法が、
溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料と反応した後の溶液である反応後溶液から前記反応で生成された酸素を含む１種類以上の酸素含有マグネシウム化合物を含む副生成物を分離して前記副生成物を得るステップと、
前記副生成物にハロゲンと前記ハロゲン以外の原子を含有するハロゲン含有物を反応させてハロゲン化マグネシウムを含む原料を生成するステップと、
水素を含むプラズマで前記原料を還元して前記水素発生材料を生成するステップと、
前記水素発生材料と前記溶液を反応させて前記水素を発生させるステップと、を備えることを特徴とする水素発生方法。
【請求項１２】
水素を用いて発電する発電方法であって、
前記発電方法が、
水素を用いて発電するステップと、
前記水素を用いて発電するステップに請求項１１に記載の水素発生方法で発生させた水素を供給するステップと、を備えることを特徴とする発電方法。
【請求項１３】
前記水素を発生させるステップで発生する熱を利用して発電するステップを備えることを特徴とする請求項１２に記載の発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水素発生システム、発電システム、水素発生方法、及び、発電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料を利用しないエネルギー源として、水素が注目されている。
そして、水素の貯蔵方法としては、高圧でボンベ内に水素を貯蔵する方法、低温で液化した水素を貯蔵する方法、及び、水素吸蔵材に水素を吸蔵させて貯蔵する方法等があるが、その中でも、水素吸蔵材を用いた方法は、他の方法に比べて、高圧又は低温等の特殊な状態で水素を貯蔵する必要が無いので、取扱いが容易で安全性が高く、更に、単位体積当たりの水素貯蔵量が高いという優れた特徴を有している。【０００３】
例えば、水素吸蔵材を用いた方法としては、水素吸蔵材にマグネシウムを用い、水素化マグネシウムの形態で水素を吸蔵させて、水素を貯蔵する方法が知られており、水素化マグネシウムと水を反応させることで水素を発生させる（取り出す）ことが可能である。【０００４】
この場合、単に、水素化マグネシウムと水を反応させると、副生成物として水酸化マグネシウムが生成されることになる。【０００５】
一方、特許文献１では、水素化マグネシウムと水を反応させて水素を発生させた時にできる副生成物を水酸化マグネシウムではなく、酸化マグネシウムにすれば、特許文献２で説明されるように、直流水素化プラズマを利用して酸化マグネシウムを原料として水素化マグネシウムを生成できるため、副生成物が酸化マグネシウムになる方法を開示している。【０００６】
具体的には、Ｘ軸に温度を取り、Ｙ軸に水蒸気分圧を取って、水酸化マグネシウムと酸化マグネシウムとの平衡曲線を描いた場合、その平衡曲線上の水蒸気分圧よりも低い水蒸気分圧とすれば、酸化マグネシウムの生成が安定で、水酸化マグネシウムの生成が不安定となるため、このような水蒸気分圧となる条件下で、水素化マグネシウムと水（水蒸気）を反応させれば、副生成物を酸化マグネシウムにすることができ、そのような条件として水素を発生させるようにすることが説明されている。【０００７】
例えば、温度が１４０℃、水蒸気分圧が０．００４５ｂａｒの条件は、平衡曲線上の点となるため、温度を１４０℃としたときに、水蒸気分圧が０．００４５ｂａｒ未満となる水蒸気と水素化マグネシウムを反応させることで副生成物中の酸化マグネシウムの割合を増加させることができる。【０００８】
なお、このような条件であれば、水酸化マグネシウムが生成されたとしても、いずれは酸化マグネシウムになることが説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１６−２０４１７７号公報
【特許文献２】特開２０１１−０３２１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、水蒸気分圧を低くすることは、水分を少なくすることを意味するため、水素化マグネシウムと反応する水の総量を少なくすることになる。【００１１】
例えば、特許文献１では、水素化マグネシウムの粒径を６０μｍから５μｍにすることで２３０℃前後の温度で反応に必要な時間を少なくできることが示されているが、それでも２日間の処理で、水素化マグネシウムの割合が９８．８％から８８．１％に減少して、酸化マグネシウムの割合が０．５４％から１１．２５％になっただけであるから、大幅に水素の発生速度が低下しているものと考えられ、また、例えば、水素化マグネシウムの水素発生材料を生成するための原料（特許文献１、２では酸化マグネシウム）を生成するための処理が長時間になるとその分だけ必要なエネルギーを要することになる。【００１２】
したがって、マグネシウム循環型の水素発生システムには、依然として、改善の余地があり、本発明は、水素発生量が少なくなることを抑制しつつ、水素発生材料を生成するための原料の生成に必要なエネルギーを抑制できる可能性のある新たなマグネシウム循環型の水素発生システム、その水素を用いた発電システム、水素発生方法、及び、発電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）本発明の実施形態の水素発生システムは、マグネシウム循環型の水素発生システムであって、前記水素発生システムが、溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料と反応した後の溶液である反応後溶液から前記反応で生成された酸素を含む１種類以上の酸素含有マグネシウム化合物を含む副生成物を分離して前記副生成物を得る副生成物取得部と、前記副生成物にハロゲンと前記ハロゲン以外の原子を含有するハロゲン含有物を反応させてハロゲン化マグネシウムを含む原料を生成する原料生成部と、水素を含むプラズマで前記原料を還元して前記水素発生材料を生成する水素発生材料生成部と、前記水素発生材料と前記溶液を反応させて前記水素を発生させる水素発生部と、を備える。【００１４】
（２）本発明の実施形態の発電システムは、水素を用いて発電する発電部に上記（１）の構成を有する水素発生システムで発生させた水素を供給して発電する。【００１５】
（３）本発明の実施形態の水素発生方法は、マグネシウム循環型の水素発生方法であって、前記水素発生方法が、溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料と反応した後の溶液である反応後溶液から前記反応で生成された酸素を含む１種類以上の酸素含有マグネシウム化合物を含む副生成物を分離して前記副生成物を得るステップと、前記副生成物にハロゲンと前記ハロゲン以外の原子を含有するハロゲン含有物を反応させてハロゲン化マグネシウムを含む原料を生成するステップと、水素を含むプラズマで前記原料を還元して前記水素発生材料を生成するステップと、前記水素発生材料と前記溶液を反応させて前記水素を発生させるステップと、を備える。【００１６】
（４）本発明の実施形態の発電方法は、水素を用いて発電する発電方法であって、前記発電方法が、水素を用いて発電するステップと、前記水素を用いて発電するステップに上記（３）の構成を有する水素発生方法で発生させた水素を供給するステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、水素発生量が少なくなることを抑制しつつ、水素発生材料を生成するための原料の生成に必要なエネルギーを抑制できる可能性のある新たなマグネシウム循環型の水素発生システム、その水素を用いた発電システム、水素発生方法、及び、発電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施形態の発電システムを説明するためのブロック図である。
【図２】本発明に係る実施形態の水素発生材料生成部を説明するための図である。
【図３】本発明に係る実施形態の水素発生部を説明するための図である。
【図４】本発明に係る実施形態の副生成物取得部を説明するための図である。
【図５】本発明に係る実施形態の原料生成部を説明するための図である。
【図６】本発明に係る実施形態の発電システムが、熱発電部を更に備えた変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。
【００２０】
図１は本発明に係る発電システムＰＧＳを説明するためのブロック図であり、まず、図１を参照しながら発電システムＰＧＳ及び水素発生システムＷ１について簡単に説明する。
発電システムＰＧＳは、例えば、水素を燃料として発電を行う発電装置ＧＮＴ（例えば、水素タービン発電機や燃料電池等）を備えた発電部ＰＧを備えている。
【００２１】
そして、図１に示すように、発電システムＰＧＳは、その水素を用いて発電する発電部ＰＧに、副生成物取得部Ｗ１０と、原料生成部Ｗ２０と、水素発生材料生成部Ｗ３０と、水素発生部Ｗ４０と、を備えた水素発生システムＷ１の水素発生部Ｗ４０で発生した水素が供給されることで発電を行うシステムになっている。
【００２２】
なお、水素発生システムＷ１では、後述するように、水素プラズマ（マイクロ波表面波水素プラズマ）を発生させたり、加熱処理を行ったりするために、電力を必要とするが、その必要となる電力は、現行の発電所での余剰電力、及び／又は、太陽光発電、風力発電といった自然エネルギーで賄うことができる。
【００２３】
特に、太陽光発電や風力発電等の場合には、電力需要が低い時には停止しなければならず、また、天候等のために発電量が低下するといった問題がある。しかし、これらに本実施形態の発電システムＰＧＳを組み合わせることで、電力需要が低い時に太陽光発電や風力発電等を停止するのではなく、その電力を利用して、水素発生システムＷ１の水素発生部Ｗ４０で水素を発生させるための材料となる水素発生材料４２１を生産し、電力が必要な時に、その水素発生材料４２１から水素を取り出して発電を行うことができる。このため、クリーンエネルギーの安定供給を行うことができる。
【００２４】
詳細は後ほど、図３を参照して説明するが水素発生部Ｗ４０は、水素を発生させる反応を行う反応部を備えている。
本実施形態では、反応部は、溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料４２１に反応させるための溶液（例えば、水溶液４１１）が貯蔵され、水素発生材料４２１を投入することで、水素を発生する反応が行われる反応容器としての役割を果たす溶液貯蔵部４１０である。
例えば、溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物としては、水素化マグネシウム（ＭｇＨ２）が挙げられる。
【００２５】
なお、後ほど図２を参照して説明するように、水素発生材料生成部Ｗ３０でハロゲン化マグネシウム（例えば、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２））を含む原料に水素プラズマ（マイクロ波表面波水素プラズマ）を照射することで水素含有マグネシウム化合物としての水素化マグネシウムの生成が行われる。しかし、必ずしも、原料が全て水素化マグネシウムになるとはいえず、このため、水素発生材料４２１には、水素化マグネシウムを生成する時に、反応できなかった原料や水素化マグネシウムを生成する時に、併せて生成されてしまった金属マグネシウム等を含んでいる場合がある。
【００２６】
したがって、水素発生部Ｗ４０では、主に、水素を発生する反応として、以下の式１に示す水素化マグネシウムと溶液との反応が起こることになるが、水素発生材料４２１に金属マグネシウムが含まれている場合には、水素を発生する反応として、以下の式２に示すように金属マグネシウムと溶液との反応も起こることになる。
ＭｇＨ２  ＋  ２Ｈ２Ｏ
→  Ｍｇ（ＯＨ）２  ＋  ２Ｈ２  ＋  ３３４．０８ＫＪ／ｍｏｌ・・・（１）
Ｍｇ      ＋  ２Ｈ２Ｏ
→  Ｍｇ（ＯＨ）２  ＋    Ｈ２  ＋  ３６９．９８ＫＪ／ｍｏｌ・・・（２）
【００２７】
ただし、式２の反応は温度の低い溶液（水溶液４１１）の場合、ゆっくりと進む反応であるとともに、水素発生量が少ない反応であるから、水素発生材料４２１には、あまり金属マグネシウムが含まれていないことが好ましい。
【００２８】
なお、反応した後の溶液である反応後溶液中には、反応で生成される副生成物１１６として、主に、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）が含まれていると考えられる。
しかしながら、一部で、以下に示す式３、式４の反応が起こらないとは言えないため、副生成物１１６として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が少量含まれている可能性がある。
ＭｇＨ２  ＋  Ｈ２Ｏ
→  ＭｇＯ  +  ２Ｈ２  ＋  ３０１．７５ＫＪ／ｍｏｌ・・・（３）
Ｍｇ      ＋  Ｈ２Ｏ
→  ＭｇＯ  ＋  Ｈ２  ＋  ３３７．６５ＫＪ／ｍｏｌ・・・（４）
【００２９】
このことから、溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料４２１と反応した後の溶液である反応後溶液中には、反応で生成された酸素を含む１種類以上の酸素含有マグネシウム化合物（Ｍｇ（ＯＨ）２、ＭｇＯ等）を含む副生成物１１６が含まれたものとなる。
【００３０】
なお、本実施形態では、溶液が水溶液４１１（つまり、水）である場合について示しているが、酸素含有マグネシウム化合物（Ｍｇ（ＯＨ）２、ＭｇＯ等）、主に、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）と反応して水酸化マグネシウムを溶液に溶解させる物質が含まれていない溶液であれば水溶液４１１に限定される必要はない。
【００３１】
そして、詳細は後ほど図４を参照して説明するが、副生成物取得部Ｗ１０で反応後溶液から酸素を含む１種類以上の酸素含有マグネシウム化合物（Ｍｇ（ＯＨ）２、ＭｇＯ等）を含む副生成物１１６が分離され、図５を参照して後ほど説明する原料生成部Ｗ２０で、その分離された副生成物１１６にハロゲンとハロゲン以外の原子を含有するハロゲン含有物（例えば、ＨＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ等）を反応させてハロゲン化マグネシウムを含む原料が生成される。
【００３２】
例えば、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）のどちらであっても水分を含まない加熱した気体の塩酸（ＨＣｌ）との反応で、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）が生成される。
【００３３】
また、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）のどちらであっても塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）と混合して、塩化アンモニウムの分解温度程度、例えば、大気圧の場合、３４０℃から４５０℃程度、より好ましくは、３４０℃から４００℃程度に加熱すると、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）が生成される。
【００３４】
そして、先に触れたように、水素発生材料生成部Ｗ３０で、そのハロゲン化マグネシウムを含む原料に水素プラズマ（マイクロ波表面波水素プラズマ）を照射することで、再び、水素発生材料４２１の生成が行われる。
【００３５】
つまり、図１に示した水素発生システムＷ１は、上記で概略を説明した副生成物取得部Ｗ１０と、原料生成部Ｗ２０と、水素発生材料生成部Ｗ３０と、水素発生部Ｗ４０と、を備えており、基本的には、マグネシウムを廃棄することなく、マグネシウムを循環させるマグネシウム循環型の水素発生システムＷ１になっている。
【００３６】
図１に示した発電システムＰＧＳのうち、発電部ＰＧは、一般的な水素を燃料として発電を行う発電装置ＧＮＴ（例えば、水素タービン発電機や燃料電池等）を備える態様でよいため、以下では、主に、水素発生システムＷ１について、水素発生材料生成部Ｗ３０、水素発生部Ｗ４０、副生成物取得部Ｗ１０、原料生成部Ｗ２０の順に、詳細な説明を行う。
【００３７】
（水素発生材料生成部Ｗ３０）
図２は、水素発生材料生成部Ｗ３０を説明するための図である。
図２に示すように、水素発生材料生成部Ｗ３０は、処理室３０１を形成する筐体３１０を備えており、本実施形態では、中央に開口部３１１Ａを有する仕切板３１１を筐体３１０内に設けることで処理室３０１が第１空間Ｆと第２空間Ｓとを有するようになっている。
ただし、この仕切板３１１は省略してもよく、処理室３０１が１つの空間として形成されていてもよい。
【００３８】
そして、水素発生材料生成部Ｗ３０は、処理室３０１内のマイクロ波を入射させる部分に設けられた誘電体材料（例えば、石英やセラミックス等）の窓Ｗと、プラズマを生成させるために窓Ｗを介して処理室３０１内の第１空間Ｆに供給されるマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段３２０（例えば、マグネトロン）と、マイクロ波発生手段３２０で発生させたマイクロ波を窓Ｗのところまで導波させる導波管３２１と、を備えている。
【００３９】
なお、本実施形態では、発生するマイクロ波の周波数を２．４５ＧＨｚとしているが、この周波数に限定される必要はなく、例えば、通信目的以外で使用できるＩＳＭバンドの２４．１ＧＨｚ、５ＧＨｚ、９１５ＭＨｚ、４０．６ＭＨｚ、２７．１ＭＨｚ及び１３．５６ＭＨｚ等であってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、マイクロ波発生手段３２０が、パルス的なマイクロ波を発生させるものとして、マイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値を高めつつ、平均的なマイクロ波電力（マイクロ波強度）を下げるようにしている。
【００４１】
ただし、パルス的なマイクロ波とは、周期的なマイクロ波電力（マイクロ波強度）の強弱を伴うものを意味し、必ずしも、周期的にマイクロ波電力（マイクロ波強度）がゼロになるものに限定されるものではない。
【００４２】
具体的には、マイクロ波発生手段３２０は、パルス的なマイクロ波のマイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値が現れる周期が１５０マイクロ秒以下（望ましくは、１００マイクロ秒以下、更に望ましくは５０マイクロ秒以下）であるマイクロ波を発生させ、プラズマ（本例では、マイクロ波表面波水素プラズマ）が大幅に減衰する前に、処理室３０１内にピーク値のマイクロ波電力を有するマイクロ波を供給する。
このようにすれば、ほぼそのマイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値に対応する密度のマイクロ波表面波プラズマを維持しつつ、マイクロ波発生手段３２０で使用される平均電力を抑制できる。
【００４３】
例えば、マイクロ波発生手段３２０が、マイクロ波電力（マイクロ波強度）をほぼ一定にしたパルス的なマイクロ波でないマイクロ波を発生させる場合に、プラズマ密度が１０１２／ｃｍ３以上１０１４／ｃｍ３以下であったとする。
この場合、平均的なマイクロ波電力を同様にしても、マイクロ波発生手段３２０が、パルス的なマイクロ波を発生させる場合、マイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値を高くできるため、更に、高いプラズマ密度（例えば、１０１５／ｃｍ３以上の高いプラズマ密度）を得ることができる。
つまり、マイクロ波発生手段３２０が、パルス的なマイクロ波を発生させる場合、平均的なマイクロ波電力を同様にしても、マイクロ波電力（マイクロ波強度）をほぼ一定にしたパルス的なマイクロ波でないマイクロ波と比較して、一桁以上高いプラズマ密度を得ることができる。
【００４４】
したがって、マイクロ波発生手段３２０が、パルス的なマイクロ波を発生するものとすることで、マイクロ波発生手段３２０で使用される電力量（平均電力）の上昇を抑制しつつ、高密度なマイクロ波表面波プラズマを生成できる。
また、マイクロ波電力（マイクロ波強度）のピーク値が高くなると、マイクロ波表面波プラズマを点火させやすくなるという効果もある。
【００４５】
なお、マイクロ波表面波プラズマは、他のプラズマ（例えば、高周波プラズマや直流放電プラズマ等）と比較すれば、電子温度が低く（例えば、１ｅＶ程度）、他のプラズマのように、高い電子温度（例えば、１０ｅＶ以上）とするためにエネルギーが消費されるプラズマと異なり、エネルギーロスが少ないという利点がある。
また、マイクロ波表面波プラズマは、プラズマ中のイオンや分子の温度が熱プラズマと呼ばれるものに比べ大幅に低い（ほぼ常温）という特徴もある。
さらに、マイクロ波表面波プラズマは、上記のような高密度なプラズマを均一に、例えば、０．５ｍ２以上の大面積の範囲に生成することができる。これとともに、処理室３０１内に入射させるマイクロ波は、窓Ｗを通して伝搬するが、表面波として吸収されるため、処理室３０１内には、マイクロ波（電磁波）が存在せず、処理室３０１内の構成自由度が高い。
【００４６】
また、水素発生材料生成部Ｗ３０は、処理室３０１内の気体を排出し、処理室３０１内を減圧する減圧手段３３０を備えている。
具体的には、水素発生材料生成部Ｗ３０は、途中に開閉操作又は開閉制御により排気の有無を決める第１排気バルブ３３１Ａが設けられた第１排気管３３１を介して第１空間Ｆに接続された減圧手段３３０としての第１真空ポンプ３３２と、途中に開閉操作又は開閉制御により排気の有無を決める第２排気バルブ３３３Ａが設けられた第２排気管３３３を介して第２空間Ｓに接続された減圧手段３３０としての第２真空ポンプ３３４と、を備えている。
【００４７】
そして、気体の吸引力の弱い真空ポンプの場合、処理室３０１内の真空度を高めるのに時間がかかるため、そのような段取り時間を省略するために、第１真空ポンプ３３２又は第２真空ポンプ３３４のうちの少なくとも一方を気体の吸引力が高いメカニカルブースターポンプにしておくことが好ましい。
【００４８】
なお、水素発生材料生成部Ｗ３０には、処理室３０１の第１空間Ｆ内の圧力を測定するための第１圧力計３３２Ａと、処理室３０１の第２空間Ｓ内の圧力を測定するための第２圧力計３３４Ａと、が設けられている。
例えば、第１圧力計３３２Ａが測定する圧力に基づいて、第１空間Ｆ内の圧力が所定の圧力（例えば、約１０Ｐａ）になるように、第１真空ポンプ３３２及び第１排気バルブ３３１Ａの動作を制御するようにしてもよい。
例えば、第１真空ポンプ３３２を動作させておいて、第１圧力計３３２Ａが測定する圧力に基づいて、第１排気バルブ３３１Ａの動作を制御するようにすればよい。
【００４９】
同様に、例えば、第２圧力計３３４Ａが測定する圧力に基づいて、第２空間Ｓ内の圧力が所定の圧力（例えば、約１０Ｐａ）になるように、第２真空ポンプ３３４及び第２排気バルブ３３３Ａの動作を制御するようにしてもよい。
例えば、第２真空ポンプ３３４を動作させておいて、第２圧力計３３４Ａが測定する圧力に基づいて、第２排気バルブ３３３Ａの動作を制御するようにすればよい。
【００５０】
なお、本実施形態では、処理室３０１内の圧力を高密度なプラズマを形成しやすい圧力である約１０Ｐａにする場合で説明している。
しかし、還元処理は、後述する反応性ガス（本例では、水素ガス）の分圧が高いことでも促進される方向となるため、減圧度を高めてプラズマの密度を高めることを優先するのか、減圧度が低下することになるが、処理室３０１内の圧力を５００Ｐａから３０００Ｐａ程度にして反応性ガスの分圧を高めることを優先するのかは、予備実験を行って決めればよい。
【００５１】
一方、上述のように、第１空間Ｆ及び第２空間Ｓ内の圧力を所定の圧力にするために、必ずしも、２つの真空ポンプ（第１真空ポンプ３３２及び第２真空ポンプ３３４）の双方を制御する必要はない。
【００５２】
例えば、前段取りとして、処理室３０１内の圧力を所定の圧力にするときだけ、２つの真空ポンプ（第１真空ポンプ３３２及び第２真空ポンプ３３４）を動作させ、処理室３０１内の圧力が所定の圧力になったところで、第１排気バルブ３３１Ａを閉にして第１真空ポンプ３３２の動作を停止し、その後は、第１圧力計３３２Ａ又は第２圧力計３３４Ａの測定する圧力に基づいて、処理室３０１内の圧力を所定の圧力に維持するように、第２真空ポンプ３３４及び第２排気バルブ３３３Ａの動作を制御するようにしてもよい。
【００５３】
なお、処理室３０１内の圧力を所定の圧力に維持するときに使用される処理室３０１内の圧力の測定値としては、第１圧力計３３２Ａ及び第２圧力計３３４Ａの測定した圧力を平均したものを使用するようにしてもよい。
【００５４】
そして、水素発生材料生成部Ｗ３０は、プラズマ化する酸素原子を実質的に含まない反応性ガスを処理室３０１内に供給するための、図示しないガス供給手段を備えている。
【００５５】
本実施形態では、還元反応を起こす反応性ガスとして水素を用いているが、メタンやプロパン等の炭化水素ガスであっても還元反応を起こすことができるため、反応性ガスが水素に限定されるものではなく、水素を含む還元雰囲気を形成する反応性ガスであればよい。
このため、以下では、ガス供給手段を水素供給手段と呼ぶが、水素供給手段はガス供給手段の一例でしかない。
【００５６】
ただし、炭化水素ガスは、排ガス中に炭素を含むことになるため、低炭素化のためには水素ガスを用いるのが好ましい。
【００５７】
そして、酸素原子を含むと還元反応が阻害されることになるが、露点の低い極めて高純度なガスであっても微量に水分を含むため、完全に酸素原子が存在しないものではなく、したがって、酸素原子を実質的に含まないとは、高純度ガスのレベル（例えば、９９．９％以上のレベル）で水分等の酸素原子を有するものが含まれていないことを意味する。
【００５８】
例えば、水素供給手段は、水素の供給源となる図示しない水素貯蔵部（水素ボンベ又は水素貯蔵タンク）と、水素貯蔵部から処理室３０１に供給する水素の供給量を制御するマスフローコントローラ等の流量制御器（第１流量制御器ＭＦＣ１及び第２流量制御器ＭＦＣ２）と、を備えている。
ただし、水素貯蔵部がボンベの場合、交換のために着脱されることになるため、水素供給手段は、水素貯蔵部を除く部分である場合がある。
【００５９】
具体的には、水素供給手段は、第１空間Ｆに水素が供給できるように水素貯蔵部に接続された第１供給管３４１と、その第１供給管３４１の水素貯蔵部側に設けられた第１流量制御器ＭＦＣ１と、その第１供給管３４１の第１流量制御器ＭＦＣ１が設けられた位置より下流側に設けられ、開閉操作又は開閉制御により水素の供給の有無を決める第１供給バルブ３４１Ａと、を備えている。
【００６０】
同様に、水素供給手段は、第２空間Ｓに水素が供給できるように水素貯蔵部に接続された第２供給管３４２と、その第２供給管３４２の水素貯蔵部側に設けられた第２流量制御器ＭＦＣ２と、その第２供給管３４２の第２流量制御器ＭＦＣ２が設けられた位置より下流側に設けられ、開閉操作又は開閉制御により水素の供給の有無を決める第２供給バルブ３４２Ａと、を備えている。
【００６１】
さらに、水素発生材料生成部Ｗ３０は、無水のハロゲン化マグネシウムを含む原料（本例では、原料の主成分が無水の塩化マグネシウムである。）を処理室３０１内（より具体的には、処理室３０１の第１空間Ｆ内）に気体の状態で供給する原料供給手段３５０を備えている。
【００６２】
具体的には、原料供給手段３５０は、プラズマによって還元される原料である無水のハロゲン化マグネシウム（本例では、無水の塩化マグネシウム）を貯蔵する原料貯蔵部３５１と、原料貯蔵部３５１内の原料を処理室３０１の第１空間Ｆ内に供給するための原料供給管３５２と、第１電源３５３Ａからの電力の供給により発熱し原料供給管３５２及び原料貯蔵部３５１を加熱する第１加熱部３５３と、第１加熱部３５３の温度を測定する第１温度計３５４と、を備えている。
【００６３】
そして、第１温度計３５４による温度の測定結果が、設定される所定の温度となるように、第１電源３５３Ａから第１加熱部３５３に供給される電力の供給量が制御され、原料供給管３５２及び原料貯蔵部３５１が所定の温度に加熱される。
【００６４】
本実施形態のように、プラズマで処理される原料が無水の塩化マグネシウムである場合、無水の塩化マグネシウムが気体の状態となるように、第１加熱部３５３によって、原料供給管３５２及び原料貯蔵部３５１を約７００℃程度の温度に加熱する。
そうすると、気化した無水の塩化マグネシウムは処理室３０１の第１空間Ｆ内に向かって流れて行き、第１空間Ｆ内に供給されることになる。
【００６５】
また、水素発生材料生成部Ｗ３０は、処理室３０１内をプラズマで処理される原料（本例では、無水の塩化マグネシウム）の沸点（処理室３０１内の圧力が約１０Ｐａの場合の沸点は約６５０℃）以上の温度に保つ温度制御手段３６０を備えている。
【００６６】
具体的には、温度制御手段３６０は、処理室３０１の第１空間Ｆ内に設けられ、処理室３０１内を加熱する第２加熱部３６１と、第２加熱部３６１に電力を供給する第２電源３６１Ａと、処理室３０１の第１空間Ｆ内の温度を測定する第２温度計３６２と、を備えている。
【００６７】
そして、水素発生材料生成部Ｗ３０は、第２温度計３６２による温度の測定結果が、設定される所定の温度となるように、第２電源３６１Ａから第２加熱部３６１に供給される電力の供給量を制御し、処理室３０１の第１空間Ｆ内の温度が所定の温度に保たれるようにする。
【００６８】
本実施形態では、温度制御手段３６０が、処理室３０１内の温度をプラズマで処理される原料である無水の塩化マグネシウムを気体の状態に保つ温度である約７００℃に保つようにしている。
なお、無水の塩化マグネシウムは、圧力約１０Ｐａにおける沸点が約６５０℃であるため、本実施形態ではその沸点以上である約７００℃に保つようにしている。
しかし、沸点は圧力によって変わるため、処理室３０１内の設定圧力を変えた場合には、それに対応して温度制御手段３６０の設定温度を変えることになる。
【００６９】
また、本実施形態では、原料に無水の塩化マグネシウムを用いているが、原料はフッ化マグネシウム等でもよく、このように原料にフッ化マグネシウム等を用いる場合にも、温度制御手段３６０の設定温度をその原料の違いに応じて変えることになる。
【００７０】
一方、第２加熱部３６１の外側には、第２加熱部３６１からの輻射熱で筐体３１０が高温になるのを防止するために、輻射熱を反射するリフレクタ３７０が設けられるとともに、筐体３１０の外面上に水冷するための冷却管３７１が設けられている。
【００７１】
このように、水素発生材料生成部Ｗ３０が、第２加熱部３６１によって、余分な場所が加熱されないように熱伝導を防止するリフレクタ３７０のような断熱手段を備える場合、筐体３１０が高温にならないため、筐体３１０の各所に使用されているパッキン等の劣化を抑制できるだけでなく、保温効率が高くなるため、消費電力を低減することができる。
【００７２】
また、リフレクタ３７０には、上側の中央寄りの位置に、仕切板３１１の開口部３１１Ａを通じて、第１空間Ｆから第２空間Ｓに挿入される挿入管３７２が設けられており、水素プラズマ及び気体状態の原料等（プラズマで還元された状態のものも含む）が挿入管３７２から第２空間Ｓに放出されるようになっている。
【００７３】
そして、図２に示すように、水素発生材料生成部Ｗ３０は、挿入管３７２に対向する位置に後述する溶液（本例では水溶液４１１）との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料４２１を付着させる付着手段３８０を備えており、その付着手段３８０は、処理室３０１から取り出せるように、筐体３１０に対して着脱可能に取り付けられている。
【００７４】
したがって、後述のように、付着手段３８０に付着した水素発生材料４２１は、付着手段３８０を処理室３０１から取り出して、付着手段３８０の表面３８１から削ぎ取るようにして取得される。
【００７５】
ただし、付着手段３８０を処理室３０１から取り出して水素発生材料４２１を得ることに限定される必要はない。
ある程度、付着手段３８０の表面３８１に水素発生材料４２１が付着したところで、自動的に付着手段３８０の表面３８１から水素発生材料４２１を削ぎ取って取得する水素発生材料取得手段を設けるようにしてもよい。
【００７６】
なお、マイクロ波表面波プラズマは、プラズマ中のイオンや分子の温度が熱プラズマと呼ばれるものに比べ大幅に低い（ほぼ常温）という特徴がある。
このため、付着手段３８０が挿入管３７２の近くに表面３８１を位置させるように配置され、その表面３８１が目視で発光が確認可能なプラズマの存在する範囲内に位置していても、付着手段３８０を耐熱性、及び、腐食性に優れた金属（例えば、ステンレス）等で形成しておけば、十分に処理雰囲気に耐え得る付着手段３８０とすることができる。
【００７７】
付着手段３８０は、温調媒体（例えば、冷媒としての外気や冷却装置を通した水）を供給する媒体供給口ＩＮと温調媒体を排出する媒体排出口ＯＵＴを有し、その温調媒体が処理室３０１の第２空間Ｓにリークしないようにした密閉容器構造になっている。
【００７８】
そして、水素発生材料生成部Ｗ３０は、例えば、温調媒体となる外気を媒体供給口ＩＮから付着手段３８０内に供給するための図示しない媒体供給手段（例えば、ファンやコンプレッサ等）を備える。
付着手段３８０の水素発生材料４２１を付着させる表面３８１の表面温度は、溶液（本例では、水溶液４１１）との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物（本例では、水素化マグネシウム）を高い割合で含む水素発生材料４２１を付着させるのに適するような、所定の温度範囲内の温度に制御できるようになっている。
なお、上述のように温調媒体に外気を用いる場合には、媒体排出口ＯＵＴを大気開放とするように配管を接続すればよい。
【００７９】
一方、温調媒体に、例えば、水等を用いる場合には、水素発生材料生成部Ｗ３０が、図示しない媒体供給手段として、媒体排出口ＯＵＴから排出された水等を媒体供給口ＩＮに循環させるポンプを有する冷却装置（熱交換器等）を備えるものとすればよい。
【００８０】
そして、水素発生材料４２１の水素発生量を多くするためには、上述のように、水素発生材料４２１に含まれる水素含有マグネシウム化合物（具体的には、水素化マグネシウム）の割合が高いことが好ましい。
【００８１】
つまり、付着手段３８０の表面３８１に付着する水素発生材料４２１に、原料であるハロゲン化マグネシウム（本例では、塩化マグネシウム）や金属マグネシウム（Ｍｇ）が含まれていないことが好ましい。
【００８２】
ここで、水素化マグネシウムは、圧力約１０Ｐａの条件のときに、約１００℃以上の温度になると、金属マグネシウムと水素に分解しはじめるため、効率よく水素化マグネシウムを取得するためには、付着手段３８０の表面３８１を低温（例えば、８０℃未満）にすることが好ましいと考えられた。
【００８３】
そこで、温調媒体で低温に表面３８１を保ったまま、表面３８１に水素発生材料４２１を付着させるようにしたところ、確かに、単位時間当たりの付着量が増加するとともに、水素の発生率の高い水素発生材料４２１が得られる傾向がみられた。
【００８４】
しかしながら、表面３８１を低温に保つことでは、表面３８１に付着した水素発生材料４２１を水素化マグネシウムの本来の色である白色の状態にすることができず、金属マグネシウム等を含む状態から脱することができなかった。
【００８５】
そして、発明者らは、実験を繰り返しているときに、付着手段３８０の表面３８１の温度が比較的高い温度になったときがあり、そのときに表面３８１に付着した水素発生材料４２１が白色で、これまでになく、水との反応で激しく発泡するものになっていることを発見した。
なお、水素発生量については、発泡状態だけでなく、水素検知管での測定も行っている。
【００８６】
そこで、表面３８１の温度を高温とした実験を進めた結果、表面３８１が４００℃以上８００℃以下の温度に保たれているときに、白色で水と激しく反応する水素発生材料４２１が得られることが分かった。
【００８７】
なお、より好ましくは、４５０℃以上７５０℃以下で、より白色で水と激しく反応する水素発生材料４２１が得られ、さらには、４５０℃以上６００℃以下で、さらに白色で水と激しく反応する水素発生材料４２１が得られることを見出した。
【００８８】
このような現象は、平衡状態を考えた時には、水素化マグネシウムが分解されることになるため、理解できない現象である。
しかし、発明者らは、上述のように、この理由を、表面３８１が目視で発光が確認可能なプラズマの存在する範囲内に位置していることで、反応性の高い水素が存在し、水素化マグネシウムが分解される速度よりも早く、水素化マグネシウムになる反応が進んでいるのではないかと推察している。
【００８９】
より正確には、水素化マグネシウムが消失する過程は、まず、金属マグネシウムと水素に分解する反応が起きて、その後、金属マグネシウムが気体になるのではと考えている。
そして、上述のように、発明者らは、反応性の高い水素が存在することで、はじめの金属マグネシウムと水素に分解する過程が阻害される結果、上述のような高温でも水素化マグネシウムが表面３８１上に存在し続けることができているのではないかと推察している。
【００９０】
しかも、圧力約１０Ｐａの状態で、４００℃以上になると金属マグネシウムは気体になりはじめるため、水素発生材料４２１中の不純物としての金属マグネシウムの割合が減少し、又は、水素化マグネシウムに変化する。
さらに、圧力約１０Ｐａ、４００℃以上の状態では、表面３８１に塩化マグネシウムを付着させた後に、プラズマを照射するようにした場合でも、少しずつ水素化マグネシウムが生成されると考えられる実験結果も得られていることから、表面３８１に付着した塩化マグネシウムも水素化マグネシウムとなり、水素発生材料４２１中の不純物としての塩化マグネシウムも減少する。
この結果、水素化マグネシウムを多く含む水素発生材料４２１が得られるのではないかと推察している。
【００９１】
したがって、水素発生材料生成部Ｗ３０での処理では、温調媒体の温度や供給量を調節して、付着手段３８０の表面３８１が、溶液（本例では、水溶液４１１）との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物（本例では、水素化マグネシウム）を高い割合で含む水素発生材料４２１を付着させるのに適した所定の温度範囲内の温度である４００℃以上８００℃以下の温度に保つようにするのが好ましい。
【００９２】
さらに、水素発生材料生成部Ｗ３０は、途中にリークバルブ３９１が設けられた大気開放管３９０を備えており、大気開放管３９０の図示しない一端は、水素発生材料生成部Ｗ３０が設置される建屋の外で大気開放状態になっている。
【００９３】
この大気開放管３９０は、処理室３０１の圧力が異常な圧力になった場合に、緊急措置として処理室３０１を大気開放状態にするためのものであり、通常時には、リークバルブ３９１は閉の状態とされ、処理室３０１内に大気が混入することがないようになっている。
【００９４】
次に、本実施形態の水素発生材料生成部Ｗ３０の行う処理について簡単に説明する。
まず、前段取りとして、減圧手段３３０（第１真空ポンプ３３２及び第２真空ポンプ３３４）を駆動させ、処理室３０１内の圧力が設定される所定の圧力（例えば、約１０Ｐａ）になるように減圧を行う手順を実施する。
【００９５】
そして、原料（本例では、無水の塩化マグネシウム）が気体の状態を保つ温度にした処理室３０１内で、原料に酸素原子を実質的に含まない反応性ガスである水素のプラズマを照射して、水素発生材料４２１を生成する手順を行う。
なお、かかる水素発生材料４２１は、溶液（本例では、水溶液４１１）との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物（本例では、水素化マグネシウム）を含む。
具体的には、処理室３０１内に気体状態の原料を供給する前にプラズマの点燈開始を行って、その後、原料の処理室３０１への供給を開始して水素発生材料４２１を生成する手順を行う。
【００９６】
そして、付着手段３８０の表面３８１が、所定の温度範囲内の温度に保たれている。
なお、かかる所定の温度範囲は、溶液（本例では、水溶液４１１）との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物（本例では、水素化マグネシウム）を高い割合で含む水素発生材料４２１を付着させるために適切な４００℃以上８００℃以下の温度範囲である。
この結果、水素を発生する水素含有マグネシウム化合物（本例では、水素化マグネシウム）を高い割合で含む水素発生材料４２１が、付着手段３８０の表面３８１に付着する。
【００９７】
そして、ある程度、水素発生材料４２１が付着手段３８０の表面３８１に付着したところで、水素発生材料生成部Ｗ３０の稼働を停止して、付着手段３８０を処理室３０１から取り出して表面３８１に付着した水素発生材料４２１を削ぎ取るようにして取得する。
【００９８】
なお、先にも述べたように、処理室３０１から付着手段３８０を取り出すことなく、表面３８１に付着した水素発生材料４２１を取得する水素発生材料取得手段を設け、水素発生材料取得手段で水素発生材料４２１を取得するようにしてもよい。
【００９９】
このようにして得られた水素発生材料４２１は、水素発生部Ｗ４０に搬送され、後述する水素発生部Ｗ４０の材料貯蔵部４２０に貯蔵される。
なお、水素発生部Ｗ４０の材料貯蔵部４２０に自動搬送する搬送機構が設けられていてもよいことは言うまでもない。
【０１００】
（水素発生部Ｗ４０）
図３は、水素発生部Ｗ４０を説明するための図である。
水素発生部Ｗ４０は、水素発生材料４２１との間で水素を発生させる反応を行うための溶液としての水（以下、水溶液４１１という。）を貯蔵し、水素を発生する反応を行うための反応部としての溶液貯蔵部４１０と、反応部としての溶液貯蔵部４１０に供給される水素発生材料４２１を貯蔵する材料貯蔵部４２０と、を備えている。
【０１０１】
そして、材料貯蔵部４２０は、材料貯蔵部４２０内に貯蔵されている水素発生材料４２１を溶液貯蔵部４１０内に投入するように供給する材料供給機構４３０を備えている。
【０１０２】
なお、水素発生材料４２１は、水溶液４１１との反応性を高めるため、平均粒子径が小さい粒子状（マイクロ粒子やナノ粒子の状態）であることが好ましい。
【０１０３】
ただし、粒子と言っても形状が球状であることを限定するものではなく、各粒子の最大外径を平均したときの平均外径がマイクロメータオーダーの場合はマイクロ粒子であり、マイクロメータオーダーよりも小さい場合（サブミクロン含む）はナノ粒子であるものと解されるべきである。
【０１０４】
なお、水素発生材料４２１には、先に説明したように、金属マグネシウムや水素化マグネシウムを生成するための原料（本例では、塩化マグネシウム）が一部混ざっている場合があるが、それ自体が水素化マグネシウムと水溶液４１１との反応を阻害するものではない。
【０１０５】
そして、溶液貯蔵部４１０は、水素発生材料４２１と水溶液４１１が反応する反応部（反応室ともいう。）として機能するため、水溶液４１１及び反応で発生した水素等が外部に漏洩しない密閉構造の容器を構成するようになっている。
【０１０６】
溶液貯蔵部４１０には、水溶液４１１より上側となる水溶液４１１の存在しない上部空間ＵＳが形成されるように、水溶液４１１の給水が行われることで、溶液貯蔵部４１０は、水溶液４１１より上側となる水溶液４１１の存在しない上部空間ＵＳを備えるものになっている。
【０１０７】
具体的に上部空間ＵＳを形成する構成について説明すると、まず、溶液貯蔵部４１０は、水溶液４１１の水面ＬＳＦの上限位置を決めるために設けられ、水面ＬＳＦを検知する上側レベルセンサ４１２と、水溶液４１１の水面ＬＳＦの下限位置を決めるために設けられ、水面ＬＳＦを検知する下側レベルセンサ４１３と、を備えている。
【０１０８】
また、溶液貯蔵部４１０は、上部空間ＵＳの下側となる水溶液４１１の存在する下部空間ＬＳと、下部空間ＬＳ内を上下に仕切る仕切部４１４と、仕切部４１４より下側に設けられ、水溶液４１１を排水する排水口４１５と、仕切部４１４より上側に設けられ、水溶液４１１を供給する給水口４１６と、を備えるとともに、仕切部４１４は、複数の貫通孔４１４Ａを備えている。
【０１０９】
そして、水素発生部Ｗ４０は、排水口４１５に接続され、溶液貯蔵部４１０内の水溶液４１１を排水するための排水ライン４１５Ａ（排水配管ともいう。）と、排水口４１５寄りの排水ライン４１５Ａ上に設けられ、排水口４１５からの水溶液４１１の排水（排水の有無）を制御する排水制御弁４１５Ｂと、を備えている。
【０１１０】
同様に、水素発生部Ｗ４０は、給水口４１６に接続され、溶液貯蔵部４１０内に新しい水溶液４１１を供給するための給水ライン４１６Ａ（給水配管ともいう。）と、給水口４１６寄りの給水ライン４１６Ａ上に設けられ、給水口４１６からの水溶液４１１の給水（給水の有無）を制御する給水制御弁４１６Ｂと、を備えている。
【０１１１】
このため、後ほど説明する排給水する所定のタイミングになると、図示しない水素発生部Ｗ４０の制御部（以下、単に制御部という。）が、まず、排水制御弁４１５Ｂを開にして、溶液貯蔵部４１０内の水溶液４１１の排水を行う。
その後、制御部が排水制御弁４１５Ｂを閉にするとともに、給水制御弁４１６Ｂを開にして水溶液４１１の水面ＬＳＦが上側レベルセンサ４１２と下側レベルセンサ４１３との間に位置するように、溶液貯蔵部４１０内に水溶液４１１を給水する。
そして、制御部は、給水制御弁４１６Ｂを、再び、閉にする。
【０１１２】
例えば、制御部は、排水時には、下側レベルセンサ４１３が水溶液４１１の水面ＬＳＦを検知したのを基準にして、仕切部４１４のところまで水溶液４１１の水面ＬＳＦが低下する程度の水溶液４１１の排水を行う。
【０１１３】
具体的には、排水制御弁４１５Ｂを開にしたときの単位時間当たりの排水量は、あらかじめ調べておくことができるため、制御部は、下側レベルセンサ４１３が水溶液４１１の水面ＬＳＦを検知したのをスタート点に仕切部４１４のところまで水溶液４１１の水面ＬＳＦが低下するのに必要な排水量の水溶液４１１の排水に係る時間が経過したことをもって、排水制御弁４１５Ｂを閉にすればよい。
【０１１４】
そして、制御部は、その水溶液４１１の排水が終わった後、水溶液４１１の給水を開始し、下側レベルセンサ４１３が水溶液４１１の水面ＬＳＦを検知したのを基準にして、水溶液４１１の水面ＬＳＦが上側レベルセンサ４１２と下側レベルセンサ４１３との間に位置する程度の水溶液４１１の給水を行ったところで給水を終了するように構成できる。
水溶液４１１の水面ＬＳＦが上側レベルセンサ４１２と下側レベルセンサ４１３との間に位置することで、溶液貯蔵部４１０が水溶液４１１より上側となる水溶液４１１の存在しない上部空間ＵＳを備えることができる。
【０１１５】
具体的には、給水制御弁４１６Ｂを開にしたときの単位時間当たりの給水量は、あらかじめ調べておくことができるため、制御部は、下側レベルセンサ４１３が水溶液４１１の水面ＬＳＦを検知したのをスタート点に水溶液４１１の水面ＬＳＦが上側レベルセンサ４１２と下側レベルセンサ４１３との間に位置するのに必要な給水量の水溶液４１１の給水に係る時間が経過したことをもって、給水制御弁４１６Ｂを閉にすればよい。
【０１１６】
なお、排給水する所定のタイミング以外のときに、上側レベルセンサ４１２が水溶液４１１の水面ＬＳＦを検知すると、図示しない制御部は、排水制御弁４１５Ｂを開にして、水溶液４１１の水面ＬＳＦが上側レベルセンサ４１２と下側レベルセンサ４１３との間に位置する程度の水溶液４１１の排水を行った後、排水制御弁４１５Ｂを閉にする。
【０１１７】
逆に、排給水する所定のタイミング以外のときに、下側レベルセンサ４１３が水溶液４１１の水面ＬＳＦを検知すると、図示しない制御部は、給水制御弁４１６Ｂを開にして、水溶液４１１の水面ＬＳＦが上側レベルセンサ４１２と下側レベルセンサ４１３との間に位置する程度の水溶液４１１の給水を行った後、給水制御弁４１６Ｂを閉にする。
【０１１８】
そして、上述した仕切部４１４の複数の貫通孔４１４Ａの内径が水素発生材料４２１と水溶液４１１との反応で生成する水酸化マグネシウム等の副生成物の通過を妨げない大きさとされている。
【０１１９】
つまり、仕切部４１４は、水素発生材料４２１と水溶液４１１との反応で生成した副生成物が仕切部４１４より下側に沈殿できるように、水酸化マグネシウム等の副生成物が通過可能な内径を有する複数の貫通孔４１４Ａを備えるものになっている。
【０１２０】
このため、仕切部４１４より下側に設けられた排水口４１５からは、副生成物の含有濃度の高い水溶液４１１が排水されることとなり、この排水が水溶液４１１（溶液）との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料４２１と反応した後の溶液である反応後溶液（反応後水溶液４１１Ａともいう。）として、後述する副生成物取得部Ｗ１０に供給されることになる。
【０１２１】
さらに、図３に示すように、水素発生部Ｗ４０は、仕切部４１４より上側の水溶液４１１を攪拌する攪拌機構４４０を備えている。
【０１２２】
具体的には、攪拌機構４４０は、溶液貯蔵部４１０の上部の壁部の外側に設けられたモータ４４１と、仕切部４１４より上側の水溶液４１１内に配置され、水溶液４１１を攪拌するプロペラ４４２と、モータ４４１の回転力をプロペラ４４２に伝達し、水溶液４１１を攪拌するようにプロペラ４４２を回転させるシャフト４４３と、を備えている。
なお、シャフト４４３が溶液貯蔵部４１０内に挿入される挿入部は、回転を阻害せず、機密を維持可能な機密構造とされている。
【０１２３】
この攪拌機構４４０は、水溶液４１１と反応していない水素発生材料４２１が仕切部４１４上に溜まるのを抑制するために設けられているものである。しかし、本実施形態の場合、あらかじめ貯められている水溶液４１１に対して水素発生材料４２１を投入するため、効率よく水素発生材料４２１が水溶液４１１内に拡散し、効率よく水素を発生させる反応が起きる。このため、必ずしも、攪拌機構４４０が必要なわけではない。
【０１２４】
そして、図示しない制御部は、定期的に攪拌機構４４０を駆動させ、水素発生材料４２１と水溶液４１１の反応を促進する。
なお、攪拌機構４４０を、常時、駆動させるようにしてもよいが、攪拌機構４４０を、定期的に駆動させることで、仕切部４１４より下側に副生成物が沈殿しやすくすることができる。
この結果、仕切部４１４より上側の水溶液４１１中の副生成物の含有濃度を低下させ、水素発生材料４２１と水溶液４１１の反応効率を高めることができる。
【０１２５】
また、仕切部４１４が設けられていることで、攪拌機構４４０を駆動させたときに、仕切部４１４よりも下側に沈殿した副生成物が巻き上げられて、仕切部４１４より上側の水溶液４１１中の副生成物の含有濃度が上昇することを抑制することができる。このため、攪拌機構４４０の駆動により、水素発生材料４２１と水溶液４１１の反応効率が低下するのを抑制することができる。
【０１２６】
一方、水素発生部Ｗ４０は、上部空間ＵＳに連通するように溶液貯蔵部４１０に接続された緊急排気ライン４５０（緊急排気配管ともいう。）と、緊急排気ライン４５０の上部空間ＵＳに連通する連通部寄りの位置に設けられ、緊急排気の有無を制御する電磁弁４５１と、電磁弁４５１から溶液貯蔵部４１０に至るまでの間の緊急排気ライン４５０上に接続され、上部空間ＵＳの圧力を測定する圧力測定装置４５２（例えば、デジタルマノスターゲージ）と、を備えている。
【０１２７】
したがって、上部空間ＵＳの圧力を測定する圧力測定装置４５２の圧力測定の結果が、異常に高い圧力を示した場合には、図示しない制御部が、電磁弁４５１を開にすることで上部空間ＵＳ内の圧力が所定の第１圧力（求められる一次圧）になるように降圧制御を行う。
なお、所定の第１圧力（求められる一次圧）になれば、図示しない制御部は、再び、電磁弁４５１を閉の状態にする。
【０１２８】
材料貯蔵部４２０は、上側に水素発生材料４２１の充填作業のときに開閉される作業扉４２２を有しているが、この作業扉４２２を閉めると、密閉構造の容器を構成するようになっている。
【０１２９】
また、材料貯蔵部４２０は、作業扉４２２に隣接して上側に設けられ、貯蔵している水素発生材料４２１の表面までの距離を測定する距離測定器４２４（例えば、変位センサ）を備えており、この距離測定器４２４が測定する水素発生材料４２１までの距離が長くなることで水素発生材料４２１を追加する時期の把握ができるようになっている。
【０１３０】
なお、水素発生材料４２１は水溶液４１１のように表面が必ずしもフラットに近い状態になるとは言えないが、後述する材料供給機構４３０の駆動によって、水素発生材料４２１全体に振動等が発生するため、比較的フラットな状態を保つことができる。
このため、距離測定器４２４が測定する水素発生材料４２１までの距離の測定結果は、水素発生材料４２１を追加する時期の一つの目安とすることができる。
【０１３１】
ただし、後述するように、本実施形態では、水溶液４１１に供給された水素発生材料４２１の供給量を把握できるため、水溶液４１１に供給された水素発生材料４２１の供給量が所定の分量に到達したことを基準として水素発生材料４２１を追加するようにしてもよく、この場合、距離測定器４２４は不要となる。
【０１３２】
そして、材料貯蔵部４２０は、底部の壁部の少なくとも一部が、溶液貯蔵部４１０の上部の壁部の外側と密着するように設けられ、その密着している箇所の底部の壁部には、底部の壁部を貫通する水素発生材料４２１を溶液貯蔵部４１０内に供給するための材料供給孔４２３が形成されている。
【０１３３】
また、溶液貯蔵部４１０も材料貯蔵部４２０の材料供給孔４２３に対応する位置に、上部の壁部を貫通する水素発生材料４２１を受け入れるための材料受入孔４１７が形成されている。
【０１３４】
一方、材料貯蔵部４２０内には、材料供給機構４３０が設けられている。
具体的には、材料供給機構４３０は、材料貯蔵部４２０の上部の壁部の内側に設置されたモータ４３１と、材料貯蔵部４２０の底部の壁部の内側に隣接して配置され、水素発生材料４２１を材料供給孔４２３の位置に運搬する円板４３２と、モータ４３１の回転力を円板４３２に伝達し、円板４３２を回転させるシャフト４３３と、を備えている。
【０１３５】
なお、図示を省略しているが、材料貯蔵部４２０は、材料供給機構４３０を内蔵させる作業のために、底部とそれよりも上側の部分が分離可能に構成され、それらを一体化して形成されたものになっている。
【０１３６】
そして、図３の左側に点線枠で囲んで示す円板４３２の斜視図のように、円板４３２は、回転中心Ｏを挟んで対向し、回転中心Ｏからほぼ同じ距離離れた位置に位置する、一対の貫通孔（貫通孔４３２Ａと貫通孔４３２Ｂ）が形成されている。
【０１３７】
ここで、図３を見るとわかるように、材料貯蔵部４２０は、材料供給孔４２３に対応する部分の上側に、円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部を備えており、その凹部に位置する円板４３２の貫通孔（貫通孔４３２Ｂ参照）の上側の開口に凹部の内面が近接して開口をほぼ塞いだ状態となるようになっている。
【０１３８】
このため、材料供給孔４２３上に円板４３２の貫通孔（貫通孔４３２Ｂ参照）の開口が位置するときには、上部空間ＵＳ内の気体（主に水素）が材料貯蔵部４２０側に侵入しようとしても、その開口がほぼ閉塞状態である。
この結果、上部空間ＵＳ内の気体（主に水素）が材料貯蔵部４２０側に侵入できないようになっている。
【０１３９】
そして、その円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部以外の位置に円板４３２の貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）が位置（例えば、貫通孔４３２Ａの位置参照）するときに、この貫通孔（貫通孔４３２Ａ参照）内に水素発生材料４２１が入り込む。
また、円板４３２が回転して円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部の位置に貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）が位置（貫通孔４３２Ｂの位置参照）するようになると、貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）内に充填された水素発生材料４２１が、材料供給孔４２３及び材料受入孔４１７を介して、上部空間ＵＳ側から水溶液４１１に向けて供給されることになる。
【０１４０】
また、本実施形態では、水素発生部Ｗ４０が、材料貯蔵部４２０の水素発生材料４２１より上側の水素発生材料４２１の存在しない上側空間ＵＳ１の圧力を測定する圧力測定装置４６１（例えば、デジタルマノスターゲージ）と、上側空間ＵＳ１に気体（例えば、露点の低い窒素等の活性の低いガスや露点の低いヘリウム、アルゴン等の不活性ガス）を供給する気体供給ライン４６２（気体供給配管ともいう。）と、気体供給ライン４６２上に設けられ、上側空間ＵＳ１への気体の供給の有無を制御する電磁弁４６３と、を備えている。
【０１４１】
そして、図示しない制御部は、上側空間ＵＳ１の圧力測定装置４６１が測定する圧力の測定結果に基づいて、上側空間ＵＳ１内の圧力が所定の圧力（例えば、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力と同程度の圧力）となるように、電磁弁４６３の開閉制御を行う。
【０１４２】
なお、図示は省略しているが、水素発生部Ｗ４０は、上側空間ＵＳ１内の気体を排気する気体排気ライン（気体供給配管ともいう。）と、その気体排気ラインを通じて上側空間ＵＳ１内の気体の排気の有無を制御する電磁弁も有している。
【０１４３】
したがって、より正確には、図示しない制御部が、上述した電磁弁４６３と気体の排気の有無を制御する電磁弁とを制御することで上側空間ＵＳ１内の圧力が所定の圧力（例えば、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力と同程度の圧力）となるように制御される。
【０１４４】
そして、上側空間ＵＳ１が昇圧されていることで、より一層、上部空間ＵＳ内の気体（主に水素）が材料貯蔵部４２０側に侵入するのを抑制できるとともに、円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部以外の位置に円板４３２の貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）が位置（例えば、貫通孔４３２Ａの位置参照）するときに、この貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）内に水素発生材料４２１が効率的に入り込む。
【０１４５】
なお、本実施形態では、円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部の位置に貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）が位置するようになると、貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）内に充填された水素発生材料４２１が、自重で材料供給孔４２３及び材料受入孔４１７を介して、上部空間ＵＳ側から水溶液４１１に向けて落下することで水溶液４１１に投入（供給）されるものとしている。
【０１４６】
しかし、水素発生部Ｗ４０が、材料供給孔４２３及び材料受入孔４１７の直上に位置する貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）に対して棒状体を挿入し、貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）内の水素発生材料４２１を強制的に押し出す材料押出機構を備えるものとしてもよく、そうすることで、確実に水素発生材料４２１を水溶液４１１に向けて投入（供給）することが可能となる。
【０１４７】
このような材料押出機構を設ける場合には、円板４３２の貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）が材料供給孔４２３及び材料受入孔４１７の直上に位置するところで円板４３２の回転を停止し、その貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）に棒状体を挿入して水素発生材料４２１を水溶液４１１に向けて投入（供給）した後、その貫通孔（貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂ）から棒状体を抜いて、再び、円板４３２を回転させるという動作を繰り返すことになる。
【０１４８】
なお、本実施形態では、先に説明したように、円板４３２の回転中心Ｏを挟んで対向し、回転中心Ｏからほぼ同じ距離離れた位置に、一対の貫通孔（貫通孔４３２Ａと貫通孔４３２Ｂ）が形成されたものとしたが、これに限定される必要はない。
【０１４９】
例えば、回転中心Ｏからほぼ同じ距離離れた位置に、同じサイズの貫通孔が円板４３２の回転方向に均等間隔で３つ（この場合、円板４３２の周方向で見た隣接する貫通孔間の角度ピッチは１２０°ピッチとなる。）を設けるようにしてもよく、回転方向に均等間隔で４つの貫通孔（この場合、円板４３２の周方向で見た隣接する貫通孔間の角度ピッチは９０°ピッチとなる。）を設けるようにしてもよい。
【０１５０】
また、貫通孔が１つであったとしても、その１つの貫通孔が円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部以外の位置と、円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部の位置と、に交互に位置するように制御すれば水素発生材料４２１を水溶液４１１に供給することが可能であるため問題はない。
【０１５１】
ただし、貫通孔の数が多くなると、円板４３２の一部を受け入れる横方向に窪んだ凹部が形成し難くなるので、貫通孔の数は４つ以下であることが好ましい。
【０１５２】
また、貫通孔のサイズは、発生させる水素量に応じた水素発生材料４２１を供給できるサイズが選択されればよい。
例えば、水素化マグネシウムの質量（１ｍｏｌ当たりの重さ）は２６．３２ｇであり、水素化マグネシウムの密度は２．３６ｇ／ｃｍ３程度であるので、体積約１１．２ｃｍ３弱（約１ｍｏｌ）の水素化マグネシウムからなる水素発生材料４２１を水溶液４１１に投入すれば、標準状態で４５リットル弱（約２ｍｏｌ）の水素が発生する。
【０１５３】
そして、１０ＭＷ程度の発電を行う水素ガスタービン型の発電装置ＧＮＴで約０．６憶ｍ３／年の水素を使用すると考えると、１分当たり約１１４ｍ３の水素が必要になり、これに対応する貫通孔を一例として考えれば、以下のようになる。
【０１５４】
例えば、円板４３２の厚さを約１０ｃｍとし、円板４３２の直径を約７０ｃｍとして、回転中心Ｏから約１０ｃｍオフセットした位置に、直径が約２１ｃｍの貫通孔の内側の端（貫通孔の中心は回転中心Ｏから約２０．５ｃｍオフセット）が位置するディメンジョンを考えれば、その貫通孔の容積は約３３４６ｃｍ３弱となる。
【０１５５】
このため、上記のようなディメンジョンの貫通孔には、約３００ｍｏｌ（＝３３４６［ｃｍ３］／１１．２［ｃｍ３］）程度の水素発生材料４２１が充填できることになり、この分量の水素化マグネシウムからなる水素発生材料４２１を水溶液４１１に投入したとすれば、約６００ｍｏｌ（約１３．４ｍ３）の水素が発生することになる。
【０１５６】
そうすると、本実施形態の貫通孔４３２Ａ、貫通孔４３２Ｂのように、円板４３２に貫通孔を２つ設けた場合を考えれば、１回転当たりに２回貫通孔（貫通孔４３２Ａが１回、貫通孔４３２Ｂが１回）から水素発生材料４２１が水溶液４１１に供給されることになる。
例えば、円板４３２を１２秒で１回転（１分間５回転）させると、１分間当たりでは、１０回水溶液４１１に向けて水素発生材料４２１が供給されることになる。
このため、十分に１分当たり１１４ｍ３を超える水素（約１３４ｍ３）を発生させるだけの水素発生材料４２１を供給することができる。
【０１５７】
したがって、小型（約１万ＫＷ）の水素ガスタービン型の発電装置ＧＮＴを想定する場合、円板４３２に２つの貫通孔を設けるようにすれば、その貫通孔の容積は、約３３４６ｃｍ３弱でよいと考えられる。
【０１５８】
ただし、発電装置ＧＮＴの発電量が大きくなれば、必要な水素発生材料４２１の供給量が増加することになるため、発電量が１０倍程度の発電装置ＧＮＴまでを想定するとすれば、貫通孔の容積は、約３３４６０ｃｍ３弱までを想定しておくことが好ましい。
【０１５９】
したがって、貫通孔の容積は、３０００ｃｍ３から３５０００ｃｍ３程度とすることが好ましい。
なお、このことを考えれば、材料供給機構４３０は、１分当たり、１００ｍ３から１０００ｍ３程度の水素を発生させることができる水素発生材料４２１を水溶液４１１に投入（供給）できることが好ましい。
【０１６０】
なお、上述した材料供給機構４３０は、あくまでも一例であって、材料供給機構４３０は、上部空間ＵＳ側から水溶液４１１に向けて水素発生材料４２１を供給するように設けられ、水素発生材料４２１が上部空間ＵＳ側から水溶液４１１に向けて供給できるような構成であればよい。
【０１６１】
一方、本実施形態では、図示しない制御部が、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳの圧力を測定する圧力測定装置４５２の圧力の測定結果に基づいて、材料供給機構４３０のモータ４３１を駆動させ、上部空間ＵＳ内の圧力が所定の第１圧力（求められる一次圧）となるように、水溶液４１１に向けて投入（供給）する水素発生材料４２１の供給量を制御するものになっている。
【０１６２】
このように、図示しない制御部が、水溶液４１１に向けて投入（供給）する水素発生材料４２１の供給量を制御しているため、図示しない制御部は、どれだけの水素発生材料４２１が水溶液４１１に供給されたのかを把握することが可能である。
このため、制御部は、水溶液４１１に供給されたトータルの水素発生材料４２１の供給量から水溶液４１１中の水酸化マグネシウム等の副生成物の含有濃度の増加を予想（例えば実験的に濃度変化のデータを採取しておき、そのデータに基づいて予想）することが可能である。
なお、このような実験的な手法に代えて、副生成物の含有濃度の増加予想を理論計算で行うこともできる。
【０１６３】
そこで、図示しない制御部は、水溶液４１１に向けて投入（供給）する水素発生材料４２１の供給量に基づいて、先ほど説明したように、排水制御弁４１５Ｂ、及び、給水制御弁４１６Ｂを制御し、本実施形態では、水素発生材料４２１と水溶液４１１の反応効率が低下しないように、水溶液４１１中の副生成物の含有濃度が高くなり過ぎないようにする管理を行っている。
【０１６４】
一方、図３に示すように、溶液貯蔵部４１０は、上部空間ＵＳ内の水素を発電システムＰＧＳ（図１参照）の発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）に向けて排出するための水素排出口４１８を備えており、発電システムＰＧＳは、水素排出口４１８に接続され、溶液貯蔵部４１０で発生した水素を発電装置ＧＮＴ（図示せず）に供給する水素供給部Ｓ７０（水素供給配管ともいう。）を備えている。
【０１６５】
また、発電システムＰＧＳは、水素供給部Ｓ７０上の水素排出口４１８寄りの位置に設けられ、水素排出口４１８からの水素の排出の有無を制御する電磁弁Ｓ７１と、電磁弁Ｓ７１よりも水素排出口４１８から離れた水素供給部Ｓ７０上に設けられた減圧弁Ｓ７２と、減圧弁Ｓ７２よりも更に水素排出口４１８から離れた水素供給部Ｓ７０上に設けられた電磁弁Ｓ７３と、を備えている。
【０１６６】
なお、減圧弁Ｓ７２は、上部空間ＵＳ内の所定の第１圧力（求められる一次圧）から発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）に供給するための所定の第２圧力（求められる二次圧）に水素の圧力を減圧するためのものである。
【０１６７】
さらに、発電システムＰＧＳは、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）に水素を供給可能に貯蔵するバッファ機構ＢＦを備えている。
【０１６８】
具体的には、バッファ機構ＢＦは、バッファタンクＢ８０と、一端が水素供給部Ｓ７０の減圧弁Ｓ７２と電磁弁Ｓ７３の間の位置に接続されるとともに他端がバッファタンクＢ８０に接続され、水素をバッファタンクＢ８０に引き込むための引込分岐ラインＢ８１（分岐配管ともいう。）と、引込分岐ラインＢ８１上に設けられた昇圧装置Ｂ８２と、昇圧装置Ｂ８２とバッファタンクＢ８０の間の引込分岐ラインＢ８１上に設けられた電磁弁Ｂ８３と、を備えている。
【０１６９】
また、バッファ機構ＢＦは、一端がバッファタンクＢ８０に接続されるとともに他端が電磁弁Ｓ７３よりも発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ側（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ側）となる水素供給部Ｓ７０に接続され、水素をバッファタンクＢ８０から水素供給部Ｓ７０に戻すための返送ラインＢ８４（返送配管ともいう。）と、返送ラインＢ８４上に設けられた電磁弁Ｂ８５と、電磁弁Ｂ８５と水素供給部Ｓ７０の間の返送ラインＢ８４上に設けられた減圧弁Ｂ８６と、を備えている。
【０１７０】
なお、減圧弁Ｂ８６も先ほどの減圧弁Ｓ７２と同様に、バッファタンクＢ８０の後述する圧力から発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）に供給するための所定の第２圧力（求められる二次圧）に水素の圧力を減圧するためのものである。
【０１７１】
そして、バッファ機構ＢＦには、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）からの水素の供給要求がないときを利用して水素の充填処理が行われる。
【０１７２】
具体的には、図示しない制御部によって、電磁弁Ｓ７１及び電磁弁Ｂ８３が開とされるとともに、電磁弁Ｓ７３及び電磁弁Ｂ８５が閉とされる制御が行われ、更に、制御部によって、水素発生部Ｗ４０が水素を発生させるように制御が行われるとともに、昇圧装置Ｂ８２の駆動制御が行われる。
【０１７３】
このため、水素発生部Ｗ４０で発生した水素は、減圧弁Ｓ７２によって所定の第２圧力（求められる二次圧）の状態で引込分岐ラインＢ８１に供給されるが、昇圧装置Ｂ８２によって昇圧が行われるので、バッファタンクＢ８０内の圧力が上部空間ＵＳ内の所定の第１圧力（求められる一次圧）と同様の第１圧力又は第１圧力よりも高めの所定の第３圧力となるように、バッファタンクＢ８０に水素を充填することができる。
【０１７４】
なお、バッファ機構ＢＦは、バッファタンクＢ８０内の圧力を測定する圧力測定装置Ｂ８７（例えば、デジタルマノスターゲージ）を備えている。
上述したバッファタンクＢ８０への水素の充填処理は、この圧力測定装置Ｂ８７が測定するバッファタンクＢ８０内の圧力の測定結果に基づいて、第１圧力又は第１圧力よりも高めの所定の第３圧力となるように行われる。
例えば、測定された圧力が、目標の圧力になれば、水素発生部Ｗ４０の駆動が停止されるとともに、電磁弁Ｓ７１及び電磁弁Ｂ８３が閉とされる。
【０１７５】
また、バッファ機構ＢＦは、バッファタンクＢ８０と緊急排気ライン４５０を接続する接続ラインＢ８８（接続配管ともいう。）と、接続ラインＢ８８上に設けられ、緊急排気の有無を制御する電磁弁Ｂ８９と、を備えている。
そして、圧力測定装置Ｂ８７が測定するバッファタンクＢ８０内の圧力の測定結果が異常に高い圧力を示した場合には、図示しない制御部が、電磁弁Ｂ８９を開にすることにより、バッファタンクＢ８０内の圧力が、先に説明した第１圧力又は第１圧力よりも高めの所定の第３圧力になるように降圧制御を行う。
【０１７６】
ただし、本実施形態では、水素供給部Ｓ７０から分岐する形態でバッファ機構ＢＦを設ける場合について示したが、バッファ機構ＢＦは、水素供給部Ｓ７０上に設けられるものとしてもよい。
【０１７７】
例えば、バッファ機構ＢＦの変形例としては、電磁弁Ｓ７１を省略し、電磁弁Ｓ７３より溶液貯蔵部４１０側の水素供給部Ｓ７０上にバッファタンクＢ８０だけを設けるようにし、電磁弁Ｓ７３よりも発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ側（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ側）となる水素供給部Ｓ７０上に減圧弁Ｓ７２が設けられている構成とすることが考えられる。
【０１７８】
そして、この場合には、溶液貯蔵部４１０で発生した水素が、必ず、バッファ機構ＢＦを介して発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ側（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ側）に供給されることになる。
【０１７９】
なお、このバッファ機構ＢＦの変形例の場合には、バッファタンクＢ８０内の圧力と溶液貯蔵部４１０の圧力が同じになるため、緊急排気は、上述した溶液貯蔵部４１０に設けられた緊急排気の構成で行うようにすればよい。
【０１８０】
また、バッファ機構ＢＦの制御は、水素発生部Ｗ４０の制御部が行う方がシンプルなものとなると考えられるため、水素発生部Ｗ４０がバッファ機構ＢＦを含むとともに、水素発生部Ｗ４０がそのバッファ機構ＢＦとの関連で必要な位置までの水素供給部Ｓ７０を含むものであってもよい。
【０１８１】
次に、以上のような構成からなる発電システムＰＧＳの動作等について説明する。
ただし、これまでの説明で細部の動作については十分に理解が得られる説明を行っているため、主要な動作についてだけ説明するものとする。
また、以下では、既にバッファタンクＢ８０に水素が充填されているものとして説明する。
【０１８２】
例えば、発電システムＰＧＳの発電ＰＧ部（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）から水素発生部Ｗ４０に水素供給の要求（指令）が届くと、水素発生部Ｗ４０の制御部は、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力を確認する。
そして、制御部は、上部空間ＵＳ内の圧力が所定の第１圧力（求められる一次圧）前後の圧力になっていれば、電磁弁Ｓ７１及び電磁弁Ｓ７３を開にして、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）への水素の供給を開始するとともに、その水素の供給によって減少する溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力を所定の第１圧力（求められる一次圧）に保つように材料供給機構４３０の駆動を制御する。
【０１８３】
一方、水素発生部Ｗ４０の制御部は、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力を確認した結果、上部空間ＵＳ内の圧力が低すぎる場合、電磁弁Ｂ８５を開にしてバッファタンクＢ８０内の水素が発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）に供給されるようにするとともに、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力が所定の第１圧力（求められる一次圧）になるように材料供給機構４３０の駆動を制御する。
【０１８４】
本実施形態の場合、溶液貯蔵部４１０に貯められた大量の水溶液４１１に向けて水素発生材料４２１を供給することになるため、水素発生材料４２１と水溶液４１１の反応で水酸化マグネシウム等の副生成物が生成したとしても、その副生成物は、水溶液４１１内に速やかに拡散する。
このため、反応が阻害されることなく、効率よく速やかに反応が進むため、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力を短時間で所定の第１圧力（求められる一次圧）にすることができる。
【０１８５】
そして、水素発生部Ｗ４０の制御部は、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力が所定の第１圧力（求められる一次圧）になると、電磁弁Ｓ７１及び電磁弁Ｓ７３を開にするとともに、電磁弁Ｂ８５を閉にして、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）への水素の供給をバッファタンクＢ８０から溶液貯蔵部４１０に切り替える。
【０１８６】
なお、上述のように、本実施形態では、水素発生材料４２１と水溶液４１１の反応効率が良いため、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）に水素を供給することに伴う溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力の低下を抑制するための制御も行いやすい。
【０１８７】
また、水素発生材料４２１が速やかに反応するのに十分な量の水溶液４１１に向けて水素発生材料４２１を供給する形態であるため、反応による副生成物によって、反応が阻害されることが無く、その高い反応効率を持続的に維持することが可能である。
【０１８８】
一方、水素発生部Ｗ４０の制御部は、溶液貯蔵部４１０から発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）に水素を供給する状態のときに、何らかの原因で溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力が水素の供給に適さない圧力まで低下しそうな場合、再び、電磁弁Ｓ７１を閉にするとともに電磁弁Ｂ８５を開にする。
これにより、制御部は、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）への水素の供給を停止させることなく、溶液貯蔵部４１０の上部空間ＵＳ内の圧力の復旧を行う。
【０１８９】
そして、水素発生部Ｗ４０の制御部は、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）から水素の供給停止の要求（指令）を受けると、水素発生部Ｗ４０の動作を停止させる前に、バッファタンクＢ８０内の圧力を確認し、バッファタンクＢ８０に水素の充填が必要であれば、その充填を行ってから水素発生部Ｗ４０の動作を停止させる処理を行う。
一方、水素発生部Ｗ４０の制御部は、バッファタンクＢ８０に水素の充填が必要ない場合には、充填を行わずに水素発生部Ｗ４０の動作を停止させる処理を行う。
【０１９０】
なお、本実施形態では、バッファ機構ＢＦを設けることで、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）への水素の供給開始時の水素供給の迅速性、及び、水素供給中の水素供給量安定性を、一層、高めたものになっている。
【０１９１】
しかしながら、先に説明したように、本実施形態では、溶液貯蔵部４１０に貯められた大量の水溶液４１１に向けて水素発生材料４２１を供給している。
このため、水素発生材料４２１と水溶液４１１の反応効率が高いものとなっており、発電システムＰＧＳの発電部ＰＧ（より具体的には、図示しない発電装置ＧＮＴ）への水素の供給開始時において、速やかに必要な量の水素を発生させやすく、また、水素供給中の水素供給量の制御性も高いものとなっている。
したがって、本実施形態では、バッファ機構ＢＦを設けることが必須の要件というわけではなく、バッファ機構ＢＦを省略してもよい。
【０１９２】
（副生成物取得部Ｗ１０）
図４は、副生成物取得部Ｗ１０を説明するための図である。
先に説明したように、水素発生部Ｗ４０の排水には、水素発生材料４２１と水溶液４１１（溶液）の反応で生成された酸素を含む１種類以上の酸素含有マグネシウム化合物（主に、水酸化マグネシウム）を含む副生成物１１６が高い濃度で含まれている。
【０１９３】
そして、副生成物取得部Ｗ１０は、この水溶液４１１（溶液）との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物を含む水素発生材料４２１と反応した後の溶液である排水（反応後水溶液４１１Ａ）から副生成物１１６を分離して副生成物１１６を得るための構成部分である。
【０１９４】
具体的には、副生成物取得部Ｗ１０は、乾燥室１１１と、乾燥室１１１上に設けられ、反応後溶液である反応後水溶液４１１Ａを貯蔵する反応後溶液貯蔵部１１２と、排水ライン４１５Ａに接続され、反応後溶液貯蔵部１１２に反応後水溶液４１１Ａを充填するためのポンプ１１３と、乾燥室１１１内の上側の位置に設置され、反応後溶液貯蔵部１１２に貯蔵されている反応後水溶液４１１Ａを微細な霧状で乾燥室１１１内に噴霧する噴霧機１１４と、噴霧機１１４の噴霧する霧状の反応後水溶液４１１Ａに向けて湿度の低い乾燥気体ＤＡを吹き付ける送風機１１５と、を備えている。
【０１９５】
例えば、送風機１１５は、乾燥室１１１内の気体（例えば、空気）を取り込んで気体中の水分等を取り除く脱水部と、脱水部で脱水され、湿度の低くなった気体を加熱する加熱部と、その加熱された乾燥気体ＤＡを乾燥室１１１内に送り出す送風部と、を備えている。
【０１９６】
具体的には、脱水部は、乾燥室１１１内から取り込んだ気体を、例えば、湿度２０％未満となるように脱水し、加熱部は、その湿度２０％未満の気体を、例えば、５０℃程度に加熱し、送風部は、その湿度２０％未満、温度５０℃程度の乾燥気体ＤＡを噴霧機１１４が噴霧する反応後水溶液４１１Ａに向けて吹き付ける。
なお、乾燥室１１１内から取り込んだ気体は、脱水部で湿度１０％未満にされることが好ましく、湿度５％未満にされることがより好ましい。
【０１９７】
このため、噴霧機１１４から反応後水溶液４１１Ａが噴霧されると、その噴霧された反応後水溶液４１１Ａの水分が、乾燥室１１１の床面に到達するまでの間に蒸発し、乾燥室１１１の床面には、蒸発することのない反応後水溶液４１１Ａ中の副生成物１１６が積ることになる。
なお、仮に微量に水分を含んだ副生成物１１６が床面に積ることがあっても、乾燥室１１１内が低い湿度になっているため、その水分も蒸発することになる。
【０１９８】
このようにして、副生成物取得部Ｗ１０は、反応後水溶液４１１Ａから副生成物１１６を分離して副生成物１１６を得る。
【０１９９】
ただし、上述のような構成は、副生成物取得部Ｗ１０の一例であって、例えば、ろ過フィルタ等で反応後水溶液４１１Ａ中の副生成物１１６を分離して副生成物１１６を得るものであってもよい。
しかし、この場合には、副生成物１１６が乾燥した状態になっていないため、さらに、乾燥させる処理を行うことになるため、上記で説明した構成の副生成物取得部Ｗ１０の方が好ましい。
【０２００】
また、副生成物取得部Ｗ１０は、反応後水溶液４１１Ａを加熱して水分を蒸発させる構成であってもよいが、この場合、加熱に必要な大きな電力が必要であり、水分が蒸発するまでにかかる時間も長くなる。
【０２０１】
一方、上記構成であれば、気体の湿度を低くするために用いられるコンプレッサと、乾燥した気体を５０℃程度に加熱するのに必要なヒータと、に必要な電力が主な電力となり、反応後水溶液４１１Ａそのものを加熱して水分を蒸発させる場合より、小さい電力で済むとともに、副生成物１１６を得るのに必要な時間も短い時間で済むため、やはり、図４を参照して説明した構成の方が好ましい。
【０２０２】
なお、副生成物取得部Ｗ１０は、乾燥室１１１に設けられた扉１１７を備えており、その扉１１７を通じて、副生成物１１６が取り出され、副生成物１１６が原料生成部Ｗ２０に運搬される。
【０２０３】
（原料生成部Ｗ２０）
図５は、原料生成部Ｗ２０を説明するための図である。
原料生成部Ｗ２０は、原料生成室２００と、原料生成室２００内を所定の温度に加熱する加熱機２１０（例えば、ヒーター）と、原料生成室２００の排気口２１１から気体を排気する排気機構２１２と、を備えている。
【０２０４】
例えば、排気機構２１２は、原料生成室２００の排気口２１１に接続される排気ライン２１２Ａ（排気管ともいう。）と、その排気ライン２１２Ａ上に設けられた排気ポンプ２１２Ｂと、を備えている。
【０２０５】
そして、原料生成室２００内には、先ほど、副生成物取得部Ｗ１０で得られた副生成物１１６（主な成分は水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）である。）と、ハロゲンとハロゲン以外の原子を含有するハロゲン含有物である塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）と、の混合物２１３が配置され、その混合物２１３が所定の温度に加熱される処理が行われる。
【０２０６】
具体的には、ハロゲン含有物である塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）がアンモニア（ＮＨ３）と塩酸（ＨＣｌ）とに分解して副生成物１１６と反応し、ハロゲン化マグネシウム（本例では、ＭｇＣｌ２）を生成する温度である３４０℃以上４５０℃以下の温度に加熱する処理が行われる。
なお、より好ましくは、３４０℃以上４００℃以下の温度で加熱することが好ましく、処理時間も２時間前後でよいため、原料生成室２００内の保温性を高めることで、比較的、消費電力の少ない処理とすることが可能である。
【０２０７】
この反応では、以下の式５に示すように、気体のアンモニアと水蒸気が発生するので、排気機構２１２によって、それらが原料生成室２００外に排気され、原料生成室２００内には、生成されたハロゲン化マグネシウムを含む原料（本例の場合、主成分は、塩化マグネシウムである。）が残ることになる。
Ｍｇ（ＯＨ）２  ＋  ２ＮＨ４Ｃｌ  
→  ＭｇＣｌ２  ＋  ２ＮＨ３  ＋  ２Ｈ２Ｏ  ・・・（５）
【０２０８】
なお、先にも触れたように、副生成物１１６には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が含まれている場合があるが、塩化アンモニウムは、酸化マグネシウムも塩化マグネシウムに変化させることが可能であることを確認しており、したがって、酸化マグネシウムが含まれていても問題はない。
【０２０９】
また、化学式では、式５に示すように、水酸化マグネシウム１ｍｏｌに対して２ｍｏｌの塩化アンモニウムが反応することになる。
この場合、式５の反応を重量比でみれば、混合物２１３の塩化アンモニウムの含有量は、副生成物１１６との重量比で約１．８倍あればよいことになるが、投入された塩化アンモニウムが全て反応に寄与するわけではないため、混合物２１３の塩化アンモニウムの含有量は、副生成物１１６との重量比で２倍以上としておくほうが好ましく、さらに３倍以上としておくほうが好ましい。
【０２１０】
しかしながら、多すぎると塩化アンモニウムが分解除去されるのにかかる時間が長くなるため、混合物２１３の塩化アンモニウムの含有量は、副生成物１１６との重量比で１０倍以下としておくほうが好ましく、さらに８倍以下としておくほうが好ましい。
【０２１１】
一方、気体の塩酸雰囲気中で副生成物１１６を、やはり、３４０℃以上４５０℃以下程度の温度で加熱しても水酸化マグネシウムや酸化マグネシウムを塩化マグネシウムにすることができるので、上記のような構成に代えて、原料生成室２００内に気体の塩酸（塩化水素）を供給する態様としてもよい。
【０２１２】
なお、原料生成部Ｗ２０は、原料生成室２００内に混合物２１３を攪拌するように設けられた攪拌機構（例えば、攪拌用のプロペラ）等を備えるものであってもよい。
また、排気機構２１２が常に排気を取るのではなく、例えば、原料生成室２００内の圧力を測定する圧力測定器を設け、塩化アンモニウムの分解に伴って上昇する圧力を見ながら所定の圧力以上になったタイミングであらかじめ設定される圧力まで減圧するように排気することを繰り返す制御としてもよい。
【０２１３】
ところで、式５を見ればわかるように、原料生成部Ｗ２０の排気には、気体のアンモニアと水蒸気が含まれる。
例えば、排気ポンプ２１２Ｂの上流（原料生成室２００側）に水蒸気を除去する機構（例えば、モレキュラーシーブ）を設け、排気ポンプ２１２Ｂの下流（原料生成室２００から離れた側）に気体の塩酸を導入させるようにすれば、アンモニアが塩酸と反応し、塩化アンモニウムの粉の状態になるため、その塩酸を導入する位置より下流側に集塵機を設けることで塩化アンモニウムを得ることができる。
【０２１４】
したがって、アンモニアを排気せずに塩化アンモニウムとして回収することで、アンモニアを原料生成部Ｗ２０で循環使用することが可能である。
【０２１５】
なお、原料生成部Ｗ２０の排気からアンモニアを回収して、先に説明した水素発生材料生成部Ｗ３０の排ガスに加えるようにして、水素発生材料生成部Ｗ３０の排ガス中の塩酸とで塩化アンモニウムを再生するようにしてもよい。
【０２１６】
この場合、水素発生材料生成部Ｗ３０の排ガス中の塩酸が塩化アンモニウムという固体状に変化して、排ガス中の気体容量が減少するため、後ほど説明するように、水素発生材料生成部Ｗ３０に用いられるポンプの排気容量を小さくできる。
【０２１７】
そして、このように原料生成部Ｗ２０で生成されたハロゲン化マグネシウムを含む原料（本例では、主に塩化マグネシウムを含む原料）は、原料生成室２００に設けられた図示しない扉を通じて原料生成室２００から取り出され、先に説明した水素発生材料生成部Ｗ３０に搬送され、その原料が水素発生材料生成部Ｗ３０で水素を含むプラズマで還元処理されて、再び、水素発生材料４２１となる。
【０２１８】
以上のように、本実施形態の水素発生システムＷ１では、マグネシウムを廃棄することなく、マグネシウムを循環させるマグネシウム循環型の水素発生システムＷ１になっているとともに、水素発生部Ｗ４０が大量の溶液（水溶液４１１）に対して水素発生材料４２１を投入する態様であるため、水素の発生量が少なくなることを抑制することができる。
【０２１９】
また、水素発生部Ｗ４０では、水溶液４１１との反応で水素を発生させることが可能であり、バルブ等を駆動するのに必要な電力程度でよく、副生成物取得部Ｗ１０、及び、原料生成部Ｗ２０で使用される電力も少なく抑えることができるため、全体として、水素発生材料４２１を生成するための原料の生成に必要なエネルギーを抑制できる可能性のあるものとなっている。
【０２２０】
以上、具体的な実施形態に基づいて、本発明について説明してきたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではない。
【０２２１】
例えば、先に示した式１から式４は、水素発生部Ｗ４０で起こる反応であるが、式１から式４を見ればわかるように、この反応は発熱反応である。
【０２２２】
したがって、水溶液４１１（溶液）は、この熱を吸収して高い温度になるため、この熱を利用して、更に発電を行うようにしてもよい。
【０２２３】
つまり、先に説明した発電システムＰＧＳが、更に、熱を用いて発電する熱発電部（例えば、蒸気タービン等）を備え、水素発生部Ｗ４０で水素発生材料４２１と溶液（水溶液４１１）が反応した時に発生する熱を利用して熱発電部でも発電する構成を有していてもよい。
【０２２４】
図６は発電システムＰＧＳが、熱発電部を更に備えた変形例を説明するための図であり、一部の図示や番号を省略しているが、基本的に図３に対応した図になっている。
なお、熱発電部（蒸気タービン等）の構成は、一般的なものであり、水蒸気ＳＴで発電を行う蒸気タービンと、その蒸気タービンを駆動させた水蒸気ＳＴを水ＷＴに戻すための復水器と、を備えるような構成でよいため図示を省略している。
【０２２５】
熱発電部を更に加えて発電を行う場合、図６に示すように、溶液貯蔵部４１０内に、熱発電部（蒸気タービン等）の復水器からの水ＷＴを受け入れて、その水を溶液（水溶液４１１）の熱で水蒸気ＳＴにして熱発電部に送るための配管ＰＩＰを、例えば、内壁面に沿って下から上にらせん状に設けるようにすればよい。
【０２２６】
そして、溶液貯蔵部４１０内の上部空間ＵＳは、先に説明したように、所定の第１圧力に保たれ、大気圧よりも高い圧力になっているため、ほぼ大気圧の状態にある配管ＰＩＰ内の水の方が沸騰して、その水蒸気ＳＴが熱発電部に向かい熱発電部（蒸気タービン等）を駆動させて発電が行われる。
【０２２７】
この場合、溶液貯蔵部４１０内の溶液（水溶液４１１）が冷却されるため、溶液の蒸発を抑制するという効果も得られる。
そして、このような変形例の構成とすれば、水素を用いた発電に加え、熱による発電も行われるため、より一層、発電量を増やすことができる。
【０２２８】
また、上記実施形態では、水素を含むプラズマで還元される原料として、塩化マグネシウムやフッ化マグネシウムを例示していたが、これに限定される必要はなく、例えば、ヨウ化マグネシウム等であってもよい。
【０２２９】
この場合でも、水素を含むプラズマで溶液との反応で水素を発生する水素含有マグネシウム化合物（具体的には、水素化マグネシウム）を含む水素発生材料４２１を生成することができる。
また、その副生成物１１６として水酸化マグネシウムが得られ、原料生成部Ｗ２０において、その副生成物１１６にハロゲンとハロゲン以外の原子を含有するハロゲン含有物としてのヨウ化水素又はヨウ化アンモニウムを反応させることで原料を再生することが可能である。
【０２３０】
なお、原料がフッ化マグネシウムの場合には、副生成物１１６にフッ化水素又はフッ化アンモニウムを反応させて原料を再生することができ、原料が臭化マグネシウムの場合には、副生成物１１６に臭化水素又は臭化アンモニウムを反応させて原料を再生することができる。
したがって、原料が主成分としてハロゲン化マグネシウムを含むものとされ、原料を再生するために副生成物１１６に反応させるハロゲン含有物をハロゲンを有するアンモニウム塩、又は、ハロゲン化水素とすればよい。
【０２３１】
ところで、先に説明したように、水素発生材料生成部Ｗ３０は、水素を含むプラズマで原料（例えば、塩化マグネシウム等のハロゲン化マグネシウムを含む原料）を還元して水素発生材料４２１を生成する処理を行う処理室３０１と、処理室３０１内の気体を排出し、処理室３０１内を減圧する減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）と、を備えており、処理室３０１から排出される気体には、還元時に発生するハロゲン化水素（例えば、塩化水素）が含まれている。
【０２３２】
そして、アンモニアは塩化水素のようなハロゲン化水素と常温で反応して、そのハロゲンを有するアンモニウム塩になり、ハロゲンを有するアンモニウム塩は常温で固体の状態になる。
【０２３３】
このことから、先にも少し触れたが、水素発生材料生成部Ｗ３０が、減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）に至るまでの処理室３０１から排出された気体にアンモニアを供給するアンモニア供給手段を備えるものとすることが好ましい。
この場合、その排気された気体中のハロゲン化水素（例えば、塩化水素）とアンモニアとが反応して固体の状態のハロゲンを有するアンモニウム塩（例えば、塩化アンモニウム）が生成することになり、気体が固体に変化することで体積が大幅に減少する。
この結果、処理室３０１内の減圧を促進することができる。
【０２３４】
このため、このようなアンモニア供給手段を備える構成とすることで減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）に求められる能力を軽減することが可能である。
【０２３５】
しかも、先に示した式５を見ればわかる通り、原料生成部Ｗ２０では、副生成物１１６にハロゲンを有するアンモニウム塩を反応させた結果、副産物としてアンモニアが発生するので、アンモニア供給手段が、原料生成部Ｗ２０で原料を生成するときに発生するこのアンモニアを供給するものとすることができる。
【０２３６】
例えば、アンモニア供給手段は、原料生成部Ｗ２０で原料を生成するときに発生するこのアンモニアを貯蔵するタンクと、そのタンクと処理室３０１から減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）に至るまでの間の排気管に接続されたアンモニア供給配管と、アンモニア供給配管上に設けられ、アンモニアの流量を制御する流量制御器と、を備える構成とすればよい。
【０２３７】
さらに、排気された気体中のハロゲン化水素（例えば、塩化水素）とアンモニアとが反応して生成される固体の状態のハロゲンを有するアンモニウム塩（例えば、塩化アンモニウム）は、原料生成部Ｗ２０で利用することが可能である。
水素発生材料生成部Ｗ３０が、アンモニアと処理室３０１から排出された気体中のハロゲン化水素との反応で生成されるハロゲンを有するアンモニウム塩を取得するためのアンモニウム塩取得部を備える場合には、そのアンモニウム塩取得部で取得されたアンモニウム塩を原料生成部Ｗ２０で使用するハロゲン含有物として利用することができる。
【０２３８】
例えば、アンモニウム塩が固体の状態で減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）に向かうことになるため、減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）の手前（処理室３０１側）又は減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）の後にアンモニウム塩取得部としての集塵機を設けるようにすればよい。
【０２３９】
なお、副生成物取得部Ｗ１０で取得される副生成物（水酸化マグネシウムや酸化マグネシウム）は、気体の塩酸（塩化水素）との反応で塩化マグネシウムに出来ることは、先に、説明した通りである。
【０２４０】
そして、水素発生材料生成部Ｗ３０では、還元反応の結果、ハロゲン化水素（例えば、塩化水素）が発生する。
例えば、水素発生材料生成部Ｗ３０の減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）の手前（処理室３０１側）又は減圧手段（第１真空ポンプ３３０や第２真空ポンプ３３４）の後に、ハロゲン化水素（例えば、塩化水素）を気体の状態で分離・取得するハロゲン化水素取得手段を設けてよい。
そして、そのハロゲン化水素（例えば、塩化水素）を原料生成部Ｗ２０で利用するものとしてもよい。
例えば、ハロゲン化水素取得手段は、ハロゲン化水素（例えば、塩化水素）を分離する分離膜等を利用するものでよい。
【０２４１】
また、上記実施形態では、太陽光発電や風力発電等に付属させて、本実施形態の発電システムＰＧＳ全体を設ける場合について説明したが、水素発生システムＷ１のうち、副生成物取得部Ｗ１０と、原料生成部Ｗ２０と、水素発生材料生成部Ｗ３０と、を太陽光発電や風力発電等の近くに設置し、水素発生部Ｗ４０を地方に設置された発電部ＰＧの近くに設置する形態としてもよい。
【０２４２】
このような形態とすれば、発電自体が、その電力を消費する地方で行われることになるため、送電ロスを抑制することができるとともに、近年、問題となっている、大型発電所が停止した時に広い範囲で停電が発生するような問題も回避することができる。
【０２４３】
なお、上記では、水素発生材料生成部Ｗ３０で塩化マグネシウムから優位に水素化マグネシウムを生成する場合について、主に説明したが、付着手段３８０の表面３８１の温度を調整する等して、塩化マグネシウムから優位に金属マグネシウムを生成さる還元を行い、生成された金属マグネシウムを用いて水素化マグネシウムを生成する還元を行うようにしてもよい。
【０２４４】
つまり、水素を含むプラズマで原料を還元して水素発生材料を生成する水素発生材料生成部Ｗ３０は、ハロゲン化マグネシウム（例えば塩化マグネシウム）からハロゲンを脱離させる脱ハロゲン還元と、ハロゲンが脱離した金属マグネシウムに水素を付加する水素化還元と、を行う２段ステップで水素発生材料を生成するものであってもよい。
【０２４５】
このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図１】
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【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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