(57)【要約】          【要  約】          【課  題】              廃棄物がなく、永続的に水素発生させ、実用性のある水素発生量調整が可能な低コストの装置を利用して水素発生させる方法を目的とする。          【解決手段】              耐熱圧力容器にカルシウム粉を主成分とする物質とアルミニウム粉を入れて密閉し、そこに水を加え、高温高圧の環境を維持した上で、内部水蒸気を排気して水素分離装置で水素を抽出しながら容器内部の水素発生材料に水を加え続け、化学反応を継続させて水素を抽出する。          【選択図】  図１
2007302538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムを主成分とする物質を利用した水素抽出方法
【請求項２】
カルシウムを主成分とする物質から水素を抽出する場合にアルミニウムを混合して化学反応をさせる方法
【請求項３】
カルシウムを主成分とする物質から水素を抽出する場合に密閉圧力容器を利用して化学反応をさせる方法
【請求項４】
カルシウムを主成分とする物質から水素を抽出する場合に密閉圧力容器の容器内空気を抜いて化学反応をさせる方法
【請求項５】
密閉圧力容器内で化学反応によって発生した水素を連結した備蓄装置に蓄える方法
【請求項６】
密閉圧力容器内で化学反応によって発生した水素を燃料電池等との間に加給調整装置を連結して直接水素を利用する方法
【請求項７】
また、加給調整装置には備蓄装置を装備し、供給余分の水素を蓄え効率的に利用する方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルシウムを主成分とする物質を利用して水素を抽出するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水素抽出は、電気分解や分離膜を利用しての抽出方法や汚泥を利用した化学反応抽出、また、原子炉の拡大利用という抽出方法があったが、抽出のための原材料は化石燃料を元とする石油や石炭等に依存する方法が殆どであるため枯渇し、原材料の再利用も難しく、原材料の費用負担も高く実用化が難しい上に、水素抽出のための製造装置も複雑であり高負担である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０７０７７５（台船型プラント方式による風力発電を活用、海水を電気分解し、水素を生産する方法）
【特許文献２】特許公開２００６−０３５０６３（水素透過膜）
【特許文献３】特許公開２００５−３３４７７３（水素透過膜およびその製造方法）
【特許文献４】特許公開２００５−３３４７７２（水素透過膜およびその製造方法）
【特許文献５】特許公開２００５−１９９１１７（水素分離膜モジュールおよび水素精製装置、水素抽出方法）
【特許文献６】特許公開２００５−０３４７７８（モノリス触媒）
【特許文献７】特許公開２００５−３３４７７７（モノリス触媒）
【特許文献８】特許公開２００４−３４４７３１（水素透過膜）
【特許文献９】特許公開２００４−２７７２７５（水素抽出装置）
【特許文献１０】特許公開２００４−２６１７８６（フッ化水素抽出廃汚泥のリサイクル方法及びその装置）
【特許文献１１】特許公開２００４−２３３２７０（原子炉を用いる蒸気発電方法と装置）
【特許文献１２】特許公開２００４−２０３７２８（燃料改質装置および燃料電池システム）
【特許文献１３】特許公開２００４−１８２４９６（水素製造装置）
【特許文献１４】特許公開２００４−０９９３５９（水素エネルギーを利用したエネルギー供給システム、及びその応用形態である各種システム）
【特許文献１５】特許公開２００３−３２０２２６（水素透過膜および水素抽出装置）
【特許文献１６】特許公開２００３−２０１２７３（ケタジン溶液の抽出方法）
【特許文献１７】特許公開２００３−０６３８０１（原子炉による水素製造方法）
【特許文献１８】特許公開２００３−０３４５０６（水素抽出装置）
【特許文献１９】特許公開２００３−０１９４９８（下水汚泥からのアルコールによる水素抽出方法）
【特許文献２０】特許公開２００２−２０１００４（水素抽出装置）
【特許文献２１】特許公開２００２−１２８５０６（水素抽出装置）
【特許文献２２】特許公開２００２−１２８５０５（水素抽出装置）
【特許文献２３】特許公開２００２−０３３１１３（燃料電池用燃料ガス生成装置および水素分離用複合材）
【特許文献２４】特許公開２００１−３３２２８６（燃料電池用燃料ガスの生成システム）
【特許文献２５】特許公開２０００−３２７２０１（水素製造装置及びメタノール製造装置及び原子力装置）
【特許文献２６】特許公開２０００−０６３８５２（低圧組合わせ床２−ゾーン接触改質プロセス）
【特許文献２７】特許公開平１１−１９２５８４（溶接用アルミニウム又はアルミニウム合金ワイヤ）
【特許文献２８】特許公開平１１−１４４９３３（磁性流体の製造法）
【特許文献２９】特許公開平１１−０７１２０６（生物付着防止剤）
【特許文献３０】特許公開平１０−３１６５０８（生物付着防止剤）
【特許文献３１】特許公開平１０−０２９８１２（石油系ピッチを加圧加熱処理して造る熱にきわめて安定な成分を原料として溶融状態にて高圧高温にて処理してフラーレンＣ▲２０▼を製造する方法）
【特許文献３２】特許公開平０９−２９１０９１（インドールアルカロイド誘導体、その製造方法及び抗ウイルス剤）
【特許文献３３】特許公開平０９−１８６７０６（生物付着防止剤））
【特許文献３４】特許公開平０９−２４１８３７（標的のための圧延製品及びその製造方法）
【特許文献３５】特許公開平０９−１６４２２０（ハロゲン化炭化水素含有廃棄物処理装置および処理方法）
【特許文献３６】特許公開平０９−１００４８４（磁性流体の製造方法）
【特許文献３７】特許公開平０８−１５７３９９（芳香族炭化水素の製造方法）
【特許文献３８】特許公開平０７−２７８１２７（実質的に無水のプロピレンオキシドの製造方法）
【特許文献３９】特許公開平０７−１４４９０８（石油系ピッチの組成成分のＨ．成分を原料として高圧高温下にて加熱処理してフラーレン▲６０▼を製造する方法）
【特許文献４０】特許公開平０７−１２６２１４（４−ヒドロキシブチルアクリレートの製造方法）
【特許文献４１】特許公開平０７−００２８１７（プロピレンプロピレンオキシドの精製法）
【特許文献４２】特許公開平０６−２４８２７４（熱に安定なＨ．成分及び熱に安定なＱ．Ｓ．成分を原料とする高強度超高弾性炭素繊維製造用及び炭素・炭素複合材用のマトリックス製造用のメソフェーズピッチの製造法）
【特許文献４３】特許公開２００５−５０３４３６（酸化プロピレンの精製）
【特許文献４４】特許公開２００３−５０１３９２（タナセツムパルテニウム抽出物）
【特許文献４５】特許公開２００２−５４３０８９（蒸発分別を用いる炭化水素抽出物からステロール精製方法）
【特許文献４６】特許公開２００１−５２０８９３（ポリマーの標識および核酸の配列決定）
【特許文献４７】特許公開２００１−５１３５２０（抽出蒸留によるジフルオロメタンの精製）
【特許文献４８】特許公開２００１−５０６３６４（プレフォームドポリマーのコーティング方法及び製品）
【特許文献４９】特許公開平０９−５０８６２６（ハロゲン化炭化水素とクロロペンタフルオロエタンとを含む混合物からペンタフルオロエタンを分離する）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、カルシウムを主成分とする物質をエネルギー原料として水素を抽出する方法は行われていない。
また、エネルギー資源製造とするためには、枯渇することなく身近で簡単に入手でき、水素製造中及び製造後の廃棄物が地球環境への影響のない材料を利用し、さらに身近なエネルギー資源製造とするために水素の製造装置については、大型から家庭用小型、さらに持ち運び型等様々な大きさの装置が製作可能なものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
全世界で枯渇せず身近で簡単に入手でき、地球環境への影響のない材料として活用できるカルシウムを主成分とする物質の貝殻や鉱物等を原材料として密閉圧力容器を利用し、アルミニウムを混合した溶液に混入して上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のカルシウムを主成分とする物質原材料は、全世界のほとんどの地域で枯渇せず、誰にでも簡単に入手でき、地球環境へまったく影響のない物質である。
さらに、密閉圧力容器を利用するため大型から家庭用や持ち運び可能な小型機まで自由な大きさの水素製造機を製作利用することができる。
特に貝殻は、海産物産業の廃棄物により大量にあり、産業廃棄物のリサイクルが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、図１に示されるように、カルシウムを主成分とする物質粉とアルミニウム粉と溶液を混合し、外部と遮断する密閉圧力容器内へ入れ、密閉圧力容器は備蓄装置と管でつなぎ、密閉圧力容器内の空気を空気抜き機で空気を抜き取り、促進された化学反応により水素を容器から備蓄装置へ蓄えエネルギーとして利用する。
【実施例１】
【０００８】
また、図２に示すように密閉圧力容器と燃料電池との間に加給調整装置を装備して発生した水素を直接利用することも可能であり、加給調整装置には備蓄装置を装備することで供給余分の水素を蓄えて効率的に利用できる。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明の方法は、鉄道や船舶、自動車等駆動エネルギー源として利用可能である。
また、家庭用電気の供給が可能である。
さらに、配線のない地域での電気供給や熱源としての利用が可能である。
原材料のカルシウムを主成分とする物質やアルミニウムは水分を蒸発させると再利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】密閉圧力容器に空気抜き機と備蓄装置を連結した図
【図２】密閉圧力容器に空気抜き機と加給調整装置付備蓄装置を連結し直接燃料電池につないだ図
【符号の説明】
【００１１】
１空気抜き機
２水素備蓄装置
３密閉圧力容器
４カルシウムを主成分とする物質粉とアルミニウム粉と溶液の混合物
５栓
６備蓄容器
７燃料電池
８加給調整装置付備蓄装置
９加給調整機
【図１】
2007302538.tif 000003
【図２】
2007302538.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月1日(2007.5.1)
【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】
カルシウム粉を主成分とする物質とアルミニウム粉に水を加えて高温高圧の環境で水素を抽出する方法
【請求項２】
水素を抽出する場合に耐熱圧力容器を利用する方法
【請求項３】
耐熱圧力容器内の水素発生材に水を供給して永続的に水素を発生する方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルシウム粉を主成分とする物質とアルミニウム粉に水を加えて高温高圧の環境で水素を抽出する方法と永続的に水素発生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カルシウム粉とアルミニウム粉に水を加えて水素を発生する方法は、特開２００４−２３１４６６の常温発生があった。これは、本来、地球環境では自然に海や河川等の中では貝殻や石灰、アルミ金属鉱物が水に反応して水素を発生している点から常温発生を整斉したものである。しかし、常温発生は発生から１０分前後で発生ピークが急落し、アルミニウム粉の配合を８５％にしても１３分で発生を終了するため永続的発生は出来ず、発生終了後に残留物を廃棄して新しい材料に水を加える必要がある。また、残留物は、使用した水素発生材料の約９９％と加えた水の約８２％が廃棄される。そのためエネルギー資源とするための多量の水素を抽出するには大量の廃棄物が生じ、アルミニウム粉や保水剤の混入している残留物は廃棄処理問題が必要となる。これらの点から、常温発生は実用に適さない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４―２３１４６６号（アルミニウム粉末を配合比８５％以下でカルシウム粉末と配合し、保水剤にアルミナ粉末を利用して常温（２０±２℃）で水素発生する方法）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、廃棄物がなく、永続的に水素発生させ、実用性のある水素発生量調整が可能な低コストの装置を利用して水素発生させる方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
耐熱圧力容器にカルシウム粉を主成分とする物質とアルミニウム粉を入れ、容器の蓋を閉めて容器内部を密閉し、供給管から水を加えて容器内部の空気を抜き、高温高圧の環境を維持した上で、内部水蒸気を排気して水素分離装置で水素と水を分離して水素を抽出しながら、容器内部の水素発生材料に水を加え続けて化学反応を継続させて水素を抽出する。この方法によって水素発生が永続的に行われ、化学反応を止める行為を行わない限り水素発生する。
【発明の効果】
【０００６】
耐熱圧力容器にカルシウム粉を主成分とする物質とアルミニウム粉を入れ、容器の蓋を閉めて容器内部を密閉し、供給管から水を加えて容器内部の空気を抜き、高温高圧の環境を維持して水素を抽出しながら容器内部に水を加え続けて化学反応を継続することで永続的に水素が発生し、廃棄物はない。また、この作用を起こすには耐熱圧力容器を利用しているため低コストで製造出来、耐熱圧力容器外壁の冷却も多重パネルと強制ファンを利用する事で低温化することが出来るため装置全体も低コストとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、耐熱圧力容器の形態の違いや粉の粒子の大きさの違いで温度や気圧に多少差があるために温度と気圧は平均的おおよその数値で述べる。耐熱圧力容器の内部用量は４０リットル、内部気圧計と内部温度計を装備し、水素発生材料のカルシウム粉を主成分とする物質１００gとアルミニウム粉１００gで１対１の対比、加える水の量は３リットルで約５分〜１０分程度で３気圧前後、耐熱圧力容器内部温度１５０度前後〜１８０度前後で反応を維持し、耐熱圧力容器内部の水蒸気を排出し、水素分離装置で水素と水に分離する。耐熱圧力容器内部の水蒸気を排出すると同時に耐熱圧力容器内部の水素発生材料へ水を供給して水素発生を永続させる。
【実施例】
【０００８】
耐熱圧力容器の内部用量を増加させた場合は、水素発生材料と加える水を対比増加させる事で殆ど対比増加した割合分の水素が発生する。この事で大型化すれば水素発生量は大量化する事が確認出来た。
【０００９】
水素発生材料として焼成ドロマイト（苦灰石）粉末１００ｇにアルミニウム粉末１００ｇを用量５リットルのトレイに入れて内部用量４０リットルの耐熱圧力容器に入れて耐熱圧力容器を密閉し、３リットルの水を供給管からトレイの水素発生材料に加えて空気排気弁から耐熱圧力容器内の空気を抜いて内部気圧が３気圧、温度１５０度前後になるまで放置し、到達後、水蒸気排気弁から内部の水蒸気を排出し、セラミック多層体の水素分離装置を通過させて水素と水に分離して水素抽出する。空気排気弁から内部空気を抜く事は内部の不純物を取り除き化学反応促進する効果がある。また、３気圧、温度１５０度前後を維持しながら、水素分離装置で分離された水等も利用して水を耐熱圧力容器内の水素発生材料を入れたトレイに供給すると永続的に水素発生させる事が出来る。
【００１０】
同様の容器用量に同量の水素発生材料と水を内部気圧が３気圧、温度１５０度前後に到達した時点で水蒸気を排気し、同時に空気を注入して化学反応を終了させる。この間で水素を抽出すると３リットルに対する水素は９９７mlあり、常温時最高値５４１mlに対しての約１．９倍あり、保水剤も必要ない。
【００１１】
同様の容器用量に同量の水素発生材料と水を内部気圧が４気圧、温度１６０度前後に到達した時点で水蒸気を排気し、同時に空気を注入して化学反応を終了させる。この間で水素を抽出すると３リットルに対する水素は１２１１mlあり、常温時最高値５４１mlに対しての約２．３倍となった。保水剤も必要ない。
【００１２】
同様の容器用量に同量の水素発生材料と水を内部気圧が５気圧、温度１７０度前後に到達した時点で水蒸気を排気し、同時に空気を注入して化学反応を終了させる。この間で水素を抽出すると３リットルに対する水素は１６２９mlあり、常温時最高値５４１mlに対しての約３倍となった。保水剤も必要ない。
【００１３】
耐熱圧力容器は内部気圧と温度が上昇するにつれて容器の外壁温度も上昇するため、耐熱圧力容器から一定の空間を保持して多重層にした冷却板状パネルをセラミック処理して耐熱圧力容器を囲み込み冷却する。さらに必要があれば強制ファンで通風して冷却する。この方法で低コストの装置が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
燃料電池の大型、中型、小型等に直付け可能となり、変幻自在に多種多様な用途が広がる。そのためあらゆる分野に有用で、前項で述べた残留物の産業廃棄の必要もなく、地球に優しいクリーンな燃料電池化を実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】水素発生材料をトレイに入れて密閉してトレイに水を加えた４０リットルの耐熱圧力容器を空気抜き装置と水素分離装置に各配管でつないだ図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  真空機
２  耐熱圧力容器
３  水素分離装置
４  水素発生材料及び水入りトレイ
５  空気排気弁
６  水蒸気排気弁
７  内部気圧計
８  内部温度計
９  水供給配管
１０  過給器
１１  水素排出
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007302538.tif 000005