(57)【要約】【課題】本発明は、電解システムに関し、電気分解時のエネルギ効率の向上と、Ｈ２、ＣＯのモル比率の調整とを両立可能な電解システムを提供することを目的とする。【解決手段】電気分解に際しては、先ず、エネルギ効率を考慮した低い電圧（基本電圧α）を印加し（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）、その後、ＷＥ３４上に吸着したＣＯやＨ２を脱離させるための高い電圧（脱離用電圧α＋β）を一時的に印加する（時刻ｔ１〜時刻ｔ１＋ｘ）。これにより、基本電圧αの印加によりＷＥ３４上に吸着したＣＯやＨ２を、脱離用電圧α＋βの印加により脱離させる。基本電圧αの印加時間Ｔ１、脱離用電圧α＋βの印加時間Ｘについては、ＷＥ３４上で生成するＨ２、ＣＯのモル比率（Ｈ２／ＣＯ）の累積値が２となるように決定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ２ＯとＣＯ２からＨ２とＣＯを生成する電解システムであって、
Ｈ２ＯとＣＯ２とを含む電解液を内部に備える電解槽と、
前記電解槽に設けられた少なくとも一組の電極と、
前記電極間に、予め設定した基本電圧を第１時間に亘って印加した後に、Ｈ２およびＣＯを脱離させるための電圧であって前記基本電圧よりも高い脱離用電圧を第２時間に亘って印加して電気分解を実行する電解実行手段と、
前記電極上で生成するＨ２およびＣＯの各生成量と電圧印加時間および印加電圧との対応関係と、前記第１時間および前記第２時間とから、前記第１時間内に前記電極上で生成するＣＯおよびＨ２の第１次生成量と、前記第２時間内に前記電極上で生成するＣＯおよびＨ２の第２次生成量とを算出し、算出した該第１次生成量および該第２次生成量と、前記電極上で生成するＣＯとＨ２の目標物質量比とを用いて、該脱離用電圧および該第２時間の組み合わせを決定する脱離条件設定手段と、
を備えることを特徴とする電解システム。
【請求項２】
前記電極上で生成するＨ２およびＣＯの理論値を取得する理論値取得手段と、
前記電極から脱離したＨ２およびＣＯの実値を取得する実値取得手段と、
前記基本電圧の印加中に、前記理論値と前記実値との比較により前記第１時間の終了タイミングを決定する終了タイミング決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電解システム。
【請求項３】
前記電解槽内の電解液中のＣＯ２濃度を取得するＣＯ２濃度取得手段を備え、
前記対応関係は、前記電極上で生成するＨ２およびＣＯの各生成量と電圧印加時間との関係を、電解液中のＣＯ２濃度および印加電圧毎に定めたものであり、
前記脱離条件設定手段は、前記電解液中のＣＯ２濃度に対応する前記対応関係を特定し、特定した対応関係と、前記第１時間および前記第２時間とから、前記第１次生成量および前記第２次生成量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の電解システム。
【請求項４】
前記脱離用電圧が予め設定されていることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の電解システム。
【請求項５】
前記第２時間が予め設定されていることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の電解システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電解システムに関する。より詳細には、Ｈ２ＯとＣＯ２から、フィッシャー・トロプシュ反応（ＦＴ反応）の反応物であるＣＯとＨ２を生成する電解システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石油、石炭、天然ガスといった化石燃料は、熱、電気の生成の原料や、運輸燃料として使用され、現代のエネルギ消費社会を支えている。しかし、このような化石燃料は使い切り燃料であり、その埋蔵量には限りがある。そのため、化石燃料が枯渇した場合の備えが必要であることは言うまでもない。また、化石燃料の燃焼によるＣＯ２の大気中への放出は、地球温暖化の一要因となることが知られている。そのため、ＣＯ２の排出量を低減することが、近年の課題となっている。
【０００３】
これらの課題を解決する一つの手段として、ＣＯ２を原料とした代替燃料が検討されている。例えば特許文献１には、Ｈ２とＣＯとをＦＴ反応させて、炭化水素系燃料（ＨＣ）を製造するシステムが開示されている。このシステムにおいては、ＣＯ２の逆水性ガスシフト反応によりＣＯを、水の電気分解によりＨ２を、それぞれ生成している。つまり、このシステムでは、個別に生成した原料をＦＴ反応させてＨＣを製造している。
【０００４】
また、上記特許文献１とは異なるシステムによりＨＣを製造することもできる。例えば特許文献２には、電気分解によってＨＣを製造するシステムが開示されている。このシステムは、ＫＨＣＯ３水溶液を電解液として用い、銅電極からなるカソード上でＣＨ４やＣ２Ｈ４を生成するものである。また、このシステムにおいては、該カソードに電位をパルス印加することで、カソード上に吸着したＣＨ４、Ｃ２Ｈ４や副生成物を脱離させている。
【０００５】
また、例えば特許文献３には、上記特許文献２同様のＨＣ製造システムによる電気分解、即ち、ＫＨＣＯ３水溶液を電解質に、銅合金を電極にそれぞれ使用した電気分解において、電極間の電位差がある一定範囲のときにＣＨ４やＣ２Ｈ４の生成電流効率が向上したことが開示されている。また、同文献には、中間生成物としてのＣＯや、副生成物としてのＨ２がＣＨ４やＣ２Ｈ４と同時に生成し、これらの生成電流効率についても電極間電位差に応じて変化することが開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、上記特許文献３同様の電解手法において、電解質中に含まれる重金属を陽イオン交換樹脂によって除去することで、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、ＣＯやＨ２の生成電流効率を向上できることが開示されている。また、同文献には、電解条件（電解電位および通電電流量）によって上記生成物の量が増減することや、上記生成物の目的量に応じて電解条件を設定すべきことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５３３２８７号公報
【特許文献２】特開平８−２９６０７７号公報
【特許文献３】特開２００３−２１３４７２号公報
【特許文献４】特開平７−１１８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献３や４のシステムにおいては、ＫＨＣＯ３水溶液に含まれるＣＯ２とＨ２Ｏの電気分解によりＨ２、ＣＯを得られる。また、上記特許文献２のシステムは上記特許文献３や４のシステムと同様であるため、上記特許文献２のシステムにおいても、Ｈ２、ＣＯを得られると推察できる。
【０００９】
上記特許文献２乃至４の電気分解で得られたＨ２、ＣＯを、上記特許文献１で示したＦＴ反応してＨＣを合成すれば、電解生成物であるＣＨ４、Ｃ２Ｈ４と併せ、原料を有効活用してＨＣを多く得られることになる。従って、電気分解と組み合わせたＦＴ反応は、ＨＣ製造の有力な手法として、今後さらなる開発が見込まれるところである。
【００１０】
上記特許文献３や４に開示された生成電流効率と類似の評価指標として、エネルギ効率がある。エネルギ効率とは、投入エネルギに対する生成物の発熱量として定義されるものである。このエネルギ効率に関し、ＦＴ反応時のエネルギ効率は、ＦＴ反応に投入するエネルギと、生成物（即ちＨＣ）の発熱量とから求められる。ＦＴ反応においては、Ｈ２とＣＯとがＨ２：ＣＯ＝２：１（モル比）で反応する。そのため、Ｈ２、ＣＯのモル比率（以下「Ｈ２／ＣＯ」ともいう。）を２（以下「最適比率」ともいう。）にしてＦＴ反応させれば、エネルギ効率良くＨＣを製造できることに繋がるので望ましい。
【００１１】
また、Ｈ２／ＣＯの調整を電気分解の時点で行うことができれば、ＨＣを原料生成段階から効率よく製造できることに繋がるので望ましい。Ｈ２／ＣＯの調整は電解条件の設定により可能である。ここで、電気分解時のエネルギ効率は、電極間電位差によって算出される投入エネルギと、生成物（即ちＨ２、ＣＯ）の発熱量とから求められる。そして、この電気分解時のエネルギ効率を向上できれば、原料生成段階からエネルギ効率よくＨＣを製造できるので望ましい。
【００１２】
ところで、電気分解時のエネルギ効率に関し、電極間電位差を小さくすれば、投入エネルギが少なく済むのでその向上が期待できる。しかしながら、電極間電位差を小さくすれば、それだけ生成速度が低下する。生成速度が低下すれば、電極上で生成したＣＯやＨ２が該電極に吸着し易くなる。そうすると、電解条件を設定して折角調整したＨ２／ＣＯが最適比率から外れてしまう。故に、エネルギ効率の向上とＨ２／ＣＯの調整とを両立させるための対策が望まれる。
【００１３】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたものである。即ち、電気分解時のエネルギ効率の向上と、Ｈ２、ＣＯのモル比率の調整とを両立可能な電解システム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】
【００１４】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、Ｈ２ＯとＣＯ２からＨ２とＣＯを生成する電解システムであって、
Ｈ２ＯとＣＯ２とを含む電解液を内部に備える電解槽と、
前記電解槽に設けられた少なくとも一組の電極と、
前記電極間に、予め設定した基本電圧を第１時間に亘って印加した後に、Ｈ２およびＣＯを脱離させるための電圧であって前記基本電圧よりも高い脱離用電圧を第２時間に亘って印加して電気分解を実行する電解実行手段と、
前記電極上で生成するＨ２およびＣＯの各生成量と電圧印加時間および印加電圧との対応関係と、前記第１時間および前記第２時間とから、前記第１時間内に前記電極上で生成するＣＯおよびＨ２の第１次生成量と、前記第２時間内に前記電極上で生成するＣＯおよびＨ２の第２次生成量とを算出し、算出した該第１次生成量および該第２次生成量と、前記電極上で生成するＣＯとＨ２の目標物質量比とを用いて、該脱離用電圧および該第２時間の組み合わせを決定する脱離条件設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記電極上で生成するＨ２およびＣＯの理論値を取得する理論値取得手段と、
前記電極から脱離したＨ２およびＣＯの実値を取得する実値取得手段と、
前記基本電圧の印加中に、前記理論値と前記実値との比較により前記第１時間の終了タイミングを決定する終了タイミング決定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記電解槽内の電解液中のＣＯ２濃度を取得するＣＯ２濃度取得手段を備え、
前記対応関係は、前記電極上で生成するＨ２およびＣＯの各生成量と電圧印加時間との関係を、電解液中のＣＯ２濃度および印加電圧毎に定めたものであり、
前記脱離条件設定手段は、前記電解液中のＣＯ２濃度に対応する前記対応関係を特定し、特定した対応関係と、前記第１時間および前記第２時間とから、前記第１次生成量および前記第２次生成量を算出することを特徴とする。
【００１７】
また、第４の発明は、第１乃至第３何れか１つの発明において、
前記脱離用電圧が予め設定されていることを特徴とする。
【００１８】
また、第５の発明は、第１乃至第３何れか１つの発明において、
前記第２時間が予め設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明によれば、上記電解実行手段によって上記基本電圧を上記電極間に印加できる。そのため、該基本電圧にエネルギ効率を考慮した電圧を設定すれば、エネルギ効率の向上を図ることができる。また、上記電解実行手段によって上記基本電圧の印加後に、上記脱離用電圧を印加することもできる。上記脱離用電圧を印加すれば、上記基本電圧の印加により該電極に吸着したＨ２およびＣＯを脱離させることも可能となる。
更に、第１の発明によれば、上記脱離条件設定手段によって、上記脱離用電圧およびその電圧印加時間（即ち、第２時間）の組み合わせを決定できる。これらの組み合わせは、上記電極上で生成するＨ２およびＣＯの各生成量と電圧印加時間および印加電圧との対応関係と、上記第１時間および上記第２時間とから、上記第１時間および上記第２時間内に上記電極上で生成するＣＯおよびＨ２の生成量（即ち、第１次生成量および第２次生成量）とを算出し、算出した該第１次生成量および該第２次生成量と、上記電極上で生成するＣＯとＨ２の目標物質量比とを用いて決定できるものである。従って、上記脱離用電圧を印加した場合であっても、上記電極上で生成するＣＯとＨ２のモル比率を、上記目標物質量比に合わせ込むことが可能となる。
よって、第１の発明によれば、電気分解時のエネルギ効率の向上と、Ｈ２、ＣＯのモル比率の調整とを両立できる。
【００２０】
第２の発明によれば、上記終了タイミング決定手段によって、上記基本電圧の印加中に、上記理論値と上記実値とを比較することにより上記第１時間の終了タイミングを決定できる。即ち、上記基本電圧から上記脱離用電圧に切り替えるタイミングを決定することができる。上記理論値と上記実値とを比較すれば、上記電極に吸着したＨ２およびＣＯを推定することが可能となる。そのため、例えば上記理論値が上記実値の２倍以上となった場合には、上記電極にＨ２およびＣＯが多く吸着していることが推測できる。従って、このタイミングで上記基本電圧から上記脱離用電圧に切り替えれば、吸着したＨ２およびＣＯを適切なタイミングで脱離させるこが可能となる。よって、第２の発明によれば、Ｈ２、ＣＯのモル比率の最適比率への合わせ込みを高精度に行うことが可能となる。
【００２１】
第３の発明によれば、上記対応関係のうちから上記電解槽内の電解液中のＣＯ２濃度に対応したものを特定し、この特定した対応関係と、上記第１時間および上記第２時間とから、上記脱離用電圧や、上記第１時間、上記第２時間を決定できる。従って、上記電解槽内の電解液中のＣＯ２濃度が変化するような場合においても、この濃度変化を考慮しつつ、電気分解時のエネルギ効率の向上と、Ｈ２、ＣＯのモル比率の調整とを両立できる。
【００２２】
第４の発明によれば、上記脱離用電圧を予め設定できる。上記脱離用電圧を予め設定しておけば、上記第１時間の決定を前提とするものの、上記第２時間を決定できる。他方、第５の発明によれば、上記第２時間を予め設定できる。上記第２時間を予め設定しておけば、上記第１時間の決定を前提とするものの、上記脱離用電圧を決定できる。即ち、第４または第５の発明によれば、上記脱離用電圧および上記第２時間の組み合わせを決定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１の電解システムを含む燃料製造システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の電解装置１０の概略図である。
【図３】実施の形態１における電気分解のイメージ図を示したものである。
【図４】電気分解の際にＷＥ３４上で同時生成するＨ２、ＣＯのモル比率と、その電解電圧との関係を示した図である。
【図５】電気分解の際にＷＥ３４上で同時生成するＨ２、ＣＯの発生ガス量（累積値）と、電解時間との関係を示した図である。
【図６】電解電圧と電流値との関係を示した図である。
【図７】実施の形態１において、制御装置３０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。
【図８】実施の形態２において、制御装置３０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。
【図９】実施の形態３の電解システムを含む燃料製造システムの全体構成を示す概略図である。
【図１０】電気分解の際に電解装置５０のＷＥ上で同時生成するＨ２、ＣＯの発生ガス量（累積値）と、電解時間との関係を示した図である。
【図１１】実施の形態３において、制御装置７０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
先ず、図１乃至図７を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１の電解システムを含む燃料製造システムの全体構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、電気分解によりＣＯガスおよびＨ２ガスを同時に生成する電解装置１０を備えている。電解装置１０は、その装置内温度を所定範囲内に制御する温度制御装置（図示しない）付きの電解装置である。電解装置１０の詳細な構成は、図２の説明の際に説明する。
【００２５】
電解装置１０の上流側には、電解液（例えば、ＫＨＣＯ３水溶液）をその内部に貯留する電解液タンク１２が設けられている。電解液タンク１２内の電解液は、外部からのＣＯ２供給により、そのＣＯ２濃度が所定濃度に保たれている。所定濃度の電解液は、送液用ポンプ１４によって電解装置１０に送られる。また、電解液タンク１２は、電解装置１０と循環流路１６を介して接続されている。循環流路１６には、電解液タンク１２から排出された電解液を電解液タンク１２に戻すための送液用ポンプ１８が設けられている。
【００２６】
本実施形態において、電解装置１０、電解液タンク１２、送液用ポンプ１４，１８および循環流路１６は、フロー式の電解システムを構成する。ここで、フロー式の電解システムとは、電解開始後に電解装置１０内に電解液の追加補充を行うシステムをいう。フロー式の電解システムによれば、電解実行中、電解装置１０内の電解液中のＣＯ２濃度を上記所定濃度に維持することができる。
【００２７】
また、図１に示すように、電解装置１０の下流側には、燃料合成装置２０が設けられている。燃料合成装置２０の内部には、鉄、コバルト、ルテニウム系のＦＴ触媒（図示しない）が設けられている。燃料合成装置２０は、このＦＴ触媒の作用により、電解装置１０からの合成ガス（Ｈ２、ＣＯ）をＨＣに変換可能に構成されている。
【００２８】
燃料合成装置２０におけるＦＴ反応は、下記式（１）で表すことができる。
ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ）→−［１／ｎ（ＣＨ２）ｎ］−（ｌ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）＋１６７ｋＪ／ｍｏｌ−ＣＯ      ・・・（１）
上記式（１）において、−［１／ｎ（ＣＨ２）ｎ］−（ｌ）は、液体状のＨＣを表すものとする。
【００２９】
また、本実施形態のシステムは、電解システム内の電解液循環、電解装置１０での電気分解や、燃料合成装置２０でのＨＣ合成等を制御するための制御装置３０を備えている。制御装置３０には、上述した送液用ポンプ１４，１８、後述する電源４０等が接続されている。
【００３０】
次に、図２を参照しながら、電解装置１０の構成について説明する。図２は、図１の電解装置１０の概略図である。図２に示すように、電解装置１０は、電解液を蓄える電解槽３２を備えている。電解槽３２内には、作用極（ＷＥ）３４、参照極（ＲＥ）３６および対極（ＣＥ）３８が設けられている。ＷＥ３４は、電解時にＣＯ２を選択的にＣＯに還元するＣＯ２還元触媒と、電極本体とから構成されている。電極本体は、電解時にＣＯ２還元触媒での反応を阻害しない金属から構成される。ＣＯ２還元触媒は、電極本体の表面にコーティングされている。ＲＥ３６およびＣＥ３８は、電解時に電解液に溶解しない金属（例えばＰｔ）から構成されている。
【００３１】
また、電解装置１０は、電源４０を備えている。電源４０は、ＷＥ３４、ＲＥ３６およびＣＥ３８に接続されている。
制御装置３０により電源４０を制御して、ＷＥ３４とＣＥ３８との間に電圧を印加すると、各電極において下記式（２）〜（４）の電気化学反応が進行する。
ＷＥ３４：ＣＯ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→ＣＯ＋Ｈ２Ｏ      ・・・（２）
２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２      ・・・（３）
ＣＥ３８：２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−      ・・・（４）
【００３２】
上記式（２）の反応は、ＷＥ３４上のＣＯ２還元触媒が電解液に接する箇所において進行する。上記式（３）の反応は、ＷＥ３４の電極本体が電解液に接する箇所において進行する。つまり、ＷＥ３４においては、ＣＯとＨ２とが同時に生成する。ＷＥ３４で生成したＣＯとＨ２は、電解液に溶解することなく混合ガスの状態で燃料合成装置２０に流入する。
上記式（４）の反応は、ＣＥ３８が水に接する箇所において進行する。ＣＥ３８で生成したＯ２は、電解液に溶解することなくシステムの外部に放出される。
【００３３】
［実施の形態１の特徴］
上記式（１）に示したように、ＦＴ反応の際にＨ２とＣＯはＨ２：ＣＯ＝２：１で反応する。そのため、Ｈ２／ＣＯを最適比率にしてＦＴ反応できれば、反応の際のエネルギ効率を向上できる。従って、ＦＴ反応に際しては、反応前に予めＨ２／ＣＯを最適比率に調整しておくことが望ましい。また、Ｈ２／ＣＯの調整を電気分解の時点で行うことができれば、ＨＣを原料生成段階から効率よく製造できることに繋がるので望ましい。この点を考慮し、本実施形態においては、Ｈ２／ＣＯ（累積値）が最適比率となるように電解条件（電解液中のＣＯ２濃度、印加電圧等）を設定している。
【００３４】
ところで、上記電解条件のうちの印加電圧に関し、電気分解時のエネルギ効率は、ＷＥ３４とＣＥ３８との間に印加する電圧と相関がある。具体的には、印加電圧が低くなるほど電気分解時のエネルギ効率は高くなる。故に、電気分解時のエネルギ効率を向上するためには、上記印加電圧を低い値に設定すれば良いことになる。ところが、上記印加電圧が低いと、ＣＯとＨ２の生成速度が遅くなるという問題がある。生成速度が低下すれば、生成したＣＯやＨ２がＷＥ３４上に気泡状態で残留し易くなる。そうすると、この気泡状態のＣＯやＨ２が更に反応し他の物質（例えばＣＨ４）に変化してしまい、Ｈ２／ＣＯ（累積値）が最適比率から外れてしまう。
【００３５】
そこで、本実施形態においては、エネルギ効率を考慮した低い電圧（基本電圧α）を印加すると共に、ＷＥ３４上に吸着したＣＯやＨ２を脱離させるための高い電圧（脱離用電圧α＋β）を一時的に印加することとしている。図３は、実施の形態１における電気分解のイメージ図を示したものである。図３に示すように、本実施形態においては、先ず基本電圧αを印加し（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）、その後に脱離用電圧α＋βを印加する（時刻ｔ１〜時刻ｔ１＋ｘ）。これにより、基本電圧αの印加によりＷＥ３４上に吸着したＣＯやＨ２を、脱離用電圧α＋βの印加により脱離させる。また、時刻ｔ１＋ｘ以降は、基本電圧αでの印加（印加時間はＴ１）と、脱離用電圧α＋βでの印加（印加時間はＸ）とを繰り返して、吸着したＣＯやＨ２を適宜脱離させつつ必要量の合成ガスを生成する。
【００３６】
但し、脱離用電圧α＋βを印加すると、この電圧印加によりＨ２／ＣＯ（累積値）が最適比率から外れる可能性がある。そこで、本実施形態においては、Ｈ２／ＣＯ（累積値）を最適比率に合わせ込むべく、脱離用電圧α＋βとその印加時間Ｘを決定する。以下、図４乃至図６を参照しながら、これらの決定手法について説明する。
【００３７】
図４は、電気分解の際にＷＥ３４上で同時生成するＨ２、ＣＯのモル比率と、その電解電圧（印加電圧）との関係を示した図である。但し、電解時間（電圧印加時間）は一定である。図４に示すように、電解電圧が低い場合はＨ２／ＣＯが低く、電解電圧を高くするほどＨ２／ＣＯが大きく増加する。この理由は、電解電圧が低いとＣＯが比較的多く生成するものの、電解電圧が高くなるとＣＯの生成量が減ると同時にＨ２の生成量が増えるためである。ここで、上述したように、基本電圧αはエネルギ効率を考慮した低い電圧であり、予め設定される。そのため、Ｈ２／ＣＯ（累積値）を最適比率に合わせ込むためには、脱離用電圧α＋βを、Ｈ２の生成量が多くなる高電圧に設定すればよいことが分かる。
【００３８】
また、図５は、電気分解の際にＷＥ３４上で同時生成するＨ２、ＣＯの発生ガス量（累積値）と、電解時間との関係を示した図である。但し、電解電圧は一定である。図５に示すように、Ｈ２、ＣＯの発生ガス量（単位はｍｏｌ）は、共に電解時間に応じて一次関数的に増加する。そのため、基本電圧αや脱離用電圧α＋βにて電気分解した場合にも、図５の関係同様、電解時間に応じてＨ２、ＣＯの発生ガス量が一次関数的に増加する。
【００３９】
ここで、基本電圧αでの電気分解後（電解時間はＴ１）、Ｈ２の発生ガス量をＡ１（ｍｏｌ）、ＣＯの発生ガス量をＢ１（ｍｏｌ）とする。また、脱離用電圧α＋βでの電気分解後（電解時間はＸ）、Ｈ２の発生ガス量をＣ１（ｍｏｌ）、ＣＯの発生ガス量をＤ１（ｍｏｌ）とする。
【００４０】
Ｈ２／ＣＯ（累積値）を最適比率に合わせ込むためには、基本電圧α、脱離用電圧α＋βでの各電気分解後のＨ２／ＣＯ（累積値）について、下記式（５）が成立すればよい。
Ｈ２／ＣＯ（累積値）＝（Ａ１＋Ｃ１）／（Ｂ１＋Ｄ１）＝２      ・・・（５）
上記式（５）において、基本電圧αは予め設定した値であり、電解時間Ｔ１はＷＥ３４上に吸着した気泡状態のＣＯやＨ２が許容量を超える時間として予め設定できる。従って、これらの設定値と、図５の関係とを用いれば、Ａ１，Ｂ１が特定できる。そして、特定したＡ１，Ｂ１を上記式（５）に適用すれば、上記式（５）はＣ１，Ｄ１で表すことができる。このＣ１，Ｄ１は、脱離用電圧α＋βと印加時間Ｘとの組み合わせにより決定できる。従って、脱離用電圧α＋βと印加時間Ｘのうちの一方（例えば脱離用電圧α＋β）を予め設定した値とすると共に、この設定値と、Ｃ１，Ｄ１で表した上記式（５）とを図５の関係に適用することで、他方（例えば印加時間Ｘ）を決定できる。
【００４１】
また、図６は、電解電圧と電流値との関係を示した図である。本図中に示すκ（Ｖ）は、電極上から気泡が脱離し易くなる電圧である。図４の説明の際に、脱離用電圧α＋βを高電圧に設定すれば良いことを述べた。しかし、単に高電圧に設定しただけでは、気泡の脱離が不十分となる可能性がある。この点、脱離用電圧α＋βを図６に示すκ（閾値）よりも高電圧に設定すれば、ＷＥ３４上に吸着したＣＯやＨ２を、脱離用電圧α＋βの印加中に確実に脱離させることができる。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、脱離用電圧α＋βを一時的に印加することで、ＷＥ３４上に吸着した気泡状態のＣＯやＨ２を脱離させることができる。また、脱離用電圧α＋βやその印加時間Ｘを図４乃至図６に基づいて決定するので、脱離用電圧α＋βの印加によりＨ２／ＣＯ（累積値）が最適比率から外れることを抑制できる。即ち、エネルギ効率の向上とＨ２／ＣＯの調整とを両立できる。本実施形態において、基本電圧α、脱離用電圧α＋β、電解時間Ｔ１、Ｘは上記手法により予め決定された上で、制御装置３０内に記憶されているものとする。
【００４３】
［実施の形態１における具体的な処理］
次に、図７を参照しながら、本実施形態において実行される電気分解の具体的処理について説明する。図７は、実施の形態１において、制御装置３０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。
【００４４】
図７に示すルーチンにおいて、制御装置３０は先ず、脱離用電圧α＋βとその印加時間Ｘを決定する（ステップ１００）。脱離用電圧α＋βとその印加時間Ｘの決定手法については上述したとおりである。続いて、制御装置３０は、電源４０を制御してＷＥ３４とＣＥ３８との間に基本電圧αを印加する（ステップ１１０）。続いて、制御装置３０は、ステップ１１０の処理後の経過時間を取得し（ステップ１２０）、この経過時間とＴ１とを比較する（ステップ１３０）。本ステップで用いるＴ１は、図３にて説明した電解時間Ｔ１である。本ステップの処理は、経過時間≧Ｔ１と判定されるまで継続する。
【００４５】
ステップ１３０において、経過時間≧電解時間Ｔ１と判定された場合、制御装置３０は、電源４０を制御してＷＥ３４とＣＥ３８との間に脱離用電圧α＋βを印加する（ステップ１４０）。本ステップの処理により、ＷＥ３４上に吸着したＣＯやＨ２が脱離する。続いて、制御装置３０は、ステップ１４０の処理後の経過時間を取得し（ステップ１５０）、この経過時間とＸとを比較する（ステップ１６０）。本ステップで用いるＸは、図３にて説明した電解時間Ｘである。本ステップの処理は、経過時間≧Ｘと判定されるまで継続する。
【００４６】
以上、図７に示したルーチンによれば、基本電圧αでの電気分解後（電解時間はＴ１）、脱離用電圧α＋βでの電気分解（電解時間はＸ）を実行できる。従って、ＷＥ３４上に吸着した気泡状態のＣＯやＨ２を脱離させつつ、Ｈ２／ＣＯ（累積値）を最適比率に合わせ込むことができる。
【００４７】
ところで、上記実施の形態１においては、ＷＥ３４と、ＲＥ３６とＣＥ３８とを備える所謂３電極式の電解装置１０を使用した。しかし、電解装置１０には、ＣＥ３８がＲＥ３６の機能を兼ねる所謂２電極式の電解装置を用いることもできる。
また、ＷＥ３４、ＲＥ３６およびＣＥ３８は複数あってもよい。
これらの変形例は、後述する実施の形態２乃至３においても同様に適用が可能である。
【００４８】
なお、上記実施の形態１においては、制御装置３０が図３のステップ１００の処理を実行することにより上記第１の発明における「脱離条件設定手段」が、同図ステップ１１０〜１６０の処理を実行することにより上記第１の発明における「電解実行手段」が、それぞれ実現されている。
【００４９】
実施の形態２．
次に、図８を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステム構成は、ＷＥ３４とＣＥ３８との間を流れる電流値を取得する電流計と、電解装置１０と燃料合成装置２０の間を流れる合成ガスの流量を計測するガスセンサとが追加されている点以外は図１のシステムと同一である。本実施形態においては、このようなシステム構成において、制御装置３０に図８に示す電気分解処理ルーチンを実行することをその特徴とする。従って、燃料製造システムの構成や、電解装置１０や燃料合成装置２０における各種反応についての説明は省略する。なお、上記電流計および上記ガスセンサは、制御装置３０の入力側に接続されているものとする。
【００５０】
［実施の形態２の特徴］
上記実施の形態１においては、基本電圧αでの電解時間Ｔ１について、ＷＥ３４上に吸着した気泡状態のＣＯやＨ２が許容量を超える時間として予め設定した。しかし、実際の電気分解では意図しない要因により、ＷＥ３４上に吸着するＣＯやＨ２の気泡量が変化することが予想される。また、このような事情を考慮して電解時間Ｔ１を設定することは困難であると共に、新たな不具合を招来する可能性がある。例えば、電解時間Ｔ１を比較的短めに設定すれば、それだけ基本電圧αの印加時間の減少に繋がるのでエネルギ効率の低下に繋がる可能性がある。逆に、電解時間Ｔ１を比較的長めに設定すれば、ＷＥ３４上に吸着したＣＯやＨ２が他の物質に変化し易くなる可能性がある。
【００５１】
そこで、本実施形態においては、ＷＥ３４上で実際に生成したＨ２、ＣＯの量を測定し、この測定値（実値）と、別途算出するＨ２、ＣＯの発生推定値（理論値）との比較に基づいて、上記実施の形態１同様に脱離用電圧を一時的に印加することとしている。具体的には、上記測定値が上記推定値の１／２以下となったタイミングで、脱離用電圧を一時的に印加する。上記測定値が上記推定値の１／２以下となる場合、ＷＥ３４上にＣＯやＨ２の気泡が多く吸着していると推測できる。従って、このタイミングで脱離用電圧を印加すれば、吸着した気泡を適切なタイミングで脱離させるこが可能となる。よって、Ｈ２／ＣＯ（累積値）の最適比率への合わせ込みを高精度に行うことが可能となる。
【００５２】
但し、上記タイミングは電解開始後に取得できるものであり、上記実施の形態１のＴ１のように電解前に設定しておくことは現実的に難しい。そのため、本実施形態においては、基本電圧αの印加中に、脱離用電圧（脱離用電圧α＋γ）とその印加時間（印加時間Ｙ）を決定することとしている。
本実施形態においては、制御装置３０は、図５にて説明した関係を印加電圧毎に作成したマップをその内部に記憶しているものとする。また、図６にて説明したκについても予め記憶しているものとする。
【００５３】
脱離用電圧α＋γとその印加時間Ｙの決定手法は、上記実施の形態１と同様である。即ち、基本電圧αでの電気分解後（電解時間はＴ２とする。）、Ｈ２の発生ガス量をＡ２（ｍｏｌ）、ＣＯの発生ガス量をＢ２（ｍｏｌ）とする。また、脱離用電圧α＋γでの電気分解後（電解時間はＹ）、Ｈ２の発生ガス量をＣ２（ｍｏｌ）、ＣＯの発生ガス量をＤ２（ｍｏｌ）とする。
【００５４】
Ｈ２／ＣＯ（累積値）を最適比率に合わせ込むためには、基本電圧α、脱離用電圧α＋γでの各電気分解後のＨ２／ＣＯ（累積値）について、下記式（６）が成立すればよい。
Ｈ２／ＣＯ（累積値）＝（Ａ２＋Ｃ２）／（Ｂ２＋Ｄ２）＝２      ・・・（６）
上記式（６）において、基本電圧αは予め設定した値であり、電解時間Ｔ２は上記タイミングに相当する電解時間である。従って、電解時間Ｔ２を取得し、このＴ２を上記マップのうちの基本電圧αに対応するものに適用すれば、Ａ２，Ｂ２が特定できる。そして、特定したＡ２，Ｂ２を上記式（６）に適用すれば、上記式（６）はＣ２，Ｄ２で表すことができる。このＣ２，Ｄ２は、脱離用電圧α＋γと印加時間Ｙとの組み合わせにより決定できる。
【００５５】
本実施形態においては、印加時間Ｙを予め設定した値とする。この場合、印加時間Ｙと、Ｃ２，Ｄ２で表した上記式（６）とを上記マップに適用すれば、脱離用電圧α＋γを決定できる。そして、決定した脱離用電圧α＋γがκ（閾値）よりも高ければ電圧印加を実行する。このように、本実施形態によれば、脱離用電圧α＋γを一時的に印加することで、上記実施の形態１よりも高精度にＨ２／ＣＯ（累積値）の最適比率への合わせ込みを行うことが可能となる。
【００５６】
［実施の形態２における具体的な処理］
次に、図８を参照しながら、本実施形態において実行される電気分解の具体的処理について説明する。図８は、実施の形態２において、制御装置３０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。
【００５７】
図８に示すルーチンにおいて、制御装置３０は先ず、電源４０を制御して基本電圧αを印加する（ステップ２００）。続いて、制御装置３０は、電解装置１０で発生したガス量Ｋを推定する（ステップ２１０）。具体的に、制御装置３０は、ステップ２００の処理後の経過時間と、当該経過時間内における電流値の履歴とをファラデーの法則に適用して上記ガス量Ｋを算出する。なお、上記電流値の履歴には、上記電流計の検出値を用いるものとする。続いて、制御装置３０は、電解装置１０で実際に発生したガス量Ｌを算出する（ステップ２２０）。具体的に、制御装置３０は、上記ガスセンサの検出値を用い、ステップ２００の処理後の経過時間内に電解装置１０と燃料合成装置２０の間を流れたガス量を、電解装置１０（ＷＥ３４）で実際に発生したガス量Ｌとして算出する。
【００５８】
続いて、制御装置３０は、ステップ２１０で推定したガス量Ｋと、ステップ２２０で算出したガス量Ｌについて、Ｋ≧２Ｌを満たすか否かを判定する（ステップ２３０）。本ステップにおいて、Ｋ≧２Ｌを満たすと判定された場合、ＷＥ３４上にＣＯやＨ２の気泡が多く吸着していると判断できる。そのため、制御装置３０は、ステップ２００の処理後の経過時間をＴ２として記憶すると共に、ステップ２４０に進む。一方、ステップ２３０において、Ｋ＜２Ｌを満たすと判定された場合、制御装置３０は、ステップ２１０に戻り、再びガス量Ｋを推定する。
【００５９】
ステップ２４０において、制御装置３０は、脱離用電圧α＋γとその印加時間Ｙとを決定する。脱離用電圧α＋γとその印加時間Ｙの決定手法については上述したとおりである。そして、制御装置３０は、決定した脱離用電圧α＋γがκよりも高いことを確認し（ステップ２５０）、電源４０を制御してこの脱離用電圧α＋γを印加する（ステップ２６０）。続いて、制御装置３０は、ステップ２６０の処理後の経過時間を取得し（ステップ２７０）、この経過時間とＹとを比較する（ステップ２８０）。本ステップで用いるＹは、ステップ２４０において決定した値である。本ステップの処理は、経過時間≧Ｙと判定されるまで継続する。
【００６０】
以上、図８に示したルーチンによれば、ステップ２１０で推定したガス量Ｋと、ステップ２２０で算出したガス量Ｌについて、Ｋ≧２Ｌを満たすと判定された場合に、脱離用電圧α＋γでの電気分解に切り換えることができる。そのため、吸着した気泡を適切なタイミングで脱離させるこが可能となる。従って、Ｈ２／ＣＯ（累積値）の最適比率への合わせ込みを高精度に行うことが可能となる。
【００６１】
ところで、上記実施の形態２においては、印加時間Ｙを予め設定した値とし、印加時間Ｙと、Ｃ２，Ｄ２で表した上記式（６）とを上記マップに適用して脱離用電圧α＋γを決定したが、印加時間Ｙの代わりに脱離用電圧α＋γを予め設定した値としてもよい。この場合は、脱離用電圧α＋γと、Ｃ２，Ｄ２で表した上記式（６）とを上記マップに適用して印加時間Ｙを決定すればよい。
また、上記脱離用電圧α＋γ（或いは上記印加電圧Ｙ）については、上記マップではなく、図５で説明した関係を示す関係式を用いて決定してもよい。
【００６２】
なお、上記実施の形態２においては、制御装置３０が図８のステップ２１０の処理を実行することにより上記第２の発明における「理論値取得手段」が、同図ステップ２２０の処理を実行することにより上記第２の発明における「実値取得手段」が、同図ステップ２３０の処理において、ステップ２００の処理後の経過時間をＴ２として記憶することにより上記第２の発明における「終了タイミング決定手段」が、それぞれ実現されている。
【００６３】
実施の形態３．
［システム構成の説明］
次に、図９乃至図１１を参照しながら、本発明の実施の形態３について説明する。
図９は、実施の形態３の電解システムを含む燃料製造システムの全体構成を示す概略図である。図９に示すように、本実施形態のシステムは、電解装置５０を備えている。電解装置５０の構成およびその機能は、電解装置１０と同一である。つまり、電解装置５０は、所謂３電極式の電解装置である。また、電解装置５０の上流側には、ＣＯ２ボンベ５２が設けられている。ＣＯ２ボンベ５２内には液体ＣＯ２が貯留されている。ＣＯ２ボンベ５２内の液体ＣＯ２は、調圧器５４によって減圧されてガス状態となり電解装置５０にバブリング導入される。
【００６４】
本実施形態において、電解装置５０、ＣＯ２ボンベ５２、調圧器５４は、バッチ式の電解システムを構成する。ここで、バッチ式の電解システムとは、電解開始前に電解液やＣＯ２濃度の調整を行い、電解開始後は電解液やＣＯ２の追加供給を行わず電気分解を行うシステムをいう。
【００６５】
電解装置５０の下流側には、燃料合成装置６０が設けられている。燃料合成装置６０の構成およびその機能は、燃料合成装置２０と同一である。
【００６６】
また、本実施形態のシステムは、電解装置５０での電気分解や、燃料合成装置６０でのＨＣ合成等を制御するための制御装置７０を備えている。制御装置７０には、上述した調圧器５４、電解装置５０のＷＥとＣＥとの間を流れる電流値を取得する電流計６２、電解装置５０と燃料合成装置６０の間を流れる合成ガスの流量を計測するガスセンサ６４、電解装置５０内の電解液中のＣＯ２濃度を計測するＣＯ２センサ６６等が接続されている。
【００６７】
［実施の形態３の特徴］
本実施形態においては、上記実施の形態２同様、基本電圧αの印加中に電解装置５０のＷＥ（不図示）上で実際に生成したＨ２、ＣＯの量を測定し、この測定値（実値）と、別途算出するＨ２、ＣＯの発生推定値（理論値）との比較に基づいて、脱離用電圧を一時的に印加することとしている。そのため、電解装置５０のＷＥに吸着した気泡を適切なタイミングで脱離させて、Ｈ２／ＣＯ（累積値）の最適比率への合わせ込みを高精度に行うことが可能となる。
【００６８】
但し、本実施形態の電解システムはバッチ式であり、上記実施の形態２のフロー式とは異なる。フロー式の電解システムにおいては、電気分解中に電解液中のＣＯ２濃度やプロトン濃度を所望濃度（例えば、上記所定濃度）に維持可能であり、電解装置で生成するＨ２，ＣＯの各生成量を略一定に保つことが可能である。この点、バッチ式の電解システムは、電解開始後に電解液やＣＯ２の追加補充を行わない。故に、電解装置５０内の電解液中のＣＯ２濃度が電解中に変化しＨ２／ＣＯ（累積値）が最適比率から外れ易いという問題がある。
【００６９】
そこで、本実施形態においては、脱離用電圧（脱離用電圧α＋δ）とその印加時間（印加時間Ｚ）を決定する際には、そのタイミングにおけるＣＯ２濃度を考慮することとしている。図１０は、電気分解の際に電解装置５０のＷＥ上で同時生成するＨ２、ＣＯの発生ガス量（累積値）と、電解時間との関係を示した図である（但し、電解電圧は一定）。バッチ式の電解システムにおいては、電解液中のＣＯ２濃度は電解開始後から低下し（上記式（２）参照）、ＣＯ生成量は減少していく。そのため、ＣＯの発生ガス量（累積値）は、電解時間の経過に伴い一定値に収束する。他方、プロトンは電解液中に豊富に存在するのでＨ２生成量が低下することはない。そのため、Ｈ２の発生ガス量（累積値）は、電解時間に応じて一次関数的に増加する。
【００７０】
本実施形態において、制御装置７０は、図１０にて説明した関係を印加電圧およびＣＯ２濃度毎に作成したマップをその内部に記憶しているものとする。また、図６にて説明したκについても予め記憶しているものとする。
【００７１】
脱離用電圧α＋δとその印加時間Ｚの決定手法は、上記実施の形態１や２と同様である。即ち、基本電圧αでの電気分解後（電解時間はＴ３とする。）、Ｈ２の発生ガス量を
Ａ３（ｍｏｌ）、ＣＯの発生ガス量をＢ３（ｍｏｌ）とする。また、脱離用電圧α＋δでの電気分解後（電解時間はＺ）、Ｈ２の発生ガス量をＣ３（ｍｏｌ）、ＣＯの発生ガス量をＤ３（ｍｏｌ）とする。
【００７２】
Ｈ２／ＣＯ（累積値）を最適比率に合わせ込むためには、基本電圧α、脱離用電圧α＋δでの各電気分解後のＨ２／ＣＯ（累積値）について、下記式（７）が成立すればよい。
Ｈ２／ＣＯ（累積値）＝（Ａ３＋Ｃ３）／（Ｂ３＋Ｄ３）＝２      ・・・（７）
上記式（７）において、基本電圧αは予め設定した値であり、電解時間Ｔ３は上記タイミングに相当する電解時間である。従って、電解時間Ｔ３を取得し、このＴ３を上記マップのうちの基本電圧αに対応するものに適用すれば、Ａ３，Ｂ３が特定できる。そして、特定したＡ３，Ｂ３を上記式（７）に適用すれば、上記式（７）はＣ３，Ｄ３で表すことができる。このＣ３，Ｄ３は、脱離用電圧α＋δと印加時間Ｚとの組み合わせにより決定できる。
【００７３】
本実施形態においては、印加時間Ｚを予め設定した値とする。この場合、印加時間Ｚと、Ｃ３，Ｄ３で表した上記式（７）に加え、更に、Ｔ３取得時における電解液中のＣＯ２濃度を上記マップに適用すれば、脱離用電圧α＋δを決定できる。そして、決定した脱離用電圧α＋δがκ（閾値）よりも高ければ電圧印加を実行する。このように、本実施形態によれば、脱離用電圧α＋δを一時的に印加することで、上記実施の形態２同様の効果を得ることが可能となる。
【００７４】
［実施の形態３における具体的な処理］
次に、図１１を参照しながら、本実施形態において実行される電気分解の具体的処理について説明する。図１１は、実施の形態３において、制御装置７０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。
【００７５】
図１１に示すルーチンにおいて、制御装置７０は先ず、電解装置５０の電源を制御して基本電圧αを印加する（ステップ３００）。続いて、制御装置７０は、電解装置５０で発生したガス量Ｋを推定する（ステップ３１０）。具体的に、制御装置７０は、ステップ３００の処理後の経過時間と、当該経過時間内における電流値の履歴とをファラデーの法則に適用して上記ガス量Ｋを算出する。なお、上記電流値の履歴には、電流計６２の検出値を用いるものとする。続いて、制御装置３０は、電解装置５０で実際に発生したガス量Ｌを算出する（ステップ３２０）。具体的に、制御装置７０は、ガスセンサ６４の検出値を用い、ステップ３００の処理後の経過時間内に電解装置５０と燃料合成装置６０の間を流れたガス量を、電解装置５０で実際に発生したガス量Ｌとして算出する。
【００７６】
続いて、制御装置７０は、電解液中のＣＯ２濃度を算出する（ステップ３３０）。具体的に、制御装置７０は、ＣＯ２センサ６６の検出値を用い、電解液中のＣＯ２濃度を算出する。続いて、制御装置７０は、ステップ３１０で推定したガス量Ｋと、ステップ３２０で算出したガス量Ｌについて、Ｋ≧２Ｌを満たすか否かを判定する（ステップ３４０）。本ステップにおいて、Ｋ≧２Ｌを満たすと判定された場合、電解装置５０のＷＥ上にＣＯやＨ２の気泡が多く吸着していると判断できる。そのため、制御装置７０は、ステップ３００の処理後の経過時間をＴ３として記憶すると共に、ステップ３５０に進む。一方、ステップ３４０において、Ｋ＜２Ｌを満たすと判定された場合、制御装置７０は、ステップ３１０に戻り、再びガス量Ｋを推定する。
【００７７】
ステップ３５０において、制御装置７０は、脱離用電圧α＋δとその印加時間Ｚとを決定する。脱離用電圧α＋δとその印加時間Ｚの決定手法については上述したとおりである。そして、制御装置７０は、決定した脱離用電圧α＋δがκよりも高いことを確認し（ステップ３６０）、電解装置５０の電源を制御してこの脱離用電圧α＋δを印加する（ステップ３７０）。続いて、制御装置７０は、ステップ３７０の処理後の経過時間を取得し（ステップ３８０）、この経過時間とＺとを比較する（ステップ３９０）。本ステップで用いるＺは、ステップ３５０において決定した値である。本ステップの処理は、経過時間≧Ｚと判定されるまで継続する。
【００７８】
以上、図１１に示したルーチンによれば、ステップ３１０で推定したガス量Ｋと、ステップ３２０で算出したガス量Ｌについて、Ｋ≧２Ｌを満たすと判定された場合に、脱離用電圧α＋δでの電気分解に切り換えることができる。そのため、吸着した気泡を適切なタイミングで脱離させるこが可能となる。従って、Ｈ２／ＣＯ（累積値）の最適比率への合わせ込みを高精度に行うことが可能となる。
【００７９】
なお、上記実施の形態３においては、印加時間Ｚを予め設定した値とし、印加時間Ｚと、Ｃ３，Ｄ３で表した上記式（７）とを上記マップに適用して脱離用電圧α＋δを決定したが、印加時間Ｚの代わりに脱離用電圧α＋δを予め設定した値としてもよい。この場合は、脱離用電圧α＋δと、Ｃ３，Ｄ３で表した上記式（７）とを上記マップに適用して印加時間Ｚを決定すればよい。
また、上記脱離用電圧α＋δ（或いは上記印加電圧Ｚ）については、上記マップではなく、図１０で説明した関係を示す関係式を用いて決定してもよい。
【００８０】
なお、上記実施の形態３においては、制御装置７０が図８のステップ３４０の処理を実行することにより上記第３の発明における「ＣＯ２濃度取得手段」が実現されている。
【符号の説明】
【００８１】
１０，５０  電解装置
１２  電解液タンク
１４，１８  送液用ポンプ
１６  循環流路
２０，６０  燃料合成装置
３０，７０  制御装置
３２  電解槽
３４  作用極（ＷＥ）
３６  参照極（ＲＥ）
３８  対極（ＣＥ）
４０  電源
５２  ＣＯ２ボンベ
５４  調圧器
６２  電流計
６４  ガスセンサ
６６  ＣＯ２センサ
【図１】
2013256679.tif 000003
【図２】
2013256679.tif 000004
【図３】
2013256679.tif 000005
【図４】
2013256679.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2013256679.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013256679.tif 000011
【図１０】
2013256679.tif 000012
【図１１】
2013256679.tif 000013