(57)【要約】      （修正有）【課題】イオン交換による電力と水素ガスを生成するシステムを提供する。【解決手段】スプーンを陽極（＋）と陰極（−）につなぐ。ボトルとスプーンの電極を密閉する。ボトルの上部に小さな穴からＨＨＯを取り出すために、別のボトルに水を少々入れて、ジェネレーターＡからの細いホースをサーバーの水に入れる。ジェネレーターとサーバー間には、逆止弁４を取り付ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料の腐食は一般に電気化学的に生じる。すなわち金属表面で陰極および陽極領域が存在し、溶液が電解質としてとして作用して局部電池を形成する。
【請求項２】
金属が電解質に接している場合、酸化反応を生じ、陽極として働き金属イオンが溶解中に溶け出す。次のような酸化反応を生じる。
Ｍ（金属）→  ｍｅ−  ＋  Ｍｎ＋（金属イオン）
【請求項３】
一方、陰極に相当する部分では溶解酸素が減少するか、または水素ガスを発生する。
Ｏ２  ＋  ４ｅ−  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ４ＯＨ−
２Ｈ＋  ＋  ２ｅ−  →  Ｈ２
【請求項４】
生体の構造に対して水素結合は重大な影響を及ばしている。ＤＮＡの二重螺旋も水素結合で互いに保持されている。
【請求項５】
体内のタンパク質の構造も、筋肉のような巨大な器官から脳細胞のような微小な部分、さらに細胞内にあるもっと小さな単位である個々の酵素の立体構造も、みな水素結合のおかげで保持されている。
【請求項６】
生体中でも最も重要な水素結合はやはり窒素と酸素を結ぶものである。
【請求項７】
これらはＤＮＡの二重螺旋を支えるのに役立っている。ＤＮＡ中の遺伝子コードはアデニン（Ａ）、シトシン（Ｃ）、グアニン（Ｇ）、チミン（Ｔ）の四種類の核酸塩基の組み合わせでできている。
【請求項８】
アデニンとチミンの塩基対は二本の水素結合を形成する。
【請求項９】
グアニンとシトシンの対は三本の水素結合を生じる。
【請求項１０】
ＤＮＡの二本鎖がほどけて新たに対となるヌクレオチドを結合させて複製を行う時も、確実に前と同じ二重螺旋が生成することになる。
【請求項１１】
ある種の水素を含む分子は、その中の１個、もしくはそれ以上の水素原子をＨ＋の形で放出性質がある。このような分子が水に溶けると酸としての性質を示す。
【請求項１２】
Ｈ＋イオンは水分子に付加してオキソニウムイオン（Ｈ３Ｏ＋）を形成する。酸としては、硫酸、塩酸、硝酸などがある。
【請求項１３】
大気中に水蒸気がなかったら、われわれの地球は現在よりもはるかに寒冷で、声明をはぐくむことはできない。水蒸気は最大で大気の４％を占めることもあるが、最も強力な温室効果気体である。
【請求項１４】
水の沸点は３７４℃まで上昇するが、この時の圧力は２２０気圧で、これ以上温度を上げると、いわゆる“超臨海状態”となり、期待と液体の両方の性質を持つようになる。この超臨界状態の水は油脂をも溶解するし、体積が収縮して半分以下になる。
【請求項１５】
この超臨界水中では有機化合物が炎を放って“燃焼”する。そのために廃棄物汚泥などの処理に使える。
【請求項１６】
水から製造して、燃えた後は水に戻るのだし、何一つ汚染の種にならないから、水素ガスの燃焼で得られるエネルギーは、重量当たりにすると通常の燃料よりはるかに大きい。グラム当たりにすると水素ガスは２５ｋｃａｌ（１０４ｋＪ）のエネルギーを発生して、天然のメタンガスでもせいぜい１０ｋｃａｌ（４２ｋＪ）である。
【請求項１７】
水から製造した、水素ガスで自動車の燃料としての利用方法。
【請求項１８】
燃料電池車と電気自動車の違いはエネルギー源が水素かバッテリーかの違いかの違いであり、エネルギー密度ではバッテリーよりも水素のほうが単位容積当たりの電力貯蔵量は多いという利点がある。
【請求項１９】
水素には供給インフラに膨大な費用がかさむから、コンビニでもコインスタイルの電気の充電や、水素ガスの販売も可能なインフラになる。
【請求項２０】
「書類名」「図１」［図２］には、ＩｏＴを挿入して使用者や管理者が互いの機器での製品の管理を可能とする。
【請求項２１】
エネルギーとは、生産者であり兼消費者でもある。水素社会である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、今日、われわれの文明が直面している重要な問題の多くが、エネルギーに関係している。【０００２】  その理由は、エネルギーは、われわれが消費する重要な商品であるからだ。【０００３】  その為、われわれが絶えず巻き込まれる多くの戦争や紛争の原因をさぐると、その根底には使いやすい大量のエネルギーに対する要求がある。【０００４】  現代では、そのようなエネルギーは石油である。
【背景技術】
【０００５】  従来、電力以外にエネルギーのプラットホームになる物質がある水素である。石油、石炭、などガスなど化石燃料はすべて炭化水素である。必ず水素を含んでいる。ガスのように燃やせばエンジンを起動させることもできる。【０００６】  これらは、活力や活気、活動力や知的能力のいわば詩的な表現である。こういう言い方は、日常的表現としてはあり得るが、物理学的なエネルギーの正しい定義として考えていることとは違う。【０００７】  エネルギーという概念はわれわれの言葉ではいくつかの意味を持つが、物理学では、ただ一つの明確な意味だけをもつ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  ここでいう、水素は宇宙全体に存在する原子の８８％を占めている水素ガスである。【０００９】  風車や原子力発電所のようなエネルギー源がすでにあれば、水を水素（酸素）に変え、その水素を燃料として利用することは簡単にできる。【００１０】  この場合、最初にあったエネルギーを使っているだけで、フリーエネルギーをどこかから余分に作り出しているわけではないことである。【００１１】  水を水素に変換するフリーエネルギー過程は必ず永久機関になるはずである。そういう永久機関なら、どこかから余分のエネルギーを作り出して、われわれはそのエネルギーを現金に換えることができるに違いない。【００１２】  このような永久機関がうまく働くのは、物理法則が時間とともに変わるような場合だけである。【００１３】  差し引き余分のエネルギーが生じるためには、水の分子分解するのに使ったエネルギーが、水素と酸素を燃やして取り戻したエネルギーより小さくなければならない。【００１４】  したがって、最初の水分子の性質と最後の水分子の性質が違っていなければならない。【００１５】  しかし、水分子は比較的簡単な物理系である。【００１６】  初期の宇宙で生まれた水分子も、今日の水分子が持っている性質と全く物理的性質を持っている。水の性質は時代とともに変化しない。水の分子を分解し、それをもとのもとの形に再結合しても、そのことによって余分のエネルギーを取り出すことはできない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】  人体の６５％は水である。水素はそのうちの１１％を占めているのだから、重要な成分であるように見える。【００１８】  水素が生体に必須であるのは他にも重大な理由がある。水素はあらゆる細胞に含まれているＤＮＡの成分でもあり、したがって遺伝子コードの一部を形づくっている。【００１８】  人体の健康に保つには１日当たりにして２．５Ｌほどの水分を必要とする。このうち半分は飲料水かほかの飲料から、あとの半分は食物の代謝によって得ている。【００１９】  水素ガス（Ｈ２）自体は無毒であり、その主たる化合物である水（Ｈ２Ｏ）も同様である。
（血液、全血の９．４％（８５％は水であるから、その２／１８）、骨（約５．２％）、体組織（約９．３％）、人体中の全量（約７ｋｇ）【００２０】  どちらも肺を完全にまたして空気を駆逐してしまうと、呼吸ができなくから死をもたらす。また、水が致死的作用を呈する場合がもう一つある。これは著しい脱水状態にあり、死に瀕しているような人間の場合である。【００２１】  このような場合に急激に過剰な水が体内に入り込むと、心筋中のナトリウムイオンとカリウムのバランスが崩れ、心臓麻痺の結果に至る。【００２２】  血液のｐＨは通常７．３５であるが、上の場合などのように酸性に傾くのは、ほかの原因でも起こりうる症状でもあるけれども、やはり健康には害になる。【００２３】  心筋組織中におけるナトリウムイオン（Ｎａ＋）と水素イオン（Ｈ＋）の交換は、冠状動脈疾患における重要な役割を果たしている。【００２４】  胃の内部は、通常ならば著しい腐食作用を示すほどのかなり強い酸（ｐＨ約２）濃度を示すが、内壁が薄い脂肪で覆われているために、通常の場合なら十分耐えられる。
【課題を解決するための手段、】
【００２５】  前段でも述べた構成成分としてはたった５種類の元素、すなわち炭素、水素、窒素、酸素、リンだけである。
【００２６】  人体に必須な他の元素、例えばカルシュムや鉄、マグネシュム、カリウム、亜鉛などについても同じことがいえる。
【００２７】  一方われわれの代謝過程は無関係と思われるのに、現代生活様式には不可欠となっている金属元素類もたくさんある。例えばアルミニウムがそうである。
【００２８】  金属材料の腐食は一般に電気化学的に生ずる。すなわち金属表面で陰極および陽極領域が存在し、溶液が電解質として作用して局部電池を形成することにより腐食が進行する。
【００２９】  具体例としてある金属が電解質溶液に接している場合、次のような酸化反応を生じ、陽極として働き金属イオンが溶液中に溶け出す。
【００３０】  一方、陰極に相当する部分では溶解酸素が減少するか、または水素ガスを発生する。
【００３１】  二つの金属が電気的につながっており、電解質中に存在するときどちらが陽極になり、どちらが陰極となるかを決める性質を電極電位（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｔｅｎｔｉｏｌ）という。
【００３２】  上記の（００２９）、（００３０）、（００３１）から、電子（電力）と水素ガスを得ることができる。
本発明は以上の構成から（イオン交換による）電力と水素ガスを生成するシステムである。
【００３３】  生体中で最も重要な水素結合はやはり窒素と酸素を結ぶものである。
【００３４】  これらはＤＮＡの二重螺旋を支えるものに役立っている。ＤＮＡ中の遺伝子コードは、アデニン（Ａ）、シトシン（Ｃ）、グアニン（Ｇ）、チミン（Ｔ）、の四種類の核酸塩基の組み合わせでできている。
【００３５】  アデニンとチミンの塩基対は二本の水素結合を形成できるが、グアニンとシトシンの対は三本の水素結合を生じる。
【００３６】  この組み合わせは幾何学的にきわめてよくできていて、巧みにマッチしているから、ＤＮＡの二本鎖がほどけて新たに対となるヌクレオチドを結合させて複製を行う時も、確実に前と同じ二重らせんが生成することになる。
【００３７】  水素結合は通常の共有結合などに比べるとずっと弱い結合で、エネルギーにすると四分の一程度であるが、生体中には多数存在しているから、このためにいろいろな分子の性質が大きく影響を受ける結果となる。
【００３８】  ある種の水素を含む分子は、その中の１個、もしくはそれ以上の水素原子をＨ＋の形で放出する性質がある。
【００３９】  このような分子が水に溶けると、酸としての性質を示す。Ｈ＋イオンは水分子に付加してオキソニウムイオン（Ｈ３Ｏ＋）を形成するからである。
【００４０】  お馴染みの酸としては、硫酸、塩酸、硝酸などがあるが、これらは工業的に大規模に生産されている。
【００４１】  Ｈ３Ｏ＋イオンの濃度が大きいほど、酸としては強いことになる。酸の強さ（酸性度）は特別なｐＨという尺度ではかられる。
【００４２】  水素ガスこそが未来のクリーンな燃料である。水から製造して、燃えた後はまた水に戻るのだし、何一つ汚染の種とならないのだから、水素ガスの燃焼で得られるエネルギーは、重量当たりにして通常の燃料よりもはるかに大きい。
【００４３】  グラム当たりにすると、水素ガスは２５Ｋｃａｌ（１０４ｋＪ）のエネルギーを発生させるが、通常の燃料ならば天然メタンガスでも１０ｋｃａｌ（４２ｋＪ）ほどしかない。
【００４４】  だが、水素をパイプラインを経由して輸送するのは、電力を送電線利用で運ぶよりずっと効率的であるし、電力と違って水素は地下の空洞に貯蔵することも可能である。
【００４５】  水素ガスのエネルギー源としての利用における難点は、必要となるところまで運ぶ際に、加圧したり、液化して保存したり、あるいは特殊な合金に吸蔵させるなどの、体積を減らす工夫が必要となることである。
【００４６】  水素ガス１トンは１１００万ｍ３を占めるが、液体水素なら１４０００Ｌ（１４ｍ３）になる。大量の水素を輸送、貯蔵するかが大問題となることが理解できるだろう。
【００４７】  水素ガスを自動車燃料として使う方法は二種類がある。一つはエンジン中に水素を導き、空気と混合して電気花火を飛ばしてピストンを動かす方法。現在のガソリンエンジンと同じようなシステム。
【００４８】  もう一方は燃料電池によって電気を起こし、これで電動機を動かして動力とする方法。
【００４９】  将来、現在のスペースシャトルの打ち上げと同様に、自動車や汽車、航空機などのエネルギー源として利用される可能性は大である。
【００５０】  また一方、水素爆発により周囲を囲んでいる三重水素をも含んだ重水素化リチウム（ＬｉＤ）の中ですいその核融合が可能と名ほどの高温度と高中性子束条件を達成させる。
【００５１】  三重水素（トリチウム、Ｔ）は水素の第三番目の同位体である。リチウム（６Ｌｉ）核が中性子を捕獲すると、ヘリウムとトリチウムに分裂する（６Ｌｉ＋ｎ→４Ｈｅ＋３Ｔ）．もともと含まれていたトリチウム、この反応で生じたトリチウムが一緒になって、重水素と融合すると膨大な量のエネルギーが放出される。これは別名ＩＣＦとも呼ばれる慣性閉じ込め核融合方式の研究である。強力なレーザーを、水素原子核に照射して、爆発的核融合反応となるほどの温度と高密度にするという方法である。
【００５２】  本発明は、金属の化学的性質による電位差を利用した電力に電圧および電流によって移動磁界を作ると電力を知ることができる。
【００５３】  金属片が電解質溶液に接している場合、酸化反応を生じ、陽極として働き金属イオンが溶解中に溶け出す。
Ｍ（金属）→  ｍｅ−  ＋  Ｍｎ（金属イオン）
【００５４】  一方、陰極に相当する部分では溶解酸素が減少して、水素ガスを発生する。
Ｏ２  ＋  ４ｅ−  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ４ＯＨ−
２Ｈ＋  ＋  ２ｅ−  →  Ｈ２
以上の構成よりなる水素発生システムである。なお、各製品にＣｈｉｐをいれてＭａｉｄ  ｉｎ  Ｊａｐａｎの印字で原産地証明、責任の所在を証し、製造Ｎｏ。明記。
【発明の効果】
【００５５】（イ）水素発生システムは、電力も水から作り、水素も水から作り、これらの水素は電力への充電もできる。
（ロ）エネルギーの源は、水素である。石炭、石油、ガスなど化石燃料はすべて炭化水素であり、必ず水素を含んでいるのです。
（ハ）水素は人類にとってエネルギーの根源的な重要な元素である。
（ニ）ガスのように燃やせばエンジンを駆動させることもできる。
（ホ）自ら製作し自ら使用する。インフラも安上がり。
（ヘ）燃焼後の排出は水だけです（地球にやさしい）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】  以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
誰でもが各家庭にあるボトルに水を入れ、スプーン２個を、バッテリー（９ボルトをメド、１２ボルト直良好。
スプーンを陽極（＋）と陰極（−）につなぐ（そのとき注意することは接触させないこと）、即時に泡が出ます。この泡はＨＨＯのガスです。それに点火すると、パッと発音します。すなわち、水素が酸素と反応して燃焼した証拠です。
これを、連続的に燃焼させるにはボトルとスプーンの電極を密閉すること。
（この部分をジェネレーターと呼ぼう）
その時も、電極を接触させないこと。このときも、ボトルの上部に小さな穴からＨＨＯを取り出すために、別のボトル（これをサーバー）に水を少々入れて、ジェネレーターからの細いホースをサーバーの水に入れる。その時の泡も（ＨＨＯ）です。水素と酸素別々に取り出すことも可能です、使用法によって使い分けることができます。【００５７】ジェネレーターとサーバー間には、逆止弁を取り付ける。また、サーバーと水素、酸素を分岐する間にも逆止弁。最後の人体の吸引部にも逆止弁を必要とする。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】  本発明の電極電位の装置
【図２】  本発明の水素（Ｈ２）発生装置
【符号の説明】
【００５９】１            金属片
２            金属片
３            電位差計
Ａ            Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
Ｂ            Ｓｅｒｖｅｒ
Ｃ            Ｓａｂ−ｓｅｒｖｅｒ
（１）        Ｂａｔｔｅｒｙ
（２）        金属片
（３）        ホース
（４）        逆止弁
【図１】
2017150062.tif 000003
【図２】
2017150062.tif 000004