"アノード電極及びカソード電極の間に酸素イオン透過膜を設けた電解ユニットと、燃料を合成するように触媒を設けた合成部とを用いる燃料製造方法であって、水蒸気及び二酸化炭素を、合成する燃料の種類に対応した所定のモル比とするように流量を調節した後に、前記酸素イオン透過膜に順次送るべく前記電解ユニットのカソード電極側に供給するステップと、前記アノード電極及びカソード電極の間に電力を加えて、前記電解ユニットのカソード電極側に供給した水蒸気及び二酸化炭素を順次電解することによって、前記電解ユニットのカソード電極側にて水素及び一酸化炭素を生成するステップと、前記生成された水素及び一酸化炭素を冷却かつ加圧した後に前記合成部の触媒に通すことよって、燃料を合成するステップとを含む燃料製造方法。前記合成する燃料が、メタン、メタノール、エタノール、又はジエチルエーテルである、請求項1に記載の燃料製造方法。前記合成する燃料が、アルカン系燃料、鎖式アルコール系燃料、又は炭化水素基エーテル系燃料である請求項1に記載の燃料製造方法。前記生成された水素及び一酸化炭素を加圧する圧力が0.1MPa~10MPaである、請求項1~3のいずれか一項に記載の燃料製造方法。前記電解ユニットのカソード電極側に供給される水蒸気及び二酸化炭素を600°C~1100°Cに加熱するステップを含む請求項1~4のいずれか一項に記載の燃料製造方法。前記電解ユニットのカソード電極側に供給する水蒸気の重量が、生成される水素及び一酸化炭素の混合ガスの重量に対して1~10過剰となっている、請求項1~5のいずれか一項に記載の燃料製造方法。前記アノード電極及び前記カソード電極の間に加える電力が、太陽光発電、太陽熱発電、原子力発電、又は風力発電によって供給される、請求項1~6のいずれか一項に記載の燃料製造方法。一酸化炭素及び水素を合成した燃料を製造する燃料製造装置であって、水蒸気及び二酸化炭素を所定のモル比に調節する流量調節器と、前記所定のモル比に調節された水蒸気及び二酸化炭素を加熱する加熱部と、アノード電極及びカソード電極の間に酸素イオン透過膜を設けて、前記水蒸気及び二酸化炭素を電解して前記水素及び一酸化炭素を生成するように構成される電解ユニットと、前記水素及び一酸化炭素を冷却する冷却部と、前記水素及び一酸化炭素を加圧する加圧部と、燃料を合成するように触媒を設けた合成部とを備え、前記流量調節器によって合成する燃料の種類に対応した所定のモル比に調節された水蒸気及び二酸化炭素が、前記加熱部により加熱された後に、前記電解ユニットのカソード電極側から供給されて、前記アノード電極及びカソード電極の間に電力を加えることによって、前記カソード電極側に供給された水蒸気及び二酸化炭素が順次電解されて、前記電解ユニットのカソード電極側にて前記水素及び一酸化炭素が生成され、前記生成された水素及び一酸化炭素が、前記冷却部により冷却され、かつ前記加圧部により加圧された後に前記合成部の触媒を透過することよって燃料に合成されるように構成されていることを特徴とする、燃料製造装置。しかしながら、化石燃料や合成燃料を燃焼させた場合には、二酸化炭素が発生する。また、特許文献1では水蒸気及び空気を用いて水素ガス及び酸素ガスを生成する際に、二酸化炭素が発生する。このように排出される二酸化炭素は温室効果ガスであり、近年、大気中の二酸化炭素の増加が地球温暖化に影響するとして問題となっている。さらに特許文献2では、水素ガス又は水素を含むガスを生成するために、原料ガスとして炭化水素燃料であるメタンを用いており、このように生成した水素を用いて合成燃料を製造することは、エネルギーの還元効率が非常に悪い。特許文献3では、一酸化炭素及び水素の生成の際に、水が電解され、かつ二酸化炭素が水の電解により生成される水素及びアルカリを利用して炭酸塩として固定される。このような電解を組み合わせた燃料合成においては、NaOH等のアルカリの生成量と、アルカリに基づくNa2CO3の生成量と、水素の生成量との比率が、1:1/2:1に常に固定されることとなる。そのため、このように固定された比率のアルカリ、Na2CO3、及び水素を連続的に用いて様々な種類の燃料を製造することは難しくなっており、燃料の製造効率が悪くなっている。本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、二酸化炭素の排出量を削減でき、エネルギーの還元効率を向上させることのでき、かつ各種の燃料を効率的に製造できる燃料製造方法、及び燃料製造装置を提供することにある。課題を解決するために本発明の燃料製造方法は、アノード電極及びカソード電極の間に酸素イオン透過膜を設けた電解ユニットと、燃料を合成するように触媒を設けた合成部とを用いる。当該燃料製造方法は、水蒸気及び二酸化炭素を、合成する燃料の種類に対応した所定のモル比とするように流量を調節した後に、前記酸素イオン透過膜に送るべく前記電解ユニットのカソード電極側に供給するステップと、前記アノード電極及びカソード電極の間に電力を加えて、前記電解ユニットのカソード電極側に供給した水蒸気及び二酸化炭素を順次電解することによって前記電解ユニットのカソード電極側にて水素及び一酸化炭素生成するステップと、前記生成された一酸化炭素及び水素を冷却かつ加圧した後に前記合成部の触媒に通すことよって、燃料を合成するステップとを含む。本発明の燃料製造方法では、前記合成する燃料が、メタン、メタノール、エタノール、又はジエチルエーテルとなっており、または、前記合成する燃料が、アルカン、鎖式アルコール、又は炭化水素基エーテル系燃料となっている。本発明の燃料製造方法では、前記生成された水素及び一酸化炭素を加圧する圧力が0.1MPa~10MPaとなっている。本発明の燃料製造方法では、前記電解ユニットのカソード電極側に供給される水蒸気及び二酸化炭素を600°C~1100°Cに加熱するステップを含んでいる。本発明の燃料製造方法では、前記電解ユニットのカソード電極側に供給する水蒸気の重量が、生成される一酸化炭素及び水素の混合ガスの重量に対して1~10過剰となっている。本発明の燃料製造方法では、前記アノード電極及び前記カソード電極の間に加える電力が、太陽光発電、太陽熱発電、原子力発電、又は風力発電によって供給される。本発明の燃料製造装置は、水素及び一酸化炭素を合成した燃料を製造するように構成されている。当該燃料製造装置は、水蒸気及び二酸化炭素を所定のモル比に調節する流量調節器と、前記所定のモル比に調節された水蒸気及び二酸化炭素を加熱する加熱部と、アノード電極及びカソード電極の間に酸素イオン透過膜を設けて、前記水蒸気及び二酸化炭素を電解して前記水素及び一酸化炭素を生成するように構成される電解ユニットと、前記水素及び一酸化炭素を冷却する冷却部と、前記水素及び一酸化炭素を加圧する加圧部と、燃料を合成するように触媒を設けた合成部とを備え、前記流量調節器によって合成する燃料の種類に対応した所定のモル比に調節された水蒸気及び二酸化炭素が、前記加熱部により加熱された後に、前記電解ユニットのカソード電極側から順次供給されて、前記アノード電極及びカソード電極の間に電力を加えることによって、前記電解ユニットのカソード電極側に供給された水蒸気及び二酸化炭素が順次電解されて、前記カソード電極にて前記水素及び一酸化炭素が生成され、前記生成された水素及び一酸化炭素が、前記冷却部により冷却され、かつ前記加圧部により加圧された後に前記合成部の触媒を透過することよって、燃料に合成されるように構成されている。本発明によれば、以下の効果を得ることができる。本発明の燃料製造方法は、アノード電極及びカソード電極の間に酸素イオン透過膜を設けた電解ユニットと、燃料を合成するように触媒を設けた合成部とを用いる。当該燃料製造方法は、水蒸気及び二酸化炭素を、合成する燃料の種類に対応した所定のモル比とするように流量を調節した後に、前記酸素イオン透過膜に送るべく前記電解ユニットのカソード電極側に供給するステップと、前記アノード電極及びカソード電極の間に電力を加えて、前記電解ユニットのカソード電極側に供給した水蒸気及び二酸化炭素を順次電解することによって、前記電解ユニットのカソード電極側にて水素及び一酸化炭素を生成するステップと、前記生成された水素及び一酸化炭素を冷却かつ加圧した後に前記合成部の触媒に通すことよって、燃料を合成するステップとを含む。好ましくは、前記合成する燃料が、メタン、メタノール、エタノール、又はジエチルエーテルとなっており、または、前記合成する燃料が、アルカン系燃料、鎖式アルコール系燃料、又は炭化水素基エーテル系燃料となっている。好ましくは、前記生成された一酸化炭素及び水素を加圧する圧力が0.1MPa~10MPaとなっている。そのため、近年増加している二酸化炭素を利用して、各種の合成燃料、例えば、メタン、メタノール、エタノール、ジエチルエーテル等の合成燃料、及びアルカン系燃料、鎖式アルコール系燃料、炭化水素基エーテル系燃料等の合成燃料を効率的に製造できる。よって、二酸化炭素の排出量を削減するとともに、エネルギーの還元効率を向上させることができる。本発明の燃料製造方法では、前記電解ユニットのカソード電極側に供給される水蒸気及び二酸化炭素を600°C~1100°Cに加熱するステップを含んでいるので、前記電解ユニットにおける電解に必要な自由エネルギー、すなわち電気エネルギーを減少可能であり、エネルギーの変換効率をさらに向上させることができる。本発明の燃料製造方法では、前記電解ユニットのカソード電極側に供給する水蒸気の重量が、生成される一酸化炭素及び水素の混合ガスの重量に対して1~10過剰となるので、カソード電極側に供給する水蒸気の重量は、二酸化炭素及び水蒸気の所定のモル比に基づいて厳密に定められた上で過剰になっている。そのため、炭素の析出を防ぐとともに、水蒸気及び二酸化炭素の加熱効率と、生成された水素及び一酸化炭素の冷却効率とを向上させることができる。よって、エネルギーの還元効率を向上させることができる。本発明の燃料製造方法では、前記アノード電極及び前記カソード電極の間に加える電力が、太陽光発電、太陽熱発電、原子力発電、又は風力発電によって供給されるので、燃料の製造に用いられる電力もまた、二酸化炭素等の温室効果ガスを発生させないクリーンエネルギーが利用されることとなる。よって、二酸化炭素の排出量を削減するとともに、エネルギーの還元効率を向上させることができる。本発明の燃料製造装置は、一酸化炭素及び水素を合成した燃料を製造するように構成されている。当該燃料製造装置は、水蒸気及び二酸化炭素を所定のモル比に調節する流量調節器と、前記所定のモル比に調節された水蒸気及び二酸化炭素を加熱する加熱部と、アノード電極及びカソード電極の間に酸素イオン透過膜を設けて、前記水蒸気及び二酸化炭素を電解して前記水素及び一酸化炭素を生成するように構成される電解ユニットと、前記水素及び一酸化炭素を冷却する冷却部と、前記水素及び一酸化炭素を加圧する加圧部と、燃料を合成するように触媒を設けた合成部とを備え、前記流量調節器によって合成する燃料の種類に対応した所定のモル比に調節された水蒸気及び二酸化炭素が、前記加熱部により加熱された後に、前記電解ユニットのカソード電極側から供給されて、前記アノード電極及びカソード電極の間に電力を加えることによって、前記電解ユニットのカソード電極側に供給された水蒸気及び二酸化炭素が順次電解されて、前記電解ユニットのカソード電極側にて前記水素及び一酸化炭素が生成され、前記生成された水素及び一酸化炭素が、前記冷却部により冷却され、かつ前記加圧部により加圧された後に前記合成部の触媒を透過することよって、燃料に合成されるように構成されている。そのため、前記燃料製造装置によって、近年増加している二酸化炭素を利用して各種の合成燃料、例えば、メタン、メタノール、エタノール、ジエチルエーテル等の合成燃料、及びアルカン系燃料、鎖式アルコール系燃料、炭化水素基エーテル系燃料等の合成燃料を効率的に製造できるので、二酸化炭素の排出量を削減するとともに、エネルギーの還元効率を向上させることができる。[第1実施形態]本発明の第1実施形態の燃料製造装置及び燃料製造方法を以下に説明する。第1実施形態では、燃料としてメタンCH4を製造する。図1に示すように、燃料製造装置1は、二酸化炭素CO2ガスと水蒸気H2Oとを用いてメタンを製造するように構成されている。この燃料製造装置1には、図1に示すように、原料供給部2と、電解ユニット3と、混合ガス用経路4と、燃料合成塔5とが設けられている。原料供給部2は、原料である水蒸気及び二酸化炭素ガスを供給するように構成されている。電解ユニット3は、水蒸気と二酸化炭素ガスとを電解して、水素H2及び一酸化炭素COを含む混合ガスと酸素O2ガスとを生成するように構成されている。混合ガス用経路4は、電解ユニット3にて生成された混合ガスを燃料合成塔5に送るように構成されている。燃料合成塔5は、混合ガス用経路4から送られる一酸化炭素及び水を合成して燃料を製造するように構成されている。燃料製造装置1のガス供給部2について説明する。原料供給部2には、水を供給する水用経路7と、二酸化炭素ガスを供給する二酸化炭素用経路6とが設けられている。水用経路7には、通過する水を蒸発させるための蒸発器8が設けられている。また、水用経路7の蒸発器8の下流側には、水蒸気の流量調節器25が設けられ、二酸化炭素用経路6には、二酸化炭素の流量調節器26が設けられている。これらの水蒸気の流量調節器25及び二酸化炭素の流量調節器26によって、二酸化炭素と水蒸気とのモル比が、合成する燃料の種類に対応して調節されるように構成されている。二酸化炭素用経路6及び水用経路7は、供給される二酸化炭素ガス及び水蒸気を合流させるように合流路9に接続されているが、望ましくは水蒸気を電解した後で二酸化炭素を供給するのがよい。図1では合流路9は電解ユニット3に接続されている。合流路9には、通過する二酸化炭素ガス及び水蒸気を加熱する加熱部として第1の熱交換器10が設けられている。合流路9の第1の熱交換器10より下流側には、第1の温度センサ11が設けられている。第1の熱交換器10と第1の温度センサ11とは、第1の温度センサ11により検知された温度に対応して第1の熱交換器10の温度を調節する第1の温度制御部12に接続されている。二酸化炭素用経路6に供給される二酸化炭素ガスは、火力発電所等の二酸化炭素を発生させるプラント、燃焼設備等にて回収したものを用いる。回収した二酸化炭素ガスの運搬に際して二酸化炭素ガスを液化、圧縮等した状態とするとよく、この場合、燃料製造装置1の二酸化炭素用経路6に供給する際には、液化、圧縮等した二酸化炭素を気化させる。また、水用経路7から供給される水の量が不足すると、炭素Cが析出するおそれがあるので、電気ユニット3にて生成される一酸化炭素及び水素の混合ガスの重量よりも過剰に供給される。この水の過剰供給量については、析出した炭素が燃料製造装置1内で詰まることを防ぐために、生成される混合ガスの重量の1以上であるとよい。また、二酸化炭素及び水素の加熱効率と電解ユニット3にて生成される一酸化炭素及び水素の冷却効率とを向上させるために、生成される混合ガスの重量の10以下であるとよい。すなわち、水の過剰供給量は、生成される混合ガスの重量に対して1~10であるとよい。本発明における理論的な必要水蒸気量を一酸化炭素又は二酸化炭素のモル比として記述すると以下の通りである。なお、これらのモル比は、水蒸気の流量調節器25及び二酸化炭素の流量調節器26によって調節される。メタンの場合:CO/H2モル比二酸化炭素/水蒸気モル比=1:3メタノールの場合:CO/H2モル比二酸化炭素/水蒸気モル比=1:2エタノールの場合:CO/H2モル比二酸化炭素/水蒸気モル比=2:4ジメチルエーテルの場合:CO/H2モル比二酸化炭素/水蒸気モル比=2:4燃料製造装置1の電解ユニット3について説明する。電解ユニット3には、酸素イオンを透過する機能を有する酸素イオン透過膜3aが設けられている。酸素イオンン透過膜3aには、イットリア安定化ジルコニアYSZ、スカンジア安定化ジルコニアScSZ、イッテルビア安定化ジルコニアYbSZ、ランタンガレートLaSrGdMgO3,LSGM等の固体酸化物膜が用いられるとよい。酸素イオン透過膜3aの両表面上にはそれぞれカソード電極陰極3bとアノード電極陽極3cとが配置されている。カソード電極3b及びアノード電極3cは、カソード電極3b及びアノード電極3c間に電力を供給する電力供給部13に接続されている。この電力供給部13によって、カソード電極3bには負電位が印加され、アノード電極3cには正電位が印加されるように構成されている。電力供給部13からカソード電極3b及びアノード電極3cに送られる電力は、太陽光発電、太陽熱発電、原子力発電、又は風力発電によって供給されている。ここで、カソード電極3b及びアノード電極3cの間に印加される電圧は1V程度であるとよく、このとき酸素イオン透過膜3aに流れる電流は、反応する酸素量と酸素イオン透過膜3aの温度とによって定められるとよい。またガス供給部2の合流路9は、電解ユニット3のカソード電極3b側に接続されている。電解ユニット3は、カソード電極3b側に送られた水蒸気及び二酸化炭素ガスを酸素イオン透過膜3aに送り、電解によって酸素イオン透過膜3aを透過した酸素イオンをアノード電極3c側で酸素ガスとして取り出し、かつ電解によって生成された水素及び一酸化炭素を取り出し可能に構成されている。燃料製造装置1の混合ガス用経路4について説明する。以下の説明はあらかじめ水蒸気と二酸化炭素とを混合した場合を述べるが、望ましくは流路を分けて別々に熱交換し、まず水蒸気を電解した後で二酸化炭素を混合するのが良い。混合ガス用経路4は、電解ユニット3のカソード電極3b側と、燃料合成塔5とを接続している。混合ガス用経路4には、混合ガスを冷却するための冷却部として第2の熱交換器14が設けられている。混合ガス用経路4の第2の熱交換器14より下流側には、第2の温度センサ15が設けられている。第2の熱交換器14と第2の温度センサ15とは、第2の温度センサ15により検知された温度に対応して第2の熱交換器14の加熱温度を調節する第2の温度制御部16に接続されている。混合ガス用経路4の第2の温度センサ15より下流側には、混合ガスを加圧する加圧部としてコンプレッサ17が設けられている。混合ガス用経路4のコンプレッサ17より下流側には、圧力センサ18が設けられている。コンプレッサ17と圧力センサ18とは、圧力センサ18により検知された圧力に対応してコンプレッサ17により混合ガスに加える圧力を調節する圧力制御部19に接続されている。なお、電解ユニット3のアノード電極3c側で生成された酸素を取り出すための酸素用経路20が、電解ユニット3のアノード電極3c側に取付けられている。燃料製造装置1の燃料合成塔5について説明する。燃料合成塔5は、混合ガス用経路4から供給される一酸化炭素及び水素を合成してメタンを製造するニッケルNi系の触媒5aを備えている。また、燃料合成塔5を冷却するための冷却器21が燃料合成塔5に取付けられている。燃料合成塔5には、合成されたメタンガスを取り出す燃料用経路22が設けられている。また、燃料用経路22には切換部23が設けられ、この切換部23は、循環路24によって混合ガス用経路4と接続されている。この切換部23は、燃料合成塔5によってメタンが合成された場合に、メタンを燃料用経路22にそのまま送り、燃料合成塔5によって未反応メタンが合成された場合に、未反応メタンを循環路24に送るように構成されている。本発明の第1実施形態にて、このような燃料製造装置1を用いてメタンを合成する燃料製造方法を以下に説明する。二酸化炭素用経路6及び水用経路7のそれぞれから、水及び二酸化炭素ガスを供給する。このとき、水蒸気の流量調節器25及び二酸化炭素の流量調節器26によって、二酸化炭素ガスと水とのモル比は二酸化炭素:水=1:3に調節される。水用経路7を通過する水は、蒸発器8により蒸発させられて水蒸気となる。その後、二酸化炭素ガス及び水蒸気は、第1の熱交換器10により所定温度に加熱される。このとき、加熱された二酸化炭素ガス及び水蒸気の温度は第1の温度センサ11により検知され、検知された温度特性が第1の温度制御部12に送られ、第1の温度制御部12によって第1の熱交換器10が二酸化炭素ガス及び水蒸気を所定温度に加熱するように制御される。ここで、二酸化炭素ガス及び水蒸気温度の所定温度は、電解ユニット3における反応速度を早くするために、600°C以上であるとよく、電解ユニット3の構成部品の耐久性を保つために、1100°C以下であるとよい。すなわち、二酸化炭素ガス及び水蒸気温度の所定温度は、600°C~1100°Cであるとよい。さらに二酸化炭素ガス及び水蒸気温度の所定温度は、酸素イオン透過膜3aの電解性能の向上、及び電解に用いる電力エネルギーの低減のために、700°C~1000°Cであると好ましい。加熱された水蒸気が、電解ユニット3のカソード電極3b側に供給され、その後、加熱された二酸化炭素ガスが、電解ユニット3のカソード電極3b側に供給される。このとき、電解ユニット3には、電力供給部13によってカソード電極3bを負電位とし、かつアノード電極3cを正電位とするように電力が加えられる。この酸素イオン透過膜3aのカソード電極3b側に、水蒸気及び二酸化炭素ガスが供給される。このとき、まず水蒸気が、カソード電極3b側にて次の式1のように2電子の電極反応し、水素を生成する。次に二酸化炭素ガスは式2のように2電子の電極反応し、一酸化炭素が生成し、CO及びH2の混合ガスと酸素イオンとが生成される。H2O2e=O2-H2式1CO22e=O2-CO式2生成された酸素イオンは、電位勾配によって酸素イオン透過膜3aを通過するとともに、アノード電極3c側に移動する。酸素イオンが、アノード電極3cにて次の式3のように酸素発生電極反応をすることによって、酸素ガスが生成される。O2-=1/2O22e式3このような電解作用によって、水蒸気と二酸化炭素ガスとが、アノード電極3c側で生成される酸素ガスと、カソード電極3b側で生成される水素及び一酸化炭素の混合ガスとに解離される。この反応式を次の式4で示す。CO23H2O=CO3H22O2式4その後、アノード電極側3cの酸素ガスは酸素用経路20に送られる。一方で、カソード電極3b側で生成される混合ガスは混合ガス用経路4に送られる。混合ガス用経路4に送られた混合ガスは、第2の熱交換器14によって400°C以下に冷却される。このとき、加熱された混合ガスの温度は第2の温度センサ15により検知され、検知された温度特性が第2の温度制御部16に送られ、第2の温度制御部16によって第2の熱交換器14が混合ガスを400°C以下に冷却するように制御される。冷却された混合ガスは、コンプレッサ17によって4MPa~10MPaに加圧される。このとき、加圧された混合ガスの圧力は圧力センサ18により検知され、検知された温度特性が圧力制御部19に送られ、圧力制御部19によってコンプレッサ17が混合ガスを4MPa~10MPaに加圧するように制御される。加圧された混合ガスは、冷却器21によって冷却された燃料合成塔5内に送られる。混合ガスが燃料合成塔5の触媒5aを通ることによって、メタンCH4が合成される。この反応式を次の式5で示す。CO3H2=CH4H2O式5生成されたメタンは燃料用経路22に送られる。このとき、燃料合成塔5によってメタンが合成された場合には、切換部23は、生成されたメタンを燃料用経路22にそのまま送るように切換えられる。燃料合成塔5によって未反応メタンが合成された場合には、切換部23は未反応メタンを循環路24に送るように切換えられる。循環路24に送られた未反応メタンは、混合ガス用経路4に送られ、さらに燃料合成塔5に送られて、メタンを合成するために用いられる。[第2実施形態]本発明の第2実施形態の燃料製造方法、及び燃料製造装置を以下に説明する。第2実施形態の燃料製造方法、及び燃料製造装置の基本的な構成は、第1実施形態の燃料製造方法、及び燃料製造装置の構成と同様になっている。第1実施形態と同様な要素は、第1実施形態と同様の符号及び名称を用いて説明する。ここでは、第1実施形態と異なる構成について説明する。第2実施形態では、燃料としてメタノールCH3OHを製造する。第2実施形態の燃料製造装置1では、燃料合成塔5が、一酸化炭素及び水素を合成してメタノールを製造するための銅-酸化亜鉛Cu-ZnO系、又は酸化銅-酸化亜鉛CuO-ZnO系の触媒5bを備えている。第2実施形態の燃料製造方法について説明する。二酸化炭素用経路6及び水用経路7のそれぞれから、二酸化炭素ガス及び水を供給するとき、水蒸気の流量調節器25及び二酸化炭素の流量調節器26によって、二酸化炭素ガスと水とのモル比は、二酸化炭素:水=1:2に調節される。酸素イオン透過膜3aの電解作用によって、二酸化炭素ガスと水蒸気とが、アノード電極3c側で生成される酸素ガスと、カソード電極3b側で生成される一酸化炭素及び水素の混合ガスとに解離される。この反応式を、次の式6に示す。CO22H2O=CO2H23/2O2式6混合ガス用経路4に送られた混合ガスは、第2の熱交換器14によって250°C以下に冷却される。冷却された混合ガスは、コンプレッサ17によって0.1MPa~1MPaに加圧される。燃料合成塔5内にて、混合ガスが触媒5bを通ることによって、メタノールCH3OHが合成される。この反応式を、次の式7に示す。CO2H2=CH3OH式7[第3実施形態]本発明の第3実施形態の燃料製造装置、及び燃料製造方法を以下に説明する。第3実施形態の燃料製造方法、及び燃料製造装置の基本的な構成は、第1実施形態の燃料製造方法、及び燃料製造装置の構成と同様になっている。第1実施形態と同様な要素は、第1実施形態と同様の符号及び名称を用いて説明する。ここでは、第1実施形態と異なる構成について説明する。第3実施形態では、燃料としてエタノールC2H5OHを製造する。第3実施形態の燃料製造装置1では、燃料合成塔5が、一酸化炭素及び水素を合成してエタノールを製造するためのロジウムRh系の触媒5cを備えている。第3実施形態の燃料製造方法について説明する。二酸化炭素用経路6及び水用経路7のそれぞれから、二酸化炭素ガス及び水を供給するとき、水蒸気の流量調節器25及び二酸化炭素の流量調節器26によって、二酸化炭素ガスと水とのモル比は、二酸化炭素:水=2:4に調節される。酸素イオン透過膜3aの電解作用によって、二酸化炭素ガスと水蒸気とが、アノード電極3c側で生成される酸素ガスと、カソード電極3b側で生成される一酸化炭素及び水素の混合ガスとに解離される。この反応式を、次の式8に示す。2CO24H2O=2CO4H23O2式8混合ガス用経路4に送られた混合ガスは、第2の熱交換器14によって300°C以下に冷却される。冷却された混合ガスは、コンプレッサ17によって0.1MPa~1MPaに加圧される。燃料合成塔5内にて、混合ガスが触媒5cを通ることによって、エタノールC2H5OHが合成される。この反応式を、次の式9に示す。2CO4H2=C2H5OHH2O式9[第4実施形態]本発明の第4実施形態の燃料製造装置、及び燃料製造方法を以下に説明する。第4実施形態の燃料製造方法、及び燃料製造装置の基本的な構成は、第1実施形態の燃料製造方法、及び燃料製造装置の構成と同様になっている。第1実施形態と同様な要素は、第1実施形態と同様の符号及び名称を用いて説明する。ここでは、第1実施形態と異なる構成について説明する。第4実施形態では、燃料としてジメチルエーテルCH3OCH3を製造する。第4実施形態の燃料製造装置1では、燃料合成塔5が、一酸化炭素及び水素を合成してジメチルエーテルを製造するための銅-亜鉛Cu-Zn系の触媒5dを備えている。第4実施形態の燃料製造方法について説明する。二酸化炭素用経路6及び水用経路7のそれぞれから、二酸化炭素ガス及び水を供給するとき、水蒸気の流量調節器25及び二酸化炭素の流量調節器26によって、二酸化炭素ガスと水とのモル比は、二酸化炭素:水=2:4に調節される。酸素イオン透過膜3aの電解作用によって、二酸化炭素ガスと水蒸気とが、アノード電極3c側で生成される酸素ガスと、カソード電極3b側で生成される一酸化炭素及び水素の混合ガスとに解離される。この反応式は、式8と同様である。混合ガス用経路4に送られた混合ガスは、第2の熱交換器14によって約270°Cに冷却される。冷却された混合ガスは、コンプレッサ17によって3MPa~10MPaに加圧される。燃料合成塔5内にて、混合ガスが触媒5dを通ることによって、メタノールCH3OHが合成される。この反応式を、次の式10に示す。2CO4H2=CH3OCH3H2O式10以上のように本発明の第1実施形態~第4実施形態の燃料製造装置及び燃料製造方法によれば、二酸化炭素と水とを用いて、各種の燃料、例えば、メタン、メタノール、エタノール、ジエチルエーテル等の燃料を効率的に製造できる。なお、各種の燃料としては、アルカン系燃料、鎖式アルコール系燃料、炭化水素基エーテル系燃料等も挙げられる。そのため、近年増加している二酸化炭素を利用して、これらの合成燃料を効率的に製造でき、二酸化炭素の排出量を削減するとともに、エネルギーの還元効率を向上させることができる。本発明の第1実施形態~第4実施形態の燃料製造装置1及び燃料製造方法によれば、電解ユニット3のカソード電極3b側に供給される二酸化炭素及び水蒸気を600°C~1100°Cに加熱するステップを含んでいるので、酸素イオン透過膜3aにおける電解に必要な自由エネルギー、すなわち電気エネルギーを減少可能であり、エネルギーの変換効率をさらに向上させることができる。本発明の第1実施形態~第4実施形態の燃料製造装置1及び燃料製造方法によれば、電解ユニット3のカソード電極3bに供給する水蒸気の重量が、生成される一酸化炭素及び水素の混合ガスの重量に対して1~10過剰となっているので、カソード電極3b側に供給する水蒸気の重量は、二酸化炭素及び水蒸気の所定のモル比に基づいて厳密に定められた上で過剰になっている。そのため、析出した炭素が燃料製造装置1内で詰まることを防ぐとともに、二酸化炭素及び水蒸気の加熱効率と、生成された一酸化炭素及び水素の冷却効率とを向上させることができる。よって、エネルギーの還元効率をさらに向上させることができる。本発明の第1実施形態~第4実施形態の燃料製造装置1及び燃料製造方法によれば、カソード電極3b及びアノード電極3cの間に加える電力が、太陽光発電、太陽熱発電、原子力発電、又は風力発電によって供給されるので、燃料の製造に用いられる電力もまた、二酸化炭素等の温室効果ガスを発生させないクリーンエネルギーが利用されることとなる。よって、二酸化炭素の排出量を削減するとともに、エネルギーの還元効率を向上させることができる。ここまで本発明の第1実施形態~第4実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、本発明の第1実施形態~第4実施形態の第1変形例として、燃料製造装置1にて、二酸化炭素ガス及び水蒸気を用いて一酸化炭素及び水素を生成する構成の代わりに、石炭のガス化用の構成が設けられていてもよい。石炭ガス化により発生する一酸化炭素及び水素の混合ガスを用いた燃料製造装置にて、メタン、メタノール、エタノール、及びジエチルエーテルのいずれかを選択して燃料を製造できる。本発明の第1実施形態~第4実施形態の第2変形例として、燃料製造装置1にて、二酸化炭素ガス及び水蒸気を用いて一酸化炭素及び水素を生成する構成の代わりに、バイオマスのガス化用の構成が設けられていてもよい。バイオマスのガス化により発生する一酸化炭素及び水素の混合ガスを用いた燃料製造装置にて、メタン、メタノール、エタノール、及びジエチルエーテルのいずれかを選択して燃料を製造できる。[実施例]本発明の実施例では、第1実施形態の燃料製造装置1及び燃料製造方法を用いて、二酸化炭素ガス及び水蒸気を、合流路8にて第1の熱交換器10により800°Cに加熱する。[比較例]比較例では、二酸化炭素ガス及び水蒸気を合流路8にて常温とすること以外は、実施例と同様にする。水蒸気が式1に示すようにカソード電極3b側にて2電子の電極反応をする際、実施例の自由エネルギー変化は188kJ/molとなる一方で、比較例の自由エネルギー変化は271kJ/molとなった。すなわち、実施例の自由エネルギー変化は、比較例の自由エネルギー変化に対して約79となった。従って、二酸化炭素ガス及び水蒸気を合流路8にて加熱することによって、電解ユニット3における電解に必要な自由エネルギー、すなわち電気エネルギーを約21減少可能となる。よって、エネルギーの変換効率を向上可能であることがわかった。"