JP2003012301A - 水素ガス生成用組成物、水素ガス生成方法、水素ガス生成装置及び発電機 - Google Patents
水素ガス生成用組成物、水素ガス生成方法、水素ガス生成装置及び発電機Info
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易に入手可能な水素ガス生成用組成
物、高純度水素ガスの簡単かつ効率的な生成方法、簡便
・軽量の水素ガス生成装置、及び発電機の提供。 【解決手段】 インジウム・ガリウム合金に０．１重量
％以上のアルミニウム等を拡散してなる組成物、又は該
合金をアルミニウム等の表面に付着させて得た水素ガス
生成用材料を水と接触せしめ、水素ガスを生成させる。
容器１１内に合金１２を収容してなる水素ガス生成装置
であって、容器には、アルミニウム供給管１３、給水管
１４、水素ガス取出し口１７、反応副生物と水との排出
管１８、及び排出された水を容器内に戻す循環路が設け
られ、循環路の途中には副生物の除去手段が設けられて
いる。水素ガス生成装置と燃料電池とを組み合わせ、生
成水素ガスを水素源として用いる。
物、高純度水素ガスの簡単かつ効率的な生成方法、簡便
・軽量の水素ガス生成装置、及び発電機の提供。 【解決手段】 インジウム・ガリウム合金に０．１重量
％以上のアルミニウム等を拡散してなる組成物、又は該
合金をアルミニウム等の表面に付着させて得た水素ガス
生成用材料を水と接触せしめ、水素ガスを生成させる。
容器１１内に合金１２を収容してなる水素ガス生成装置
であって、容器には、アルミニウム供給管１３、給水管
１４、水素ガス取出し口１７、反応副生物と水との排出
管１８、及び排出された水を容器内に戻す循環路が設け
られ、循環路の途中には副生物の除去手段が設けられて
いる。水素ガス生成装置と燃料電池とを組み合わせ、生
成水素ガスを水素源として用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素ガス生成用組
成物、水素ガス生成方法及び水素ガス生成装置、並びに
この水素ガス生成装置を利用した発電機に関する。
成物、水素ガス生成方法及び水素ガス生成装置、並びに
この水素ガス生成装置を利用した発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水素ガスを生成させる方法とし
て、例えば、（１）天然ガスや石油を用いる部分酸化法
や改質法、及び（２）ＮａＣｌや水の電気分解法等の方
法が知られている。
て、例えば、（１）天然ガスや石油を用いる部分酸化法
や改質法、及び（２）ＮａＣｌや水の電気分解法等の方
法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の方法
（１）の場合には、高純度の水素ガスを得ることができ
ないという問題がある。また、この方法を実施する際に
は１０００〜１５００℃程度の高温が必要であると共
に、原料として用いる化石燃料は、天然資源であって、
枯渇が心配されているものであるという問題もある。方
法（２）の場合には、電力を多量に消費するので製造コ
ストが高くつき、製造コストを下げようとして太陽エネ
ルギーを用いて電解したとしても、効率が悪い上、太陽
発電用の高価な設備が必要になるという問題がある。
（１）の場合には、高純度の水素ガスを得ることができ
ないという問題がある。また、この方法を実施する際に
は１０００〜１５００℃程度の高温が必要であると共
に、原料として用いる化石燃料は、天然資源であって、
枯渇が心配されているものであるという問題もある。方
法（２）の場合には、電力を多量に消費するので製造コ
ストが高くつき、製造コストを下げようとして太陽エネ
ルギーを用いて電解したとしても、効率が悪い上、太陽
発電用の高価な設備が必要になるという問題がある。
【０００４】また、水素ガスの貯蔵・供給は、水素貯蔵
合金等を用いて行うことも可能であるが、この場合、高
耐圧の容器が必要になるので、全体の重量が重くなり、
取り扱いが不便であるという問題がある。さらに、燃料
電池に用いられる水素ガスは一般に水素ガスボンベから
供給されているが、このボンベが破損すると大きな事故
の原因になるという問題がある。本発明の課題は、上記
した従来技術の問題点を解決することにあり、容易に入
手可能な水素ガス生成用組成物、高純度の水素ガスを簡
単にかつ効率よく生成させる方法、この方法を実施する
ための簡便な軽量の水素ガス生成装置、及びこの装置を
利用した発電機を提供することにある。
合金等を用いて行うことも可能であるが、この場合、高
耐圧の容器が必要になるので、全体の重量が重くなり、
取り扱いが不便であるという問題がある。さらに、燃料
電池に用いられる水素ガスは一般に水素ガスボンベから
供給されているが、このボンベが破損すると大きな事故
の原因になるという問題がある。本発明の課題は、上記
した従来技術の問題点を解決することにあり、容易に入
手可能な水素ガス生成用組成物、高純度の水素ガスを簡
単にかつ効率よく生成させる方法、この方法を実施する
ための簡便な軽量の水素ガス生成装置、及びこの装置を
利用した発電機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意努力を重ね、低融点金属に、アルミニウ
ム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた金属を拡散せし
めて得た組成物を水と接触させれば、簡単に水素ガスを
生成することができることを見出し、本発明を完成する
に至った。
解決すべく鋭意努力を重ね、低融点金属に、アルミニウ
ム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた金属を拡散せし
めて得た組成物を水と接触させれば、簡単に水素ガスを
生成することができることを見出し、本発明を完成する
に至った。
【０００６】本発明の水素ガス生成用組成物は、１００
℃以下、好ましくは３０℃以下で液状である低融点金属
に、該低融点金属基準で０．１重量％以上、好ましくは
０．１〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％のア
ルミニウム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なく
とも１種の金属を拡散してなるものである。この低融点
金属として、例えば、インジウム・ガリウム合金（本発
明では、この合金の中にガリウム単独の場合も含まれる
ものとする。）を用いることが好ましい。かかる組成物
を液体状態で用いれば、該少なくとも１種の金属と所定
の温度の水、すなわち、インジウム・ガリウム合金等の
融点以上の温度の水との反応により容易に水素を生成す
ることができる。アルミニウム等の金属の液状合金中へ
の原子の拡散が大きく、例えば、合金と水との界面に該
金属が拡散して水と反応するものと思われる。
℃以下、好ましくは３０℃以下で液状である低融点金属
に、該低融点金属基準で０．１重量％以上、好ましくは
０．１〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％のア
ルミニウム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なく
とも１種の金属を拡散してなるものである。この低融点
金属として、例えば、インジウム・ガリウム合金（本発
明では、この合金の中にガリウム単独の場合も含まれる
ものとする。）を用いることが好ましい。かかる組成物
を液体状態で用いれば、該少なくとも１種の金属と所定
の温度の水、すなわち、インジウム・ガリウム合金等の
融点以上の温度の水との反応により容易に水素を生成す
ることができる。アルミニウム等の金属の液状合金中へ
の原子の拡散が大きく、例えば、合金と水との界面に該
金属が拡散して水と反応するものと思われる。
【０００７】該少なくとも１種の金属の使用量が０．１
重量％未満であると水素の生成効率が低下するが、上限
の使用量は特に制限されるわけではない。しかし、１０
重量％を超えると組成物自体の重量が重くなり、これを
用いる水素ガス生成装置の重量が重くなるので、携帯用
水素ガス生成装置又はより軽量であることが必要な場合
の水素ガス生成装置を作製する場合には問題となる。ま
た、使用するアルミニウム等の金属の形状は、特に制限
はないが、薄片状であって、表面積の大きいものが水素
の生成量は多くなるので好ましい。インジウム・ガリウ
ム合金としては、融点が低いものほど好ましい。この合
金の組成割合と融点との関係は、図１に示すインジウム
・ガリウム二元合金状態図に従って変化する。図中の斜
線領域Ａは、１５．７〜３０℃で液状である合金組成を
示すものであり、本発明で使用するのに好ましい組成範
囲を示す。すなわち、合金組成は、重量％で、インジウ
ム：ガリウム＝０〜約３０：１００〜約７０であること
が好ましい。重量％で、インジウム：ガリウム≒１：３
の割合の合金は、インジウム・ガリウム合金中で最も低
い融点（１５．７℃）を有するので最も好ましい。
重量％未満であると水素の生成効率が低下するが、上限
の使用量は特に制限されるわけではない。しかし、１０
重量％を超えると組成物自体の重量が重くなり、これを
用いる水素ガス生成装置の重量が重くなるので、携帯用
水素ガス生成装置又はより軽量であることが必要な場合
の水素ガス生成装置を作製する場合には問題となる。ま
た、使用するアルミニウム等の金属の形状は、特に制限
はないが、薄片状であって、表面積の大きいものが水素
の生成量は多くなるので好ましい。インジウム・ガリウ
ム合金としては、融点が低いものほど好ましい。この合
金の組成割合と融点との関係は、図１に示すインジウム
・ガリウム二元合金状態図に従って変化する。図中の斜
線領域Ａは、１５．７〜３０℃で液状である合金組成を
示すものであり、本発明で使用するのに好ましい組成範
囲を示す。すなわち、合金組成は、重量％で、インジウ
ム：ガリウム＝０〜約３０：１００〜約７０であること
が好ましい。重量％で、インジウム：ガリウム≒１：３
の割合の合金は、インジウム・ガリウム合金中で最も低
い融点（１５．７℃）を有するので最も好ましい。
【０００８】本発明の水素ガス生成方法は、１００℃以
下、好ましくは３０℃以下で液状である上記低融点金属
に、該低融点金属基準で０．１重量％以上のアルミニウ
ム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なくとも１種
の金属を拡散せしめて得た水素ガス生成用組成物を液体
状態で所定の温度の水と接触せしめ、該少なくとも１種
の金属と水とを反応させて水素ガスを生成させることか
らなる。アルミニウム等の金属は原子状で低融点金属中
に拡散している。本発明の別の水素ガス生成方法は、１
００℃以下、好ましくは３０℃以下で液状である低融点
金属を、アルミニウム、マグネシウム及び亜鉛から選ば
れた少なくとも１種の金属の表面に付着させて得た水素
ガス生成用材料を所定の温度の水と接触せしめ、例え
ば、該材料を所定の温度の水中に浸し、該低融点金属中
に原子状で拡散した該少なくとも１種の金属と水とを反
応させて水素ガスを生成させることからなる。この水素
ガス生成用材料の場合、該アルミニウム等の金属がイン
ジウム・ガリウム合金のような低融点金属中へ拡散して
アルミニウム等の金属と水とが反応すると共に、低融点
金属もアルミニウム等の金属中へ拡散して、残りかすの
中に消えるので、低融点金属を使い切り、アルミニウム
等の金属の表面から無くなったら、新しい上記水素ガス
生成用材料を補充することが必要である。
下、好ましくは３０℃以下で液状である上記低融点金属
に、該低融点金属基準で０．１重量％以上のアルミニウ
ム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なくとも１種
の金属を拡散せしめて得た水素ガス生成用組成物を液体
状態で所定の温度の水と接触せしめ、該少なくとも１種
の金属と水とを反応させて水素ガスを生成させることか
らなる。アルミニウム等の金属は原子状で低融点金属中
に拡散している。本発明の別の水素ガス生成方法は、１
００℃以下、好ましくは３０℃以下で液状である低融点
金属を、アルミニウム、マグネシウム及び亜鉛から選ば
れた少なくとも１種の金属の表面に付着させて得た水素
ガス生成用材料を所定の温度の水と接触せしめ、例え
ば、該材料を所定の温度の水中に浸し、該低融点金属中
に原子状で拡散した該少なくとも１種の金属と水とを反
応させて水素ガスを生成させることからなる。この水素
ガス生成用材料の場合、該アルミニウム等の金属がイン
ジウム・ガリウム合金のような低融点金属中へ拡散して
アルミニウム等の金属と水とが反応すると共に、低融点
金属もアルミニウム等の金属中へ拡散して、残りかすの
中に消えるので、低融点金属を使い切り、アルミニウム
等の金属の表面から無くなったら、新しい上記水素ガス
生成用材料を補充することが必要である。
【０００９】上記水素ガス生成方法によれば、エネルギ
ーをほとんど使わずに、特定の金属と水とを用いて高純
度水素ガスを生成できる。その原料、特にアルミニウム
は、容易に入手可能な材料でありかつ電力の安い地域で
再生可能であるので、また、インジウム・ガリウム合金
は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛と水との反応に
は直接に関与せずかつ重量が重いためその回収が容易で
ありかつ再利用可能であるので、さらにまた、水は地球
上に無尽蔵に存在するので、高純度の水素ガスを簡単な
方法で安価にかつ効率よく生成させることができる。水
の温度は特に制限されないが、使用する低融点金属の融
点以上であることが必要である。この方法は、周辺雰囲
気に有害物質をまき散らすこともないので、地球の環境
に優しいものであるといえる。アルミニウム、マグネシ
ウム、亜鉛と水との反応によりそれら金属の表面に析出
した水酸化物を主体とする副生物は、この反応を継続さ
せるために必要に応じて取り除くことが好ましい。例え
ば、水を循環させ、水を攪拌し、又は超音波等を照射し
て取り除くことが可能である。
ーをほとんど使わずに、特定の金属と水とを用いて高純
度水素ガスを生成できる。その原料、特にアルミニウム
は、容易に入手可能な材料でありかつ電力の安い地域で
再生可能であるので、また、インジウム・ガリウム合金
は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛と水との反応に
は直接に関与せずかつ重量が重いためその回収が容易で
ありかつ再利用可能であるので、さらにまた、水は地球
上に無尽蔵に存在するので、高純度の水素ガスを簡単な
方法で安価にかつ効率よく生成させることができる。水
の温度は特に制限されないが、使用する低融点金属の融
点以上であることが必要である。この方法は、周辺雰囲
気に有害物質をまき散らすこともないので、地球の環境
に優しいものであるといえる。アルミニウム、マグネシ
ウム、亜鉛と水との反応によりそれら金属の表面に析出
した水酸化物を主体とする副生物は、この反応を継続さ
せるために必要に応じて取り除くことが好ましい。例え
ば、水を循環させ、水を攪拌し、又は超音波等を照射し
て取り除くことが可能である。
【００１０】本発明の水素ガス生成装置は、容器内に上
記低融点金属が収容されてなり、該容器には、アルミニ
ウム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なくとも１
種の金属を供給するための供給管と、給水管と、該少な
くとも１種の金属と水との反応により生成した水素ガス
の取出し口と、該反応の副生物を水と共に排出するため
の排出管と、該排出された水を循環させて該容器内に戻
す循環路とが設けられ、さらに、この循環路の途中には
該副生物を除去する手段が設けられている。このように
構成することにより、簡単にかつ連続的に水素ガスを生
成させることができ、水素ガス要求量に合わせた簡便で
軽量の水素ガス生成装置として有用である。
記低融点金属が収容されてなり、該容器には、アルミニ
ウム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なくとも１
種の金属を供給するための供給管と、給水管と、該少な
くとも１種の金属と水との反応により生成した水素ガス
の取出し口と、該反応の副生物を水と共に排出するため
の排出管と、該排出された水を循環させて該容器内に戻
す循環路とが設けられ、さらに、この循環路の途中には
該副生物を除去する手段が設けられている。このように
構成することにより、簡単にかつ連続的に水素ガスを生
成させることができ、水素ガス要求量に合わせた簡便で
軽量の水素ガス生成装置として有用である。
【００１１】本発明の発電機は、上記水素ガス生成装置
と燃料電池とを組み合わせてなる発電機であって、水素
ガス生成装置により生成した水素ガスを燃料電池の水素
源として用いるように構成されている。水素ガスの生成
量は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛の使用量に応
じて定まる。従って、これら金属の供給量を絶えず所定
の値に維持でき、連続して水素ガスを生成させることの
できるように構成された水素ガス生成装置を用いれば、
生成する水素ガスを燃料電池に連続して供給することが
できるので、一定の連続発電が可能になる。本発明によ
れば、燃料電池の水素ガス要求量に合わせて水素ガスを
生成できる簡便で軽量の水素ガス生成装置を用いること
により、有用な発電機として構築することが可能とな
る。
と燃料電池とを組み合わせてなる発電機であって、水素
ガス生成装置により生成した水素ガスを燃料電池の水素
源として用いるように構成されている。水素ガスの生成
量は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛の使用量に応
じて定まる。従って、これら金属の供給量を絶えず所定
の値に維持でき、連続して水素ガスを生成させることの
できるように構成された水素ガス生成装置を用いれば、
生成する水素ガスを燃料電池に連続して供給することが
できるので、一定の連続発電が可能になる。本発明によ
れば、燃料電池の水素ガス要求量に合わせて水素ガスを
生成できる簡便で軽量の水素ガス生成装置を用いること
により、有用な発電機として構築することが可能とな
る。
【００１２】次に、インジウム・ガリウム合金及びアル
ミニウムを例にとり本発明の作用を説明する。液状のイ
ンジウム・ガリウム合金にアルミニウムを添加し、原子
状に拡散せしめ、得られた組成物を液体状態で水と接触
させると、インジウム・ガリウム合金と水との界面に存
在する、また、この合金の表面近傍に存在する原子状ア
ルミニウムが水と反応し、水素ガスと水酸化アルミニウ
ムとを生成する。金属アルミニウムの場合は、室温で空
気中に放置すると、その表面が酸化膜で覆われて、水と
は直接反応できなくなる。この場合、表面の酸化膜を削
り取った金属アルミニウムの表面を水と接触させても、
アルミニウムの表面には直ぐに酸化膜ができてしまい、
室温では反応は進行しない。しかし、金属アルミニウム
周辺にインジウム・ガリウム合金が存在していると、こ
の金属アルミニウムは合金中へ原子状で拡散するので、
上記と同様に、水と反応することができるようになる。
使用するアルミニウムの表面積が大きい程生成する水素
ガスの量は多い。
ミニウムを例にとり本発明の作用を説明する。液状のイ
ンジウム・ガリウム合金にアルミニウムを添加し、原子
状に拡散せしめ、得られた組成物を液体状態で水と接触
させると、インジウム・ガリウム合金と水との界面に存
在する、また、この合金の表面近傍に存在する原子状ア
ルミニウムが水と反応し、水素ガスと水酸化アルミニウ
ムとを生成する。金属アルミニウムの場合は、室温で空
気中に放置すると、その表面が酸化膜で覆われて、水と
は直接反応できなくなる。この場合、表面の酸化膜を削
り取った金属アルミニウムの表面を水と接触させても、
アルミニウムの表面には直ぐに酸化膜ができてしまい、
室温では反応は進行しない。しかし、金属アルミニウム
周辺にインジウム・ガリウム合金が存在していると、こ
の金属アルミニウムは合金中へ原子状で拡散するので、
上記と同様に、水と反応することができるようになる。
使用するアルミニウムの表面積が大きい程生成する水素
ガスの量は多い。
【００１３】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
するが、本発明の範囲はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。 （実施例１）図２に示す装置断面図を用いて水素ガスの
生成過程を説明する。まず、容器１内に、インジウム・
ガリウム合金（インジウム：ガリウム≒１：３、融点：
１５．７℃）にこの合金基準で１重量％の純アルミニウ
ム片を添加・拡散せしめた組成物２を供給し、その組成
物上に水（３０℃）３を供給して、この組成物につい
て、反応の状態を観察した。組成物中のアルミニウムが
水と反応し、組成物と水との界面、特にアルミニウム片
の周辺に灰白色の水酸化アルミニウム４が生成すると共
に、ガス５が発生した。ガス取出し口６から取り出した
ガスを集めて火を近づけると酸素と反応し水が生成した
ので、このガスを水素ガスであると同定した。アルミニ
ウムの添加量を種々変えて（１〜１０重量％）上記と同
様の操作を行ったところ、水素ガスの生成量は、アルミ
ニウムの添加量が増えるに従って増大した。 （実施例２）
するが、本発明の範囲はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。 （実施例１）図２に示す装置断面図を用いて水素ガスの
生成過程を説明する。まず、容器１内に、インジウム・
ガリウム合金（インジウム：ガリウム≒１：３、融点：
１５．７℃）にこの合金基準で１重量％の純アルミニウ
ム片を添加・拡散せしめた組成物２を供給し、その組成
物上に水（３０℃）３を供給して、この組成物につい
て、反応の状態を観察した。組成物中のアルミニウムが
水と反応し、組成物と水との界面、特にアルミニウム片
の周辺に灰白色の水酸化アルミニウム４が生成すると共
に、ガス５が発生した。ガス取出し口６から取り出した
ガスを集めて火を近づけると酸素と反応し水が生成した
ので、このガスを水素ガスであると同定した。アルミニ
ウムの添加量を種々変えて（１〜１０重量％）上記と同
様の操作を行ったところ、水素ガスの生成量は、アルミ
ニウムの添加量が増えるに従って増大した。 （実施例２）
【００１４】本実施例では、図３に示す水素ガス生成装
置を用いてガス生成方法を実施した。この水素ガス生成
装置では、容器１１内に収容した液状のインジウム・ガ
リウム合金（融点１５．７℃）１２に、純アルミニウム
を供給管１３を通して供給し、給水管１４から水１５を
供給した。アルミニウムと水との反応が起こり、水素ガ
ス１６と灰白色の水酸化アルミニウムとが連続して生成
した。生成した水素ガスを水素ガス取出し口１７から取
り出し、また、該反応の副生物である水酸化アルミニウ
ムを水と共に排出管１８を経て排出した。排出された水
を循環路を介して循環させて給水管１４から容器１１内
に戻し、再利用すると共に、容器内に所定量の水が供給
されているように適宜水を補充した。また、水酸化アル
ミニウムは、この循環路の途中に設けられた除去手段を
通して取り除いた。取り出された水素ガスを公知の空気
水素燃料電池に供給し、発電を行った。この発電機の出
力は０．１Ａ／ｃｍ２で７００ｍＶであった。
置を用いてガス生成方法を実施した。この水素ガス生成
装置では、容器１１内に収容した液状のインジウム・ガ
リウム合金（融点１５．７℃）１２に、純アルミニウム
を供給管１３を通して供給し、給水管１４から水１５を
供給した。アルミニウムと水との反応が起こり、水素ガ
ス１６と灰白色の水酸化アルミニウムとが連続して生成
した。生成した水素ガスを水素ガス取出し口１７から取
り出し、また、該反応の副生物である水酸化アルミニウ
ムを水と共に排出管１８を経て排出した。排出された水
を循環路を介して循環させて給水管１４から容器１１内
に戻し、再利用すると共に、容器内に所定量の水が供給
されているように適宜水を補充した。また、水酸化アル
ミニウムは、この循環路の途中に設けられた除去手段を
通して取り除いた。取り出された水素ガスを公知の空気
水素燃料電池に供給し、発電を行った。この発電機の出
力は０．１Ａ／ｃｍ２で７００ｍＶであった。
【００１５】
【発明の効果】本発明の水素ガス生成用組成物によれ
ば、エネルギーをほとんど使わずに、水を用いて高純度
の水素ガスを生成できる。この組成物中のアルミニウム
等は容易に入手可能な材料でありかつ電力の安い地域で
再生可能であるので、また、インジウム・ガリウム合金
等の低融点金属は、アルミニウム等と水との反応には直
接関与せずかつ重量が重いためその回収が容易であって
再利用可能であるので、さらにまた、水は地球上に無尽
蔵に存在するので、本発明の水素ガス生成方法によれ
ば、高純度の水素ガスを簡単な方法で安価にかつ効率よ
く生成させることができる。この方法を実施しても周辺
雰囲気に有害物質をまき散らすことがないので、地球の
環境に優しいものである。また、該アルミニウム等の大
きさ（重量）に応じて水素ガスの生成量が定まるので、
燃料電池に利用する場合に、電池の水素ガス要求量に合
わせて簡便で軽量の水素ガス生成装置を構築することが
可能である。さらにまた、このような水素ガス生成装置
を用いれば、簡便で軽量の発電機を提供することができ
る。
ば、エネルギーをほとんど使わずに、水を用いて高純度
の水素ガスを生成できる。この組成物中のアルミニウム
等は容易に入手可能な材料でありかつ電力の安い地域で
再生可能であるので、また、インジウム・ガリウム合金
等の低融点金属は、アルミニウム等と水との反応には直
接関与せずかつ重量が重いためその回収が容易であって
再利用可能であるので、さらにまた、水は地球上に無尽
蔵に存在するので、本発明の水素ガス生成方法によれ
ば、高純度の水素ガスを簡単な方法で安価にかつ効率よ
く生成させることができる。この方法を実施しても周辺
雰囲気に有害物質をまき散らすことがないので、地球の
環境に優しいものである。また、該アルミニウム等の大
きさ（重量）に応じて水素ガスの生成量が定まるので、
燃料電池に利用する場合に、電池の水素ガス要求量に合
わせて簡便で軽量の水素ガス生成装置を構築することが
可能である。さらにまた、このような水素ガス生成装置
を用いれば、簡便で軽量の発電機を提供することができ
る。
【図１】 インジウム・ガリウム二元合金の状態図を示
すグラフ。
すグラフ。
【図２】 本発明の水素ガス生成方法を説明するための
装置の断面図。
装置の断面図。
【図３】 本発明の水素ガス生成装置の一実施例の概略
断面図。
断面図。
１ 容器 ２ 組成物
３ 水 ４ 水酸化アル
ミニウム ５ ガス ６ ガス取出し
口 １１ 容器 １２ インジウ
ム・ガリウム合金 １３ 供給管 １４ 給水管 １５ 水 １６ 水素ガス １７ 水素ガス取出し口 １８ 排出管
ミニウム ５ ガス ６ ガス取出し
口 １１ 容器 １２ インジウ
ム・ガリウム合金 １３ 供給管 １４ 給水管 １５ 水 １６ 水素ガス １７ 水素ガス取出し口 １８ 排出管
Claims (8)
- 【請求項１】 １００℃以下で液状である低融点金属
に、該低融点金属基準で０．１重量％以上のアルミニウ
ム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なくとも１種
の金属を拡散してなることを特徴とする水素ガス生成用
組成物。 - 【請求項２】 前記低融点金属が、インジウム・ガリウ
ム合金である請求項１記載の水素ガス生成用組成物。 - 【請求項３】 前記インジウム・ガリウム合金が、３０
℃以下で液状のインジウム・ガリウム合金である請求項
２記載の水素ガス生成用組成物。 - 【請求項４】 １００℃以下で液状である低融点金属
に、該低融点金属基準で０．１重量％以上のアルミニウ
ム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なくとも１種
の金属を拡散して得た水素ガス生成用組成物を液体状態
で水と接触せしめ、該少なくとも１種の金属と水とを反
応させて水素ガスを生成させることを特徴とする水素ガ
ス生成方法。 - 【請求項５】 １００℃以下で液状である低融点金属
を、アルミニウム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた
少なくとも１種の金属の表面に付着させて得た水素ガス
生成用材料を水と接触せしめ、該低融点金属中に原子状
で拡散した該少なくとも１種の金属と水とを反応させて
水素ガスを生成させることを特徴とする水素ガス生成方
法。 - 【請求項６】 前記低融点金属が、インジウム・ガリウ
ム合金である請求項４又は５記載の水素ガス生成方法。 - 【請求項７】 容器内に請求項１〜３のいずれかに記載
の低融点金属が収容されてなり、該容器には、アルミニ
ウム、マグネシウム及び亜鉛から選ばれた少なくとも１
種の金属を供給するための供給管と、給水管と、該少な
くとも１種の金属と水との反応により生成した水素ガス
の取出し口と、該反応の副生物を水と共に排出するため
の排出管と、該排出された水を循環させて該容器内に戻
す循環路とが設けられ、さらに、この循環路の途中には
該副生物を除去する手段が設けられていることを特徴と
する連続的に水素ガスを生成させる水素ガス生成装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の水素ガス生成装置と燃料
電池とを組み合わせてなる発電機であって、該水素ガス
生成装置により生成したガスを該燃料電池の水素源とし
て用いるように構成されていることを特徴とする発電
機。
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|---|---|---|---|
| JP2001195716A JP4838952B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 水素ガス生成装置及び発電機 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003012301A true JP2003012301A (ja) | 2003-01-15 |
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| JP2001195716A Expired - Lifetime JP4838952B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 水素ガス生成装置及び発電機 |
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