JP2003214312A - 電解質溶液による発電システム及びその発電装置 - Google Patents
電解質溶液による発電システム及びその発電装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電力供給の主体である火力発電、原子力発電及
び水力発電等の各発電手段とは別途の発電手段による発
電システムを提供することにより我が国のエネルギー問
題を解決することを目的とするものである。 【解決手段】 数テスラの磁場内の陰極及び陽極間に電
解質溶液を高速に移動させることにより、当該電極間に
起電力を発生させ、該起電力を一方の発電手段とし、且
つ、上記磁場内の電気分解により陰極に発生する水素ガ
スを回収し、該水素ガスを燃料電池等の他方の発電手段
とすることを特徴とする電解質溶液による発電システ
ム。
び水力発電等の各発電手段とは別途の発電手段による発
電システムを提供することにより我が国のエネルギー問
題を解決することを目的とするものである。 【解決手段】 数テスラの磁場内の陰極及び陽極間に電
解質溶液を高速に移動させることにより、当該電極間に
起電力を発生させ、該起電力を一方の発電手段とし、且
つ、上記磁場内の電気分解により陰極に発生する水素ガ
スを回収し、該水素ガスを燃料電池等の他方の発電手段
とすることを特徴とする電解質溶液による発電システ
ム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、海水等の電解質溶
液を磁場内で移動させることにより生じる起電力を利用
すること及び同時に電気分解により陰極から発生する水
素ガスを利用することによる発電システム並びに当該水
素ガスを効率的に回収することによる発電装置に関する
ものである。
液を磁場内で移動させることにより生じる起電力を利用
すること及び同時に電気分解により陰極から発生する水
素ガスを利用することによる発電システム並びに当該水
素ガスを効率的に回収することによる発電装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来例】従来より、磁場内において平行に対向する位
置に陰極（ー）及び陽極（＋）となる材料を配設し、該
電極間に海水等の電解質溶液が存在すると、フレミング
の左手の法則により該電解質溶液が磁界及び電極間の電
流方向と直角方向に移動することが知られている。
置に陰極（ー）及び陽極（＋）となる材料を配設し、該
電極間に海水等の電解質溶液が存在すると、フレミング
の左手の法則により該電解質溶液が磁界及び電極間の電
流方向と直角方向に移動することが知られている。
【０００３】更に、電解質溶液では上記陰極（ー）側に
２Ｈ＋２ｅ→Ｈ2の反応が生じ、イオン化傾向により水
素Ｈ2が発生する。他方、陽極（＋）側では、２ＣＩ→
ＣＩ２＋２ｅの反応が生じ、イオン化傾向により塩素ガ
スＣＩ２が発生することも知られている。
２Ｈ＋２ｅ→Ｈ2の反応が生じ、イオン化傾向により水
素Ｈ2が発生する。他方、陽極（＋）側では、２ＣＩ→
ＣＩ２＋２ｅの反応が生じ、イオン化傾向により塩素ガ
スＣＩ２が発生することも知られている。
【０００４】他方、近年における我が国の電力供給は、
火力発電、原子力発電及び水力発電等に依存している
が、それら各発電手段には各々様々な問題点があり、他
の別途の発電手段による発電システムへの転換が指摘さ
れ、急務であるとされているが、思うように進展してい
ないのが実状である。上記別途発電手段による発電シス
テムの内、将来を期待されているシステムに、資源とし
て枯渇するおそれのない海水を利用することが検討され
ている。
火力発電、原子力発電及び水力発電等に依存している
が、それら各発電手段には各々様々な問題点があり、他
の別途の発電手段による発電システムへの転換が指摘さ
れ、急務であるとされているが、思うように進展してい
ないのが実状である。上記別途発電手段による発電シス
テムの内、将来を期待されているシステムに、資源とし
て枯渇するおそれのない海水を利用することが検討され
ている。
【０００５】上記海水を利用する発電システムには様々
なものがあるが、海面の波の上下運動のエネルギーを利
用した波力発電装置が主流の一つとなっている。この装
置は、底部を開口した箱体を海面に対して被覆するよう
に配設し、該箱体の内壁及び海面とで区画される空間に
ピストン室を設け、波が押し寄せると該ピストン室の容
積が縮小し内部の空気が圧縮し、逆に、波が引くと該ピ
ストン室の容積が拡大し空気が膨張し、このときの空気
圧で該ピストン室上部に設けた空気タービンの羽根を回
転させることにより発電しているものである。
なものがあるが、海面の波の上下運動のエネルギーを利
用した波力発電装置が主流の一つとなっている。この装
置は、底部を開口した箱体を海面に対して被覆するよう
に配設し、該箱体の内壁及び海面とで区画される空間に
ピストン室を設け、波が押し寄せると該ピストン室の容
積が縮小し内部の空気が圧縮し、逆に、波が引くと該ピ
ストン室の容積が拡大し空気が膨張し、このときの空気
圧で該ピストン室上部に設けた空気タービンの羽根を回
転させることにより発電しているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記波力発電装置を含
め、従来の海水を利用する発電手段は、波の上下動やそ
の他海水が移動する運動エネルギーを、空気タービンを
回転させる等の機械エネルギーに変換し、その後、電気
エネルギーに再変換するシステムを採用しているため、
エネルギー損失が多く発電効率が極めて低くかった。更
にピストン室や空気タービン等を必要とするため、装置
の先行投資に経費がかかり、採算上に大きな問題があ
り、普及の妨げとなっていた。
め、従来の海水を利用する発電手段は、波の上下動やそ
の他海水が移動する運動エネルギーを、空気タービンを
回転させる等の機械エネルギーに変換し、その後、電気
エネルギーに再変換するシステムを採用しているため、
エネルギー損失が多く発電効率が極めて低くかった。更
にピストン室や空気タービン等を必要とするため、装置
の先行投資に経費がかかり、採算上に大きな問題があ
り、普及の妨げとなっていた。
【０００７】また、上記のように磁場内の陰極（ー）及
び陽極（＋）間に海水等の電解質溶液を配設すると、該
電解質溶液は移動することになるが、その原理を利用し
て、小型船舶等の推進力とする等の考え方は存在した
が、磁場内の陰極（ー）及び陽極（＋）間に海水等の電
解質溶液を高速且つ大量に移動させることにより、当該
電極間に相当なる起電力を発生させ、それを発電装置に
利用し、且つ、上記磁場内における電極間の電解質溶液
の電気分解により、陰極（ー）側に発生する水素ガスＨ
2を発電手段として利用するシステムはなかった。
び陽極（＋）間に海水等の電解質溶液を配設すると、該
電解質溶液は移動することになるが、その原理を利用し
て、小型船舶等の推進力とする等の考え方は存在した
が、磁場内の陰極（ー）及び陽極（＋）間に海水等の電
解質溶液を高速且つ大量に移動させることにより、当該
電極間に相当なる起電力を発生させ、それを発電装置に
利用し、且つ、上記磁場内における電極間の電解質溶液
の電気分解により、陰極（ー）側に発生する水素ガスＨ
2を発電手段として利用するシステムはなかった。
【０００８】それは、後に述べるように図１に示すよう
な単純な平面的な磁場配置のデザインで、実用的なエネ
ルギーを取り出すためには広い領域で且つ強い磁場を発
生させる必要があり、そのため大きなコストと電力が不
可欠となり、採算性が全く無いと考えられていたためで
ある。また、上記陰極（ー）側に発生する水素ガスＨ 2
を大量に且つ効率的に回収することができなかったから
である。
な単純な平面的な磁場配置のデザインで、実用的なエネ
ルギーを取り出すためには広い領域で且つ強い磁場を発
生させる必要があり、そのため大きなコストと電力が不
可欠となり、採算性が全く無いと考えられていたためで
ある。また、上記陰極（ー）側に発生する水素ガスＨ 2
を大量に且つ効率的に回収することができなかったから
である。
【０００９】本発明は、上記した発電の非効率性と水素
ガスＨ2の回収の問題点を解決したもので、海水等の電
解質溶液を磁場内で効率よく移動させることにより、陰
極及び陽極間に生じる起電力を高め、電気分解により陰
極側より発生する水素ガスを有効に利用する発電システ
ム並びに該水素ガスを効率的に回収することのできる発
電装置を提供するものである。
ガスＨ2の回収の問題点を解決したもので、海水等の電
解質溶液を磁場内で効率よく移動させることにより、陰
極及び陽極間に生じる起電力を高め、電気分解により陰
極側より発生する水素ガスを有効に利用する発電システ
ム並びに該水素ガスを効率的に回収することのできる発
電装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１に示すように、磁場
内を電荷ｑが一定方向に運動するとき、磁場方向Ｂと運
動方向ｖの両方に垂直な方向ｖＸＢに電荷ｑはローレン
ツ力ｑ（ｖＸＢ）を受けることになる。海水等の電解質
溶液は正のイオンＮａ+と負のイオンＣＩ-を含んでいる
ため、磁場に対して垂直方向に電解質溶液が流れると
き、Ｎａ+とＣＩ-は各々反対方向のローレンツ力を受け
ることになる。そのため、永久磁石の上に電解質溶液が
流れるシステムをつくると、陽極側にＮａ+が、陰極側
にＣＩ-が集まり、電流が陽極から陰極へ流れることに
なる。それは両電極間の電位差として検出することがで
きる。上記システムを、海峡や入り江等での潮流の速い
海域を利用することにより海水の流れを発電手段とする
発電システムを構築することが可能となる。海水の運動
エネルギーを直接電気エネルギーに変換することができ
るので、採算性を考えず、図１の巨大なシステムを作る
ならば効率の良い発電システムとすることが可能であ
る。
内を電荷ｑが一定方向に運動するとき、磁場方向Ｂと運
動方向ｖの両方に垂直な方向ｖＸＢに電荷ｑはローレン
ツ力ｑ（ｖＸＢ）を受けることになる。海水等の電解質
溶液は正のイオンＮａ+と負のイオンＣＩ-を含んでいる
ため、磁場に対して垂直方向に電解質溶液が流れると
き、Ｎａ+とＣＩ-は各々反対方向のローレンツ力を受け
ることになる。そのため、永久磁石の上に電解質溶液が
流れるシステムをつくると、陽極側にＮａ+が、陰極側
にＣＩ-が集まり、電流が陽極から陰極へ流れることに
なる。それは両電極間の電位差として検出することがで
きる。上記システムを、海峡や入り江等での潮流の速い
海域を利用することにより海水の流れを発電手段とする
発電システムを構築することが可能となる。海水の運動
エネルギーを直接電気エネルギーに変換することができ
るので、採算性を考えず、図１の巨大なシステムを作る
ならば効率の良い発電システムとすることが可能であ
る。
【００１１】また、この電解質溶液ＭＨＤ発電システム
の利点に、当該発電と同時に、電解質溶液の電気分解に
より陰極から水素ガス、陽極から酸素ガスが発生するこ
とである。上記陰極側より発生した水素ガスＨ2を効率
的に回収することにより、例えば、次世代の発電装置で
ある燃料電池等に使用することが可能となる。
の利点に、当該発電と同時に、電解質溶液の電気分解に
より陰極から水素ガス、陽極から酸素ガスが発生するこ
とである。上記陰極側より発生した水素ガスＨ2を効率
的に回収することにより、例えば、次世代の発電装置で
ある燃料電池等に使用することが可能となる。
【００１２】以下、実施例に沿って本発明を説明する。
図１は、本発明の発電システムの概略図を示したもので
ある。上記図１の装置に従って、電圧Ｖ及び電流Ｉと磁
場強度Ｂとの関連性について実験をした。その結果、図
２に示すように、磁場強度Ｂに比例して電圧Ｖと電流Ｉ
が変化した。また、図３は、電圧ｖと電解質溶液の流速
Ｆとの関連性について実験したものである。電圧Ｖは電
解質溶液の流れの速さｖに比例した。
図１は、本発明の発電システムの概略図を示したもので
ある。上記図１の装置に従って、電圧Ｖ及び電流Ｉと磁
場強度Ｂとの関連性について実験をした。その結果、図
２に示すように、磁場強度Ｂに比例して電圧Ｖと電流Ｉ
が変化した。また、図３は、電圧ｖと電解質溶液の流速
Ｆとの関連性について実験したものである。電圧Ｖは電
解質溶液の流れの速さｖに比例した。
【００１３】上記実験の結果、ＭＨＤの起電力Ｖは、ロ
ーレンツ力により生じる起電力 Ｖ＝｜ｖＸＢ｜Ｌ に一致することを示している。上記式中、Ｌは図１にお
ける陰極（ー）と陽極（＋）間の距離を示している。
ーレンツ力により生じる起電力 Ｖ＝｜ｖＸＢ｜Ｌ に一致することを示している。上記式中、Ｌは図１にお
ける陰極（ー）と陽極（＋）間の距離を示している。
【００１４】本発明の発電システムにおける利用可能電
力Ｗを、内部抵抗との関連性について実験した。可変抵
抗Ｒを電圧計と直列になる位置に配置し、可変抵抗Ｒに
対する可変抵抗Ｒでの利用可能電力（電力消費量）Ｗを
実験すると図４（ａ）に示す数値となった。上記図４
（ａ）に示すように、可変抵抗Ｒ＝内部抵抗（３．５％
電解質と銅電極の表面抵抗等）＝２ｋΩのときに発電量
Ｗは最大値を示した。内部抵抗が８００Ωのときも同じ
傾向である。このとき、磁場強度は０．０５Ｔ（Ｔはテ
スラ）であった。図４（ｂ）は計算上のシュミレーショ
ンであるが、上記実験数値とほぼ一致した。
力Ｗを、内部抵抗との関連性について実験した。可変抵
抗Ｒを電圧計と直列になる位置に配置し、可変抵抗Ｒに
対する可変抵抗Ｒでの利用可能電力（電力消費量）Ｗを
実験すると図４（ａ）に示す数値となった。上記図４
（ａ）に示すように、可変抵抗Ｒ＝内部抵抗（３．５％
電解質と銅電極の表面抵抗等）＝２ｋΩのときに発電量
Ｗは最大値を示した。内部抵抗が８００Ωのときも同じ
傾向である。このとき、磁場強度は０．０５Ｔ（Ｔはテ
スラ）であった。図４（ｂ）は計算上のシュミレーショ
ンであるが、上記実験数値とほぼ一致した。
【００１５】しかし、上記磁場強度及び図１に示すよう
な発電システムの構造では、流体の持つ運動エネルギー
の約１／１００００程度のエネルギーしか電力として回
収できない。効率良くエネルギーを回収するためには、
磁場強度を超伝導コイルを用いて数テスラに上昇させ、
且つ流体（この場合電解質溶液となる海水）が該磁場内
を通過する容積（Ｌ×Ｗ×Ｘ）を大きくすることが必要
となる。しかし、このようなシステムを図１の形で作成
すると面積の極端に大きな超電導磁石が必要になり、莫
大な製作コストがかかる。
な発電システムの構造では、流体の持つ運動エネルギー
の約１／１００００程度のエネルギーしか電力として回
収できない。効率良くエネルギーを回収するためには、
磁場強度を超伝導コイルを用いて数テスラに上昇させ、
且つ流体（この場合電解質溶液となる海水）が該磁場内
を通過する容積（Ｌ×Ｗ×Ｘ）を大きくすることが必要
となる。しかし、このようなシステムを図１の形で作成
すると面積の極端に大きな超電導磁石が必要になり、莫
大な製作コストがかかる。
【００１６】この最大の欠点を解消するために、出願人
は流体が該磁場内をワンパスで通り過ぎるのではなく、
該磁場の中を何度も回転させて通過させることにより、
狭い磁場領域でも効率の良い発電システムが得られるこ
とを創案した。また、鉄製の筒体内の軸方向に磁場を発
生させることで、磁力線の散逸を防ぎ、小さい超電導コ
イルで広い軸方向空間（筒体内）に強い一定の磁場を実
現し、装置の建設費と磁場の維持電力を極力低く抑える
ことが可能となった。
は流体が該磁場内をワンパスで通り過ぎるのではなく、
該磁場の中を何度も回転させて通過させることにより、
狭い磁場領域でも効率の良い発電システムが得られるこ
とを創案した。また、鉄製の筒体内の軸方向に磁場を発
生させることで、磁力線の散逸を防ぎ、小さい超電導コ
イルで広い軸方向空間（筒体内）に強い一定の磁場を実
現し、装置の建設費と磁場の維持電力を極力低く抑える
ことが可能となった。
【００１７】図５及び図６は、上記実験結果を踏まえ、
具体的な発電装置を示したものである。本発明の実施例
の発電装置１は、鉄製の筒体２よりなり、該筒体２の両
端側部には各々上記同様鉄製の閉鎖部３、４を形成し、
筒体２内に閉鎖空間５を形成している。該筒体２の中心
部には流体排水管６を形成し、該閉鎖部３、４の一端側
部側に固定し、且つ他端部側は貫通して固定し、更に、
該流体排水管６は、該閉鎖空間５内では、該流体排水管
長に沿って排水溝７を形成している。排水溝７は流体及
び水素ガス等の流出口となる。該排水溝７に導入された
流体及び水素ガス等は、該流体排水管６より所定箇所へ
送られ、水分は排水され、水素ガスは他の素材との重量
差等を利用して回収されることになる。
具体的な発電装置を示したものである。本発明の実施例
の発電装置１は、鉄製の筒体２よりなり、該筒体２の両
端側部には各々上記同様鉄製の閉鎖部３、４を形成し、
筒体２内に閉鎖空間５を形成している。該筒体２の中心
部には流体排水管６を形成し、該閉鎖部３、４の一端側
部側に固定し、且つ他端部側は貫通して固定し、更に、
該流体排水管６は、該閉鎖空間５内では、該流体排水管
長に沿って排水溝７を形成している。排水溝７は流体及
び水素ガス等の流出口となる。該排水溝７に導入された
流体及び水素ガス等は、該流体排水管６より所定箇所へ
送られ、水分は排水され、水素ガスは他の素材との重量
差等を利用して回収されることになる。
【００１８】該筒体２の外周壁には、図６（ｂ）の断面
図に示すように、閉鎖空間５の内壁８に沿うように流入
孔９が貫通形成され、流体の導入孔が形成されている。
流入孔９は、流体が大量に流入加速され易いように、導
入管１０の先端部をラッパ状等の広い開口部１１を形成
している。
図に示すように、閉鎖空間５の内壁８に沿うように流入
孔９が貫通形成され、流体の導入孔が形成されている。
流入孔９は、流体が大量に流入加速され易いように、導
入管１０の先端部をラッパ状等の広い開口部１１を形成
している。
【００１９】該閉鎖空間５は、筒体２の一端側部の閉鎖
部３側となる内壁に超伝導磁石１２を配設固定する。ま
た、筒体２の湾曲状内壁には陽極１３を配設固定し、他
方、流体排水管６の外周壁には陰極１４を配設固定して
いる。
部３側となる内壁に超伝導磁石１２を配設固定する。ま
た、筒体２の湾曲状内壁には陽極１３を配設固定し、他
方、流体排水管６の外周壁には陰極１４を配設固定して
いる。
【００２０】上記構成よりなる筒体２の閉鎖空間５内
は、超伝導磁石１２により数テスラの磁場Ｂが、筒体２
の筒長方向に沿って発生していることになる。そして上
記磁場Ｂを横切る方向に流体が流入孔９より閉鎖空間５
に高速で流れ込み、従って、上記流体は閉鎖空間５内に
おいて該空間を高速で回転することになる。筒体２の中
心部には、上記のように流体排水管６を形成し、その長
手方向に沿って排水溝７を形成しているので、該閉鎖空
間５に導入された流体は、高速で回転され、その一部は
該排水溝７へ流入し、該流体排水管６より所定箇所へと
順次送出され、排出されることになる。
は、超伝導磁石１２により数テスラの磁場Ｂが、筒体２
の筒長方向に沿って発生していることになる。そして上
記磁場Ｂを横切る方向に流体が流入孔９より閉鎖空間５
に高速で流れ込み、従って、上記流体は閉鎖空間５内に
おいて該空間を高速で回転することになる。筒体２の中
心部には、上記のように流体排水管６を形成し、その長
手方向に沿って排水溝７を形成しているので、該閉鎖空
間５に導入された流体は、高速で回転され、その一部は
該排水溝７へ流入し、該流体排水管６より所定箇所へと
順次送出され、排出されることになる。
【００２１】上記排水溝７は、閉鎖空間５内を高速で回
転する流体を流体排水管６へ導入し易いように、その流
入孔を鈍角に傾斜して形成している。上記電気分解で発
生した水素ガスは、該流体排水管６の外周壁を陰極１４
として形成しているので、そちら側へ集まり、排水溝７
より流体排水管６中へ導入され、筒体２外で回収される
ことになる。
転する流体を流体排水管６へ導入し易いように、その流
入孔を鈍角に傾斜して形成している。上記電気分解で発
生した水素ガスは、該流体排水管６の外周壁を陰極１４
として形成しているので、そちら側へ集まり、排水溝７
より流体排水管６中へ導入され、筒体２外で回収される
ことになる。
【００２２】上記発電装置は、図６（ａ）、（ｂ）の断
面図に詳しく示す。流体は外部よりラッパ状の開口部１
１を通じ、導入管１０及び狭小した流入孔９より、加速
されて筒体２の閉鎖空間５内に流入する。
面図に詳しく示す。流体は外部よりラッパ状の開口部１
１を通じ、導入管１０及び狭小した流入孔９より、加速
されて筒体２の閉鎖空間５内に流入する。
【００２３】上記発電装置１において、回収可能なエネ
ルギー量を以下に検討してみる。その前に、図１に示す
原型の発電システムの場合の電極サイズＷＸ、電極間距
離Ｌと発電量との関係を評価すると、発電可能な最大電
力Ｗｍａｘは、起電力 Ｖ＝ｖｘＢｘＬ、３．５％食塩
水（海水と略同程度の割合）の内部抵抗Ｒ＝０．０５ｘ
Ｌ／（ＷＸ）（実験により求まる）であるから、以下の
実験式が採用されることになる。
ルギー量を以下に検討してみる。その前に、図１に示す
原型の発電システムの場合の電極サイズＷＸ、電極間距
離Ｌと発電量との関係を評価すると、発電可能な最大電
力Ｗｍａｘは、起電力 Ｖ＝ｖｘＢｘＬ、３．５％食塩
水（海水と略同程度の割合）の内部抵抗Ｒ＝０．０５ｘ
Ｌ／（ＷＸ）（実験により求まる）であるから、以下の
実験式が採用されることになる。
上記Ｄは、流体が電極に挟まれる部分の体積ＸＷＬであ
る。
る。
【００２４】いま、図５の筒体２内の平均流速Ｖを１０
ｍ／ｓ、磁場強度Ｂを５Ｔとする。筒体２の閉鎖空間５
の内径を１ｍ、陰極直径を０．３ｍ、筒体２の長さを１
００ｍとする。上記の場合、電極間に挟まれる流体の体
積Ｄは、およそ７０ｍ3となる。筒体のシステムでも上
式は近似的に成立し、使用可能である。ゆえに、Ｗｍａ
ｘは上式より８７５ｋＷの電力を取り出すことが可能と
なる。また、このとき回収される水素ガスエネルギーは
７４ｋＷとなるので、総計すると約９５０ｋＷの発電を
することができる。上記鉄製の筒体２を適数個連結し、
体積Ｄを増すことで発電量を増加させることが可能とな
る。
ｍ／ｓ、磁場強度Ｂを５Ｔとする。筒体２の閉鎖空間５
の内径を１ｍ、陰極直径を０．３ｍ、筒体２の長さを１
００ｍとする。上記の場合、電極間に挟まれる流体の体
積Ｄは、およそ７０ｍ3となる。筒体のシステムでも上
式は近似的に成立し、使用可能である。ゆえに、Ｗｍａ
ｘは上式より８７５ｋＷの電力を取り出すことが可能と
なる。また、このとき回収される水素ガスエネルギーは
７４ｋＷとなるので、総計すると約９５０ｋＷの発電を
することができる。上記鉄製の筒体２を適数個連結し、
体積Ｄを増すことで発電量を増加させることが可能とな
る。
【００２５】
【発明の効果】上記のように、本発明に係る海水等の電
解質溶液による発電システム及びその発電装置は、磁場
内の陰極（ー）及び陽極（＋）間に海水等の電解質溶液
を高速流動させることにより、陽極から陰極へ流れる起
電力を発電エネルギーとして利用することができるの
で、海峡や入り江等での潮流等の流れの速い海水の運動
エネルギーを直接電気エネルギーに変換することで、発
電効率を大幅に上昇させることができるようになった。
解質溶液による発電システム及びその発電装置は、磁場
内の陰極（ー）及び陽極（＋）間に海水等の電解質溶液
を高速流動させることにより、陽極から陰極へ流れる起
電力を発電エネルギーとして利用することができるの
で、海峡や入り江等での潮流等の流れの速い海水の運動
エネルギーを直接電気エネルギーに変換することで、発
電効率を大幅に上昇させることができるようになった。
【００２６】同時に、電解質溶液の電気分解により陰極
から水素ガスが発生するので、当該水素ガスを効率的に
回収することにより、次世代の発電装置である燃料電池
に使用することができ、上記起電力と合わせ極めて効率
の良い発電システムを提供することが可能となった。
から水素ガスが発生するので、当該水素ガスを効率的に
回収することにより、次世代の発電装置である燃料電池
に使用することができ、上記起電力と合わせ極めて効率
の良い発電システムを提供することが可能となった。
【００２７】また、磁場領域で海水を何度も回転させる
ことにより、効率のよいエネルギー回収が可能となっ
た。上記磁場領域となる筒体内では磁場が散逸すること
が少なく、小さな超電導コイルで効率の良い低コストで
の発電装置の製造が可能となった。
ことにより、効率のよいエネルギー回収が可能となっ
た。上記磁場領域となる筒体内では磁場が散逸すること
が少なく、小さな超電導コイルで効率の良い低コストで
の発電装置の製造が可能となった。
【００２８】更に、本発明は資源として枯渇する心配の
ない海水を利用することができるので、我が国の火力発
電、原子力発電及び水力発電等に依存しているエネルギ
ー問題を解決する有効な手段とすることが可能となっ
た。
ない海水を利用することができるので、我が国の火力発
電、原子力発電及び水力発電等に依存しているエネルギ
ー問題を解決する有効な手段とすることが可能となっ
た。
【００２９】
【図１】本発明に係る電解質溶液による発電システムの
概略斜視図。
概略斜視図。
【図２】（ａ）磁場強度と電圧との関係を示す表。
（ｂ）磁場強度と電流との関係を示す表。
【図３】流速と電圧との関係を示す表。
【図４】（ａ）内部抵抗と出力との関係を示す実験値の
表。 （ｂ）内部抵抗と出力との関係を示す計算上の表。
表。 （ｂ）内部抵抗と出力との関係を示す計算上の表。
【図５】本発明に係る電解質溶液による発電装置の断面
斜視図。
斜視図。
【図６】（ａ）本発明に係る電解質溶液による発電装置
の長手方向断面図。 （ｂ）本発明に係る電解質溶液による発電装置の短手方
向断面図。
の長手方向断面図。 （ｂ）本発明に係る電解質溶液による発電装置の短手方
向断面図。
１・・発電装置
２・・筒体
３、４・・閉鎖部
５・・閉鎖空間
６・・流体排水管
７・・排水溝
８・・内壁
９・・流入孔
１０・・導入管
１１・・開口部
１２・・超伝導磁石
１３・・陽極
１４・・陰極
Claims (5)
- 【請求項１】数テスラの磁場内の陰極及び陽極間に電解
質溶液を高速に移動させることにより、当該電極間に起
電力を発生させ、該起電力を一方の発電手段とし、且
つ、上記磁場内の電気分解により陰極に発生する水素ガ
スを回収し、該水素ガスを燃料電池等の他方の発電手段
とすることを特徴とする電解質溶液による発電システ
ム。 - 【請求項２】電解質溶液を海水としたことを特徴とする
請求項１に記載の電解質溶液による発電システム。 - 【請求項３】鉄製の筒体の両端側部に各々上記同様鉄製
の閉鎖部により閉鎖空間を形成し、該閉鎖空間の端側部
内壁に超伝導磁石又は永久磁石を配設し、該筒体の中心
部には流体排水管を形成し、該流体排水管は、閉鎖空間
内で電解質溶液の排水溝を形成し、該筒体の外周壁に
は、電解質溶液の流入孔を形成し、該閉鎖空間の湾曲状
内壁を陽極とし、他方、該流体排水管の外周壁を陰極と
してなることを特徴とする電解質溶液による発電装置。 - 【請求項４】流入孔は、閉鎖空間の内壁に沿うように貫
通形成してなることを特徴とする請求項３に記載の電解
質溶液による発電装置。 - 【請求項５】流入孔は、電解質溶液が高速且つ大量に流
入可能となるように、導入管の先端部を広い開口部とし
て形成してなることを特徴とする請求項３又は４に記載
の電解質溶液による発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017524A JP2003214312A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 電解質溶液による発電システム及びその発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017524A JP2003214312A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 電解質溶液による発電システム及びその発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214312A true JP2003214312A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27653191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002017524A Pending JP2003214312A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 電解質溶液による発電システム及びその発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003214312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007508454A (ja) * | 2003-10-14 | 2007-04-05 | ビールバウマー，ハンス−ペーター | エネルギー変換装置 |
-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002017524A patent/JP2003214312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007508454A (ja) * | 2003-10-14 | 2007-04-05 | ビールバウマー，ハンス−ペーター | エネルギー変換装置 |
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