JP2011026182A

JP2011026182A - 水素の製造方法

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Publication number: JP2011026182A
Application number: JP2009236450A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Fukai; 利春深井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【目的】本発明は、水を使用して、従来と比べて低温低圧で水から水素を容易に取り出すことができる水素の製造方法を提供するものである。
【解決手段】水とトルマリン７６とアルミニウム７８とを容器６０内に収容し、水を加熱手段７４によって加熱する。これによって、トルマリン７６に多くのプラスの電極とマイナスの電極が現れ、そのプラスの電極とマイナスの電極が微弱電流を発生して容器６０内の水の電気分解を促進させ、水素を大量に発生させるものである。
【選択図】図５

Description

本発明は、水から低温低圧で水素を製造するための水素の製造方法に関するものである。

燃料ガスとして水素を使用することが従来から知られている。水素を製造する製造方法として、多くの発明が提供されている。例えば水１００％を熱分解して水素を得る方法や、硫酸を熱分解し、ヨウ素水を用いて水素を取り出すＩＳ法（Ｉｏｄｉｎｅ−Ｓｕｌｆｅ）法等が知られている。ＩＳ法は、ブンゼン反応工程と、ヨウ化水素濃縮分解行程と、硫酸濃縮分解行程による３つの行程を経て、水から水素と酸素とを分解して取り出すもの（特許文献１）である。

特開２００５−４１７６４

水１００％を熱分解して水素を得る方法では、水は水素と酸素との結びつきが強いため、理論上３，０００℃〜５，０００℃の温度を与えないと、水素と酸素に分解しないと言われている。３，０００℃以上の温度で水を熱分解して水素を得る方法では、３，０００℃以上の高温を得る実質的な方法が得られないことや、そのような高温状態の空間を外界から保つための設備を安価に作れないことや、高温の空間内に連続的に水を供給する手段が考えられないこと等、多くの問題を含んでいることから、水の熱分解による水素の生成は実現には至っていない。

特許文献１に示すＩＳ法では、９００℃程度の高熱を必要とするため、熱源として、高温ガス炉等を用いなければならない。この高温ガス炉は製造コストが高く、しかも３つの工程を経て水素を製造することになり、水素を製造するためのコストが非常に高いものとなっていた。

本発明は、水から低温低圧で水素を容易に取り出すことができる水素の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、水とトルマリンとアルミニウムとを容器内に入れ、前記容器内の水を加熱手段で加熱して水から水素を発生させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内に入れる水は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成する特殊な水としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とするものである。本発明は、前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とするものである。本発明は、前記容器内に入れる水に、水酸化ナトリウムを加えることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内に入れる水に、炭酸水素ナトリウムか炭酸ナトリウムを加えることを特徴とするものである。本発明は、前記容器を密閉しない状態とし、前記容器内の水を前記加熱手段で３０℃以上に加熱することを特徴とするものである。本発明は、前記容器内の水を前記加熱手段で加熱する温度を８０℃以上としたことを特徴とするものである。本発明は、前記容器を密閉状態とし、その密閉容器内の水を前記加熱手段で加熱して蒸発させ、蒸発した水蒸気の圧力によって前記密閉容器内の圧力を高圧にすることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内に水と空気とが通過する小孔を多数形成した棚を上下に多数備え、前記各棚の上に前記小孔を通過しない大きさの多数の前記トルマリンと多数の前記アルミニウムを載せることを特徴とするものである。本発明は、前記各棚の上の前記アルミニウムに炭酸水素ナトリウムか炭酸ナトリウムを混合させることを特徴とするものである。本発明は、水供給管で水を前記容器内に供給し、前記容器内への水の供給量を水量調整手段で調整し、前記容器内の上部から最上位の前記棚に向けて水を噴射させ、前記水量調整手段で水の供給量を調整すると共に、前記加熱手段で前記容器内の水の加熱温度を調整することで、前記水供給管から容器内へ供給された水が前記容器の底に到着する前または到着して短時間で蒸発するようにしたことを特徴とするものである。本発明は、前記容器で発生した気体を、水や空気が通過する小孔を多数形成すると共に前記各棚の上に前記小孔を通過しない大きさの多数の前記トルマリンと多数の前記アルミニウムを載せた棚を上下に多数内部に備えた補助容器内に連絡通路を経由して導入することを特徴とするものである。

本発明の水素の製造方法では、容器内に水とトルマリンとアルミニウムとを入れて、容器内の水を加熱手段で加熱することで、水素を発生させるものである。本発明は、水の電気分解によって水素を発生させるものであるが、トルマリン（鉱石）とアルミニウム（金属）とによって、水から水素を発生させるものである。水の中でトルマリンとアルミニウムとが接触してトルマリンに共擦りが生じ、トルマリンに多くのプラスの電極とマイナスの電極が現れ、そのプラスの電極とマイナスの電極が微弱電流を発生して容器内の水の電気分解を促進させ、水素を大量に発生させるものである。

容器内を密閉状態にした場合には、容器内の圧力が高くなり、しかも容器内の温度は水の蒸発温度以上になる。高温高圧にすると水から水素が発生することは従来から分かっていたが、本発明では容器内に水とトルマリンとアルミニウムとを入れて加熱することで、密閉容器内の温度は１８０℃、容器内の圧力は１．２ＭＰａで水素を発生させることができた。水とトルマリンとアルミニウムを密閉容器内に入れて加熱する本発明では、容器内の温度は例えば１８０℃程度で良く、従来の水の熱分解のような３，０００℃〜５，０００℃の高温を必要としないものであり、また、従来のＩＳ法のような９００℃の高温を必要としないものである。よって、本発明は、従来の水素を製造する装置のような大型でコストの高い製造装置を用いる必要が無くなり、既存の安価な装置を使用することが可能となり、製造装置のコストを大幅に低減することができる。

本発明では、容器内を密閉しない場合でも、水素を容易に製造することができる。本発明において、水素が発生する水の温度は、常温での加熱手段による加熱開始時から発生する。容器内の水の温度が３０℃以上になると、水から水素が発生する。水の温度が３０℃から８０℃までは、水の音頭の上昇に伴って水素の発生量が徐々に増加する。水の温度が８０℃以上になると急に水素の発生量が増大する。よって、容器内を密閉しない場合には、水の温度が３０℃以上水素を発生する。即ち、低温低圧で水素を発生させることができ、容器を例えば家庭用電気釜等に類するもので使用することが可能となり、加熱手段を家庭で使用するガスコンロ等を使用することができ、家庭にある日用器具を用いて簡単に水素を製造することができる。また、水の温度が８０℃以上（水の蒸発温度まで）になると、水素が大量に発生する。従って、本発明では、従来の水の熱分解のような３，０００℃〜５，０００℃の高温を必要としないものであり、また、従来のＩＳ法のような９００℃の高温を必要としないものであり、低コストで水素を製造することができる。

容器内に入れる水を、カルシウムイオンとマグネシウムイオンを含まない水とした場合、トルマリンのマイナス電極にカルシウムイオンとマグネシウムイオンとが付着しないため、トルマリンのマイナス電極の働きが長く持続する。この結果、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを含まない創生水が、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを含む一般の水と比べて、多くの水素を発生させることができる。

本発明で使用する水に、創生水（水を最初にイオン交換樹脂に通過させその後にトルマリンと黒曜石，真珠岩，松油岩，花崗岩の少なくとも１つの二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するもの）を使用した場合、トルマリンやアルミニウムと接触する創生水を低温（３０℃〜蒸発温度）で加熱すると、一般の水と比べて、より大量の水素を発生させることができる。これは、創生水に大量に含まれるヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）から水素を発生させるためであると考えられる。

水とトルマリンとアルミニウムを入れる容器内に、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを入れる。水素の製造によって、アルミニウムの表面が黒い酸化膜で覆われ、アルミニウムの働きが悪くなって単位時間当たりの水素の発生量が徐々に減少する不具合がある。この不具合を解消するために、容器内に炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを入れ、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムによってアルミニウムの表面の酸化膜の発生を防止することができ、単位時間当たりの水素の発生量を持続することができる。

容器内に入れる水または創生水に水酸化ナトリウムを混合した水酸化ナトリウム溶液を使用する。あるいは、容器内に水や創生水とは別に水酸化ナトリウムを入れる。水酸化ナトリウムを容器内に入れることによって、水素の発生量が増加するだけでなく、酸素の発生量を減少させることができる。水酸化ナトリウムは単独に入れる方が、水素の発生量の増加と酸素の発生量の減少に効果がある。しかし、水酸化ナトリウム単独でも、水酸化ナトリウムに炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを混合しても良い。炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムは、アルミニウムの表面の酸化膜の発生を防止するが、水素の発生量をやや減少させる。その水素の発生量の減少を防止するために、水酸化ナトリウムを入れる。

水や気体が通過する孔を多数形成した棚を容器内に上下に複数個備え、各棚の上にトルマリンとアルミニウムを接触混合させた状態で載せる。容器内の水が蒸発して上昇する蒸気が水分として各棚の上のトルマリンとアルミニウムに付着して、各棚毎のトルマリンとアルミニウムから水素を発生させる。これによって、水素の発生量を大幅に増加させることができる。また、棚の上に載せるアルミニウムの表面を炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムで覆うようにする。これによって、アルミニウムの表面の酸化膜の発生を防止することができ、水素の発生量を維持することができる。

トルマリンとアルミニウムを接触混合させた状態の棚を、内部に上下に複数個備えた容器内に、水素を含んだ蒸気を通過させる。容器内を上昇する蒸気が水分として各棚の上のトルマリンとアルミニウムに付着して、各棚のトルマリンとアルミニウムから水素を発生させる。これによって、水素の発生量を更に増加させることができる。

トルマリンとアルミニウムを備えた状態の棚を内部に上下に複数個備えた容器内において、上部（最上位の棚の上）から水を均等に散布する。更に容器を全体的に均等に加熱手段で加熱する。水は、一般の水（例えば水道水）か、創生水か、それらの水に炭酸水素ナトリウムか炭酸ナトリウムか水酸化ナトリウムの少なくとも１つを入れた水溶液であることが望ましい。容器内に散布される水の量を適宜設定し、更に、加熱手段で加熱された容器内を複数個の棚を経由して容器の底に至る間に蒸発するように加熱手段を設定する。これによって、容器内に散布される水は容器の底に至る間に必ず蒸発するので、連続して効率よく水から水素を発生させることができる。

本発明に係る水素の製造方法に使用する特殊な水（創生水）を作る製造装置の一例を示す構成図である。図１に示す製造装置に用いる水生成器の断面図である。図１に示す製造装置に用いるイオン生成器の要部断面図である。本発明に係る水素の製造方法に使用する特殊な水（創生水）を作る製造装置の他の例を示す構成図である。本発明の水素を発生させる装置の実施例を示す断面図である。容器内で創生水を密閉状態で加圧加熱した場合の水素の容積比率を示す第１の測定分析成績書である。容器内で創生水を密閉状態で加圧加熱した場合の水素の容積比率を示す第２の測定分析成績書である。容器内で創生水を密閉状態で加圧加熱した場合の水素の容積比率を示す第３の測定分析成績書である。容器内で水道水を密閉状態で加圧加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。水素発生装置で発生した気体と水分とを分離する装置である。密閉しない容器内で創生水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。密閉しない容器内で創生水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。密閉しない容器内で水道水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。密閉しない容器内で水道水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。図１１乃至図１４の結果の一覧表である。本発明で用いる二酸化炭素除去装置の断面図である。二酸化炭素除去装置を通した後の気体に含まれる水素と二酸化炭素の％を示す測定分析成績書である。本発明の他の実施例を示す容器の断面図である。密閉しない容器内で創生水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。密閉しない容器内で創生水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。密閉しない容器内で水道水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。密閉しない容器内で水道水を加熱した場合の水素の容積比率を示す測定分析成績書である。図１７乃至図２２の結果の一覧表である。図１６の容器と連絡する補助容器を示す断面図である。本発明の他の実施例を示す容器の断面図である。密閉しない容器内に各種水を入れた場合の気体の水素％と水素総量の一覧表である。図２６の１番上（使用する水を水道水とした）の測定分析成績書である。図２６の１番上（使用する水を水道水とした）の測定分析成績書である。図２６の６件目（使用する水を水道水＋水酸化ナトリウムとした）の測定分析成績書である。図２６の１番上（使用する水を創生水とした）の測定分析成績書である。図２６の６件目（使用する水を創生水＋水酸化ナトリウムとした）の測定分析成績書である。図２６の５件目（使用する水を創生水＋炭酸ナトリウム＋水酸化ナトリウムとした）の測定分析成績書である。

本発明の水素の製造方法は、水から低温低圧で水素を製造するものである。

本発明の水素の製造方法について説明する前に、先ず、本発明で使用する第１の特殊な水（以下、「創生水」とする）”を、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は創生水の製造装置の一実施例を示す構成図である。第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２とイオン生成器１４と岩石収納器１６とを、連絡管１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介して、順に直列に連結する。第１の軟水生成器１０には、例えば水道のような圧力のある水が水供給管２０から連絡管２２を介して内部に導入される。水供給管２０と連絡管２２との間には、蛇口のような入口用開閉弁２４が備えられ、連絡管２２の途中には逆止弁２６が備えられる。岩石収納器１６の出口側には吐出管２８が取り付けられ、吐出管２８の先端または途中に出口用開閉弁３０が備えられる。

水道水の場合、水供給管２０から送り出される水は、第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２とイオン生成器１４と岩石収納器１６の順を経て、出口用開閉弁３０を開くことによって吐出管２８から取り出される。水道水以外の場合は、図示しないが、水槽に溜めた水をポンプによって、水供給管２０を経由して第１の軟水生成器１０に導入する。この場合、ポンプと第１の軟水生成器１０との間に逆止弁２６を備える。

第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２は、その内部に粒状のイオン交換樹脂３２を大量に収納するもので、その断面図を図２に示す。軟水生成器１０，１２の本体３４は筒状をしており、その筒状の上下端面に水の出入口３６ａ，３６ｂを有する。筒状の本体３４の内部には、上下の端面からやや離れた位置の内壁に、それぞれ中央に穴を開けたシールド部材３８ａ，３８ｂを備える。その一対のシールド部材３８ａ，３８ｂの間に、イオン交換樹脂３２を細かい網４０に入れた状態で収納する。上下の出入口３６ａ，３６ｂからやや離れた位置の内壁に、中央に穴を開けたシールド部材３８を備えるのは、イオン交換樹脂３２を入れた網４０を一対のシールド部材３８の間に配置し、出入口３６ａ，３６ｂ付近に空間４２ａ，４２ｂを形成させるためである。また、シールド部材３８ａ，３８ｂの中央の穴から水を出入りさせるようにしたのは、水がイオン交換樹脂３２に必ず接触させるためである。イオン交換樹脂３２を網４０に入れるのは、粒状のイオン交換樹脂３２を洗浄するために取り出す際に、網４０ごと粒状のイオン交換樹脂３２を取り出せるようにしたものである。

第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２は、その高さを例えば８０ｃｍとし、内径を１０ｃｍとする。そして、例えばイオン交換樹脂３２の収納高さを７０ｃｍとし（上下に空間４２ａ，４２ｂを存在させる）。この際、イオン交換樹脂３２の収納高さは、水にイオン交換が充分行なえるような高さが必要である。一方、イオン交換樹脂３２の収納高さが高くなりすぎると（例えばイオン交換樹脂３２の収納高さが約２００ｃｍ以上になると）、イオン交換樹脂３２が水の抵抗となって軟水生成器の内部を通過する流量が減少するため、イオン交換樹脂３２の収納高さを流量が減少しない高さにする。イオン交換樹脂３２を収納する容器を２つに分けたのは、第１の軟水生成器１０や第２の軟水生成器１２の高さをイオン生成器１４や岩石収納器１６と同じ程度の高さに低く押えるためと、そこを通過する水の圧損失によって流量が減少することを避けるためである。また、２つの軟水生成器１０，１２を１つにまとめて、１つの軟水生成器にすることも可能である。

イオン交換樹脂３２は、水に含まれているＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンを除去して、水を軟水にするためのものであり、特に水の硬度をゼロに近い程度に低くするためのものである。イオン交換樹脂３２としては、例えば、スチレン・ジビニルベンゼンの球状の共重合体を均一にスルホン化した強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ₃ Ｎａ）を用いる。このイオン交換樹脂３２は、水に含まれているＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンとは、以下のイオン交換反応を生じる。
２ＲｚＳＯ₃ Ｎａ＋Ｃａ²⁺ → （ＲｚＳＯ₃ ）₂ Ｃａ＋２Ｎａ⁺
２ＲｚＳＯ₃ Ｎａ＋Ｍｇ²⁺ → （ＲｚＳＯ₃ ）₂ Ｍｇ＋２Ｎａ⁺
２ＲｚＳＯ₃ Ｎａ＋Ｆｅ²⁺ → （ＲｚＳＯ₃ ）₂ Ｆｅ＋２Ｎａ⁺
即ち、イオン交換樹脂３２を通すことによって、水に含まれているＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等を除去することができる。イオン交換樹脂３２として強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ₃ Ｎａ）を用いることによって、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺ ）が発生する。イオン交換樹脂３２は、Ｎａ⁺ 以外のものが発生するものであっても構わないが、Ｎａ⁺ を発生するものの方が好ましい。水が水道水であれば、その水道水の中にはＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンの他に塩素が含まれているが、水道水がイオン交換樹脂３２を通ることによって、この塩素には何も変化が生じない。

一方、水（Ｈ₂ Ｏ）がイオン交換樹脂３２を通ることによって、以下のように変化する。
Ｈ₂ Ｏ → Ｈ⁺ ＋ＯＨ^- ……(1)
Ｈ₂ Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃ Ｏ⁺ ……(2)
即ち、(1) (2) に示すように、イオン交換樹脂３２を通ることによって、水からは水酸化イオン（ＯＨ^- ）とヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）とが発生する。

このように、水が硬水であった場合に、イオン交換樹脂３２を通過することによって、水からＣａ²⁺やＭｇ²⁺やＦｅ²⁺等の金属イオンが除去されて軟水となる。また、イオン交換樹脂３２を通過することによって、水の中にＮａ⁺ とＯＨ^- とヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）とが発生する。しかし、水道水に含まれている塩素（Ｃｌ）はイオン化しないでそのまま通過する。なお、イオン交換樹脂３２の種類によっては、Ｎａ⁺ が発生しないこともある。

次に、前記イオン生成器１４の部分断面図を図３に示す。イオン生成器１４は、複数個のカートリッジ４４を同じ配置で上下に連続して直列に連結したものである。各カートリッジ４４の内部に、粒状のトルマリン４６のみか、粒状のトルマリン４６と板状の金属４８との混合物かのいずれかを収納する。トルマリンは、プラスの電極とマイナスの電極とを有するもので、このプラスの電極とマイナスの電極によって、水に４〜１４ミクロンの波長の電磁波を持たせ、かつ水のクラスターを切断してヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）を発生させるためのものである。その４〜１４ミクロンの波長の電磁波が持つエネルギは０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ² である。ここで、トルマリン４６とは、トルマリン石を細かく砕いたものであっても良いが、トルマリンとセラミックと酸化アルミニウム（銀を含むものもある）との重量比を約１０：８０：１０とする市販のトルマリンペレットと呼ばれるトルマリン混合物であっても良い。このトルマリンペレットに含まれるセラミックは、プラスの電極とマイナスの電極を分離しておく作用をする。ここで、トルマリン４６をセラミックに対し重量比１０％以上の割合で混合させて８００°Ｃ以上で加熱することによって、水の攪拌によって所定の期間（例えば直径４mmで約３ヶ月）で消滅するトルマリン４６を作ることができる。トルマリン４６は、加熱によって強度が増し、摩滅期間を長くすることができる。イオン交換樹脂３２を通過させて水を硬度がゼロに近い軟水にして、その軟水の中でトルマリン４６同士をこすり合わせる。硬度がゼロに近い軟水では、トルマリン４６のマイナスの電極にマグネシウムイオンやカルシウムイオンが付着するのを防ぐことができ、トルマリン４６のプラスとマイナスの電極としての働きを低下させることを防ぐことができる。

前記金属４８としては、アルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を用いる。この金属４８としては、水中で錆を発生させたり水に溶けたりしない金属が望ましい。この金属４８のうち、アルミニウムは殺菌作用や抗菌作用と共に漂白作用を有しており、ステンレスは殺菌作用や抗菌作用と共に洗浄向上作用を有しており、銀は殺菌作用や抗菌作用を有している。金属４８としては、銅や鉛は毒性を有しているので採用することができない。また、金等の高価な素材はコスト上からも採用することができない。前記トルマリン４６と金属４８との重量比は、１０：１〜１：１０が望ましい。その範囲を超えると、一方の素材が多くなりすぎ、両方の素材の効果を同時に発揮することができない。

カートリッジ４４は一端を開放した筒状をしており、その底面５０に多数の穴５２が設けられている。カートリッジ４４の内部にトルマリン４６と金属４８とを入れた場合に、底面５０の穴５２をトルマリン４６や金属４８が通過しないように穴５２の大きさを設定する。図３に示すように、各カートリッジ４４は多数の穴５２を設けた底面５０を下側にし、その底面５０の上にトルマリン４６や金属４８を載せる。そして、各カートリッジ４４の内部を下位から上位に向かって流れるように設定する。即ち、各カートリッジ４４においては、底面５０の多数の穴５２を通過した水が、下から上に向けてトルマリン４６と金属４８とに噴射するように設定されている。ここで、水道水は高い水圧を有するので、その水圧を有する水がカートリッジ４４内のトルマリン４６と金属４８に勢いよく衝突し、その水の勢いでトルマリン４６と金属４８とがカートリッジ４４内で攪拌されるように、穴５２の大きさ並びに個数を設定する。水をトルマリンに噴射してトルマリンを攪拌するのは、その攪拌によってトルマリンと水とに摩擦が生じ、トルマリンからプラスとマイナスの電極が水に溶け出して水のクラスターを切断し、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）を大量に発生させるためである。

実際の設置例としては、内径５ｃｍで深さが７ｃｍの収容容積を有するカートリッジ４４を４段に重ね、そのカートリッジ４４内にトルマリン４６と金属４８とを充分収納するが、トルマリン４６と金属４８とがカートリッジ４４内で自由に移動できるような分量とする。カートリッジ４４の段数を増減しても構わないし、収容容積を大きくした１個のカートリッジ４４にしても良い。このように、トルマリン４６と金属４８を収容容積を小さくした複数のカートリッジ４４に分散させて、それらの複数のカートリッジ４４を接続させることで、水の勢いによってトルマリン４６と金属４８との撹拌効率を高めることができる。カートリッジ４４内に収納したトルマリン４６は、水に溶けて数ヶ月で消滅するので、各カートリッジ４４は例えば螺合等の手段によって容易に着脱出来るようにし、各カートリッジ４４内にトルマリン４６を容易に補充できるようにする。なお、金属４８は水に溶けないので補充する必要がないが、トルマリン４６と金属４８とを入れたカートリッジ４４全体を取替えることも可能である。カートリッジ４４は使用流量の大小に応じてその収容容積を変えるようにしても良い。

カートリッジ４４を通過する水に加えるマイナスイオンを増やすためには、トルマリン４６同士がこすり合うことでプラスの電極とマイナスの電極が発生し、そのトルマリン４６に水が接触することで、マイナスイオンの増加が達成できる。また、水のクラスターを切断し、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）を大量に発生させるためには、カートリッジ４４内にトルマリン４６のみを収容すれば良い。しかし、金属４８をトルマリン４６と混合させることによって、それらが接触し合ってトルマリン４６に発生するマイナスイオンをより増加させることができる。

トルマリン４６にはプラス電極とマイナス電極とを有するため、トルマリンが水で攪拌されると、水（Ｈ₂ Ｏ）は水素イオン（Ｈ⁺ ）と水酸化イオン（ＯＨ^- ）とに解離する。
Ｈ₂ Ｏ → Ｈ⁺ ＋ＯＨ^- ……(1)
更に、水素イオン（Ｈ⁺ ）と水（Ｈ₂ Ｏ）とによって、界面活性作用を有するヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）が発生する。このヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）の発生量は、前記イオン交換樹脂３２によって発生する量よりはるかに多い量である。
Ｈ₂ Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃ Ｏ⁺ ……(2)
このヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）の一部は、水（Ｈ₂ Ｏ）と結びついてヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）と水素イオン（Ｈ⁺ ）になる。
Ｈ₃ Ｏ⁺ ＋Ｈ₂ Ｏ → Ｈ₃ Ｏ₂ ^- ＋２Ｈ⁺ ……(3)

イオン交換樹脂３２を通過した水を、イオン生成器１４を通過させることによって、水の内部にヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）とヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）とＨ⁺ とＯＨ^- とが発生する。なお、イオン交換樹脂３２を通過した塩素（Ｃｌ）と、イオン交換樹脂３２で発生したＮａ⁺ とは、反応することなくそのままイオン生成器１４を通過する。

イオン生成器１４を通過した水を、次に、火成岩のうち二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石５４を収納する岩石収納器１６の内部を通過させる。火成岩（火山岩と深成岩とに分けられる）のうち二酸化珪素を多く含む岩石５４としては、火山岩には黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩があり、深成岩には花崗岩がある。岩石収納器１６の内部には、黒曜石，真珠岩，松脂岩，花崗岩の岩石のうちの少なくとも1種類以上の岩石を収納する。黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩、あるいは花崗岩はマイナス電子を帯びている。更に、黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩や花崗岩は酸性岩である。流紋岩は花崗岩と同じ化学組成を持つものである。

これら火成岩のうちの二酸化珪素を約６５〜７６％を含む岩石（黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩、あるいは花崗岩等の深成岩）は、原石の状態で−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。但し、岩石５４は水に溶けるものを除く。岩石収納器１６は例えば内径を１０ｃｍとし、高さを８０ｃｍの筒とし、その内部に例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ粒程度の大きさの火成岩のうちの二酸化珪素を多く含む岩石５４を、水の通過流量を落とさない程度の量を収容する。

この岩石収納器１６の内部に、イオン生成器１４を通過した水を通過させると、水にｅ^- （マイナス電子）が加えられる。この結果、水道水に含まれている塩素（Ｃｌ）はマイナス電子によって、塩素イオンとなる。
Ｃｌ＋ｅ^- → Ｃｌ^- ……(4)
このＣｌ^- と前記Ｎａ⁺ とはイオンとして安定した状態になる。安定した状態とは、蒸発することなくイオン状態が長期間保たれることを意味する。また、前記ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）もイオンとして安定した状態になる。水が岩石５４を通過することによって、イオン生成器１４を通過した水と比べて、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）が更に発生し、かつヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）も水素イオン（Ｈ⁺ ）も更に発生する。
Ｈ₂ Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃ Ｏ⁺ ……(2)
Ｈ₃ Ｏ⁺ ＋Ｈ₂ Ｏ → Ｈ₃ Ｏ₂ ^- ＋２Ｈ⁺ ……(3)
水が岩石５４を通過することによって、その他に、以下の反応も発生する。
ＯＨ^- ＋Ｈ⁺ → Ｈ₂ Ｏ ……(5)
２Ｈ⁺ ＋２ｅ^- → ２Ｈ₂ ……(6)
更に、水が岩石収納器１６を通過すると、岩石５４のマイナス電子によって、水の酸化還元電位が＋３４０mＶから−２０〜−２４０mＶになる。水に代えてお湯を使うと、マイナスの酸化還元電位がより安定する。更に、岩石５４を通過した水は、溶存酸素や活性水素を大量に含む。

図１に示すように、水が、最初にイオン交換樹脂を通過し、次にトルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合させたもの）に通過し、その後に岩石収納器１６を通過したものが特殊な水（創生水）である。創生水には、Ｎａ⁺ と、Ｃｌ^- と、Ｈ⁺ と、ＯＨ^- と、Ｈ_2と、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）と、活性水素と、溶存酸素とを多く含む。この水のエネルギは０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ² である４〜１４ミクロンの波長の電磁波を有し、−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。

本発明に係る水素の製造方法を生成する際に使用する水としては、水をイオン交換樹脂３２，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの），岩石５４の順に通過させた創生水を使用する。図１では、水をイオン交換樹脂３２，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの），岩石５４の順に通過させたが、水をイオン交換樹脂３２，岩石５４，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの）の順にしても良い。即ち、図４に示すように、水を第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２と岩石収納器１６とイオン生成器１４の順に通過させるようにしてもよい。

この図４においては、イオン交換樹脂３２を通過した水は、次に岩石５４を通過する。この岩石５４によって、水の内部にｅ^- （マイナス電子）が発生する。この結果、水道水に含まれている塩素はマイナス電子によって、塩素イオンとなる。
Ｃｌ＋ｅ^- → Ｃｌ^- ……(4)
このＣｌ^- とイオン交換樹脂３２によって発生したＮａ⁺ とはイオンとして安定した状態になる。なお、イオン交換樹脂３２を通過した水であっても、Ｎａ⁺ を含まない場合もある。
イオン交換樹脂３２を通過した水には、前記(1) (2) に示すように、Ｈ⁺ とＯＨ^- とヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）とが存在する。イオン交換樹脂３２を通過した水が、その後、岩石５４を通過することによって、以下の反応も発生する。
ＯＨ^- ＋Ｈ⁺ → Ｈ₂ Ｏ ……(5)
Ｈ₂ Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃ Ｏ⁺ ……(2)
２Ｈ⁺ ＋２ｅ^- → ２Ｈ₂ ……(6)
この反応においては、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）が、イオン交換樹脂３２によって発生する量よりも更に多くの量が発生する。
以上のように、イオン交換樹脂３２の後に岩石５４を通過することによって、水の中に従来から存在したＮａ⁺ とＯＨ^- と、新たに発生するＣｌ^- とヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）とが存在することになる。また、岩石５４を通過させた水は、酸化還元電位が−２０〜−２４０mＶになる。水に代えてお湯を使うと、マイナスの酸化還元電位が更に安定する。更に、岩石５４を通過した水は、溶存酸素や活性水素を大量に含む。

この岩石５４を通過した水を、次にトルマリン４６と金属４８を内蔵するイオン生成器１４の内部を通過させる。これによって、以下の反応が生じる。
Ｈ₂ Ｏ → Ｈ⁺ ＋ＯＨ^- ……(1)
Ｈ₂ Ｏ＋Ｈ⁺ → Ｈ₃ Ｏ⁺ ……(2)
このヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）は大量に発生する。またヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）の一部はヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）になる。
Ｈ₃ Ｏ⁺ ＋Ｈ₂ Ｏ → Ｈ₃ Ｏ₂ ^- ＋２Ｈ⁺ ……(3)
この結果、トルマリン４６と金属４８を通過させた水には、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）と、ＯＨ^- と、Ｈ⁺ とが増加する。

図４に示すように、水をイオン交換樹脂３２，岩石５４，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの）の順に通過させたものは、Ｎａ⁺ と、Ｃｌ^- と、ＯＨ^- と、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）と、Ｈ⁺ と、溶存酸素と、活性水素とを含み、図１で創り出した創生水と同じ成分を含む。更に、０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ² のエネルギを有する４〜１４ミクロンの電磁波と、−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。この結果、図４で創り出した水と図１で創り出した創生水とは、同じ効果を有する。図４の装置で生成する水は、図１で生成する創生水と、水に含むものは結果的に同じであるので、図４の装置で生成する水も創生水とする。

この創生水の水質検査結果を、以下に示す。この創生水と比較する水道水の値をカッコ内に示す。但し、水道水において創生水と同じ値は、「同じ」とする。亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素：１．８mg/l（同じ）、塩素イオン：６．８mg/l（９．０mg/l）、一般細菌：０個/ml （同じ）、シアンイオン０．０１mg/l未満（同じ）、水銀：０．０００５mg/l未満（同じ）、有機リン：０．１mg/l未満（同じ）、銅：０．０１mg/l未満（同じ）、鉄：０．０５mg/l未満（０．０８mg/l未満）、マンガン：０．０１mg/l未満（同じ）、亜鉛：０．００５mg/l未満（０．０５４mg/l未満）、鉛：０．０１mg/l未満（同じ）、六価クロム：０．０２mg/l未満（同じ）、カドミウム：０．００５mg/l未満（同じ）、ヒ素：０．００５mg/l未満（同じ）、フッ素：０．１５mg/l未満（同じ）、カルシウムイオン・マグネシウムイオン等（硬度）：１．２mg/l（４９．０mg/l）、フェノール類：０．００５mg/l未満（同じ）、陰イオン海面活性剤０．２mg/l未満（同じ）、ｐＨ値：６．９（同じ）、臭気：異臭なし（同じ）、味：異味なし（同じ）、色度：２度（同じ）、濁度：０度（１度）

創生水は、以下に列挙する多くの特徴を有する。
(a) ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）と、水素イオン（Ｈ⁺）と、水素と、水酸基（ＯＨ^-）と、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２-）と、炭酸水素イオン（ＨＣＯ₃ ^-）と、炭酸イオン（ＣＯ₃ ^２-）と、メタケイ酸（Ｈ₂ＳｉＯ₃）と、遊離二酸化炭素（ＣＯ₂）とを含んでいる。 (b)(b) 界面活性作用がある。
界面活性作用（ＯＷ型創生水乳化作用）を有する。
(c）微弱エネルギ（育成光線）作用がある。
トルマリンは微弱エネルギ（４〜１４ミクロンの波長の電磁波）を放出する。この微弱エネルギは水の大きいクラスターを切断して、クラスター内に抱えこまれていた有毒ガスや重金属類を水から外部に放出する。
(d) −２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有している。
(e) 溶存酸素や活性水素を含んでいる。
(f) カルシウムイオンやマグネシウムイオンを除去した軟水である。
イオン交換樹脂に水道水等を通すことによって、水に含まれているカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去することができる。
(g) 活性水素炭酸水素イオン（ＨＣＯ₃ ^-）や、メタケイ酸（Ｈ₂ＳｉＯ₃）を含んでいる。

次に、本発明に係る水素の製造方法を図５に基づいて説明する。本発明の水素の製造方法は、水道水等の一般の水か、特殊な水（創生水）を容器６０内に収容する。本発明の実施例１で使用する水は、創生水か、一般の水（例えば水道水）のいずれかを用いる例について説明するが、水素を多く発生する物質を水に溶かした溶液を使用しても良い。創生水はカルシウムイオンやマグネシウムイオンを全く含まない水であり、一般の水でも、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを殆ど含まないものが望ましい。

本発明の水素の製造方法に使用する容器６０は、例えばステンレス製で、高圧（例えば１０気圧以上）の圧力に耐えうるものが望ましいが、家庭で使用する圧力釜程度の圧力（例えば３気圧程度）のものを使用することも可能である。

容器６０内には、水の他にトルマリン（電気石）７６とアルミニウム（アルミナでも可）７８とを入れる。ここで、トルマリン７６は、トルマリン石を細かく砕いた粒状のものが望ましい。また、アルミニウム７８も、小さい板状のものを用いるのが望ましい。トルマリン７６やアルミニウム７８を小さくすることで、それらと水との接触面積を増大させることができる。トルマリン７６は、トルマリンとセラミックと酸化アルミニウム（銀を含むものもある）とから成る市販のトルマリンペレットと呼ばれるトルマリン混合物を用いても良い。トルマリンペレットにおいては、トルマリンの混合比率が高い方が望ましい。容器６０内に入れるトルマリン７６とアルミニウム７８との混合物の量は、水素を発生させる反応を生じる量であれば良く、容器６０内へ新たな水を何度か入れても水素発生反応が現われる量であるのが望ましい。その量は、容器６０の底にトルマリン７６とアルミニウム７８とを合計して例えば２０〜５０％程度敷き詰めた量であれば良く、それ以上であっても良い。トルマリン７６とアルミニウム７８との混合物の量は、水を容器６０内で蒸発させる際に、トルマリン７６とアルミニウム７８とが水の中で自由に移動して、トルマリン７６とアルミニウム７８とが擦れあう程度であることが望ましい。トルマリン７６とアルミニウム７８との混合容積比率は、トルマリン７６が１に対してアルミニウム７８は０．２以上であれば良く、特にトルマリン７６に対するアルミニウム７８の量が多ければ多いほど水素の発生率が高くなる。

容器６０内に、水とトルマリン７６とアルミニウム７８とを入れた後、容器６０の上部開口部を密閉蓋６１で閉じて、容器６０の内部を密閉状態とする。実施例１は、容器６０内を密閉状態にして水素を発生させるものである。容器６０内に入れる水の量は、例えば容器６０の底に入れられたトルマリン７６とアルミニウム７８の上面を覆う程度の高さまたはそれより少ない高さとするのが望ましい。これは、容器６０内に入れられる水の量が少なければ、容器６０内の水が蒸発する時間が早くなるためである。容器６０の内部に水を供給するための水供給通路６２が備えられる。この水供給通路６２の途中に電磁弁６３が備えられ、電磁弁６５によって容器６０内に供給する水の量が調整される。容器６０内の水供給通路６２の先端には、トルマリン７６やアルミニウム７８の上方からそれらに多数箇所から水を噴射させるための水噴射手段６４が備えられる。その水噴射手段６４から水を噴射させるタイミングは、容器６０の底に入れられた水が蒸発して、容器６０内の水が少なくなった時に、水噴射手段６４から少しずつ水を間欠的に供給する。間欠的に少しずつ水を供給することで、供給された少ない水は、直ちに熱せられて直ちに蒸発する。この結果、蒸発効率が向上して水素の生産効率が向上する。

蓋６１には、容器６０の内部と外部とを連絡する連絡通路６５を内部に形成した気体取出し用ノズル６６が取り付けられている。気体取出し用ノズル６６の途中には、連絡通路６５を開閉する開閉バルブ６８が備えられている。容器６０の壁の上部には、容器６０の内部の気圧を測定する気圧計７０と、容器６０の内部の温度を測定する温度計７２とが取り付けられている。容器６０の上方の形状は、蓋６１側に向けて水平断面が徐々に狭くなるような円錐形状や角錐形状にするのが望ましい。これは、生成した軽い水素を容器６０の上方に溜め、水素を容器６０からノズル６６を経て容易に取り出せるようにするためである。容器６０の下方には、容器６０内の水やトルマリン７６やアルミニウム７８を加熱するための加熱手段７４を備える。その加熱手段７４によって、容器６０（その内部に収容される水とトルマリン７６とアルミニウム７８）を加熱する。なお、加熱手段７４は火力に限るものではなく、太陽光や電気ヒーター等であっても良い。また、加熱手段７４の配置位置は容器６０の下方に限るものではない。

実施例１は、トルマリン７６とアルミニウム７８と水を入れた密閉した容器６０内で水を蒸発させるものである。水の蒸発温度は、１気圧の下では１００℃であるが、密閉容器６０内の気圧が高くなると蒸発温度が高くなる。例えば、密閉容器６０内の圧力が３気圧の場合、水の蒸発する温度が約１３０℃弱であるので、加熱手段７４による容器６０の加熱温度を１３０℃前後とすれば、密閉容器６０内の水から水素を大量に発生する。本発明では、水素を発生させるために、水の温度は水の蒸発温度前後であれば良いため、例えば１０００°Ｃ程度の従来技術のような高温を出す装置を備える必要が無いという利点を有する。

密閉容器６０内のトルマリン７６とアルミニウム５８は、加熱（密閉容器６０内で水の蒸発する温度）と加圧（例えば２〜３気圧、またはそれ以上）によって、水を介して互いに接触や衝突を繰り返すことで、トルマリン７６同士の擦れ合い（共擦り）やトルルマリン７６とアルミニウム７８との擦れ合いによって、トルマリン７６にプラスの電極とマイナスの電極をより多く露出させる。トルマリン７６へのプラスの電極とマイナスの電極の発生は、加熱と加圧と共擦りの少なくとも１つがあれば発生するが、２つ以上の組み合わせがあればより多く発生する。トルマリン７６のプラスの電極とマイナスの電極によって微弱電流が発生し、その微弱電流によって水の電気分解を発生させ、水から水素（酸素も同時に）を発生させる。トルマリン７６のみを入れてアルミニウム７８を入れない場合には水素の発生量が少なく、この逆にアルミニウム７８トのみを入れてルマリン７６を入れない場合にも水素の発生量が少ないものである。このことから、一般の水を使用して水素を発生させる場合には、トルマリン７６とアルミニウム７８の両方が必要である。

一般の水と比べて、創生水は、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを除去したものであるので、トルマリン７６のマイナスの電極の働きを阻害することは無く、長時間にわたって水素を発生させることができる。一般の水の場合には、若干のカルシウムイオンやマグネシウムイオンを含んでいるので、一定時間経過後はトルマリン７６のマイナスの電極にカルシウムイオンやマグネシウムイオンが徐々に付着して、最終的にはトルマリン７６による水の電気分解の性能がなくなってしまうが、水の電気分解の性能がなくなるまでの一定時間は水素を発生する。

次に、特殊な水（創生水）を使用した場合について説明する。創生水は、イオン交換樹脂を通過させた水であるので、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを含まないものである。また、前述したように、創生水はそれ自体、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）とを大量に含んでいるものである。よって、加熱と、加圧と、トルマリン７６とアルミニウム７８の共擦りによる微弱電流の発生とによって、密閉容器６０内の創生水に、更に大量のヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）が含まれることになる。そして、ヒドロニウムイオン（Ｈ₃ Ｏ⁺ ）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ₃ Ｏ₂ ^-）は、以下の(7)のように変化する。
２Ｈ₃ Ｏ⁺ ＋２Ｈ₃ Ｏ₂ ^- → ４Ｈ₂ Ｏ＋２Ｈ₂＋Ｏ₂……(7)
この結果、密閉容器６０内には、一般の水と比べて、創生水からより大量の水素（Ｈ₂）が発生する。更に、トルマリン７６による創生水の電気分解によって、創生水に元来含まれている水素イオン（Ｈ⁺）や、活性水素炭酸水素イオン（ＨＣＯ₃ ^-）や、メタケイ酸（Ｈ₂ＳｉＯ₃）等からも、水素が発生するものと考えられる。

電極両性元素であるアルミニウム７８を、トルマリン７６と水とを入れた容器６０内に大量に入れることによって、トルマリン７６同士の共擦りと、アルミニウム７８とトルマリン７６との擦り合せが生じ、トルマリン７６にプラスの電極とマイナスの電極をより多く露出させ、更にアルミニウム７８にもプラスの電極とマイナスの電極を発生させ、水の電気分解をより促進させる。トルマリン７６とアルミニウム７８の両方を容器６０内に入れた場合は、トルマリン７６やアルミニウム７８の一方のみを容器６０内に入れた場合と比べて、水素（Ｈ₂ ）の発生量が格段に多いものである。また、一般の水に代えて創生水を使用した場合には、水素の発生量が更に多くなる。それは、創生水の中に含まれる水素イオン（Ｈ⁺）や、水酸基（ＯＨ^-）や、活性水素や、炭酸水素イオン（ＨＣＯ₃ ^-）や、メタケイ酸（Ｈ₂ＳｉＯ₃）等のうち幾つかのものがアルミニウムと反応して、水素の発生を助長するものと推測される。

密閉容器６０内の圧力が充分高くなって水が大量に蒸発した状態で、開閉バルブ６８を開くと、ノズル６６から密閉容器６０内の高温高圧の気体（水素だけでなく酸素ガスも混合して含まれる）が容器６０の外部に向けて噴射する。ノズル６６の先端に気体を収集する収集器を取付けておけば、その収集器によって水素（酸素も含まれる）を集めることができる。密閉容器６０内に発生した水素等の気体は開閉バルブ６８を開くと、ノズル６６から外部の収集器に効率良く収集することができる。

ここで、トルマリンやアルミニウムを入れない状態で、密閉容器６０内に一般の水（水道水）を入れて、加熱手段７４で加熱して蒸気を発生した場合に、どれだけの水素が発生するかについて検証する。先ず、一般の水を使用した場合の結果について説明する。水を、約１８０℃で加熱し、密閉容器６０内の圧力を５〜１０気圧で、３０分経過した状態において、密閉容器６０内の空気中の水素の容積比率は、０．０４％であった。即ち、トルマリンやアルミニウムを入れない状態で水道水による水素の発生量は、後述する本発明による水素の発生量と比べて大幅に少ないため、第三者による測定分析を行わなかった。

次に、図５に基づいた実験（容器６０の内部に水とトルマリン７６とアルミニウム７８を入れ、加熱手段７４によって加熱した実験）の結果について説明する。この実験結果に客観性を持たせるために、第三者に測定分析を依頼した。その分析結果である測定分析成績書を、図６乃至図９に示す。この測定分析成績書は、日本国長野県佐久郡立科町芦田１８３５所在の株式会社信濃公害研究所（電話０２６７−５６−２１８９）によって、２００９年５月２２日に作成されたものである。

図６乃至図８では、使用した水は第１の特殊な水である創生水である。密閉容器６０内に、創生水と適量のトルマリン７６とアルミニウム７８とを入れ、１８０℃で５０分間加熱した。密閉容器６０内の圧力は１．２ＭＰａであった。この後、密閉容器６０内から空気を取り出して分析した結果が、図６乃至図８の分析結果である。図６の資料名として「創生水５４Ｃ」、図７の資料名として「創生水Ｈ１」、図８の資料名として「創生水ＧＷ」と異なる記載があるが、これらは創生水の製造方法が若干異なるものであるが、上述の創生水の製造方法を踏襲して製造した水である。図６では、密閉容器６０で生成される気体（窒素を％に含む）内における水素の容積比率は、１５．８％である。図７では、密閉容器６０で生成される気体（窒素を％に含む）内における水素の容積比率は、１２．０％である。図８では、密閉容器６０で生成される気体（窒素を％に含む）内における水素の容積比率は、１３．０％である。これら図６乃至図８の測定分析成績書から分かるように、密閉容器６０内にトルマリン７６とアルミニウム７８を入れ、水として創生水を使用した場合に、大量の水素が発生する（図６〜図８の平均の水素の％（１３．６％とする））。この場合には、トルマリン７６やアルミニウム７８を入れない水道水の約３５０倍もの水素が発生することが確認された。

次に、水道水を使用しトルマリン７６やアルミニウム７８を入れた場合の測定分析成績書を図９に示す。図９に示す水道水では、密閉容器６０内に、水道水とトルマリン７６とアルミニウム７８とを入れ、１５０℃で４０分間加熱した。密閉容器６０内の圧力は０．５ＭＰａであった。この結果、水道水を使用した場合の気体（窒素を％に含む）内における水素の容積比率は４．９％となった。これは、トルマリン７６やアルミニウム７８を入れない場合の水道水の約１２２．５倍（４．９％÷０．０４％）である。以上のことから、水道水において、トルマリン７６とアルミニウム７８を入れないものと比べて、本発明のトルマリン７６とアルミニウム７８を入れたものは、大量の水素が発生することが分かる。なお、図６乃至図１０から、水素の発生する比率は、水道水が小さく（４．９％）、創生水が大きい（１３．６％）ことが分かる。発生率が小さい水道水であっても、気体中の４．９％も水素を含んでいることから、本発明は大量の水素を得ることが出来るということが分る。水道水等の一般の水では、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを若干含むものであり、カルシウムイオンやマグネシウムイオンがトルマリン７６のマイナスの電極に付着して、トルマリン７６による水の電気分解の性能が徐々に無くなるため、水道水等の一般の水は水素の発生率が低いものであると考えられる。

図５に示す水素発生装置では、発生した水素等の気体は、気体連絡通路６４を通ってノズル６６から直ちに外部に排出されている。ノズル６６から外部に排出されるものは、水素等の気体と共に蒸気等の水分を含むものであり、蒸気等の水分は水素の迅速な取出しや、水素気体の発生量を正確に測定できないおそれがあった。図１０の気体と水分との分離装置は、水素等の気体と蒸気等の水分とを速やかに分離するものである。

図１０に示すように、容器６０内で発生した水素等のガスを容器６０内から外部に排出するための連絡通路６４は、ガスを冷却するための冷却槽８０内に導入される。冷却槽８０内には、長い距離を有する例えばコイル状の冷却管８２が備えられ、連絡通路６４は冷却管８２の一端と連絡する。冷却槽８０内には水が充填されるとともに、その冷却槽８０に冷却水を供給する冷却水供給通路８４が連絡され、かつ冷却槽８０から冷却水を排出する冷却水排出通路８６が連絡されている。冷却槽８０内に備えられる冷却管８２の他端は、冷却槽８０の外部に備えられる連絡管８８と連絡する。連絡管８８の途中に、開閉弁８９が備えられている。その連絡管８８の先は２股に分かれており、一方は下方に向かう方向の水排出管９０となっており、他方は上方に向かう方向のガス取出し管９２となっている。水排出管９０は水貯留層９４内に開口しており、水貯留層９４にはその水貯留層９４に貯留した水を容器６０に再度導入するための還流管９６が備えられる。

容器６０内から連絡通路６４を経て外部に排出される水素や蒸気は、コイル状の冷却管８２を通過する間に、冷却槽８０によって冷却され、連絡管８８を経て、水排出管９０とガス取出し管９２との分岐位置に至る。水排出管９０とガス取出し管９２との分岐位置に至るものは、冷却槽８０によって冷却された水と、水素等の気体である。ここで、冷却された水は水排出管９０を経由して水貯留層９４に貯留される。水素等の気体がガス取出し管９２から外部に取り出される。この水素取出し装置を使用することで、水素等の気体の容積比率をより正確に測定することができる。

次に、実施例２について説明する。実施例１では、容器６０内を密閉状態とし、容器６０内の圧力を高圧としたが、実施例２では、容器６０内を密閉状態としないものである。この実施例２についても、図５に基づいて説明する。実施例２では、容器６０の出口開口部と通じるガス取出し口であるノズル６６の先端は、原則として大気に開放されている状態とするものである。実施例２において、容器６０内に入れる水以外のものは、実施例１と同じく、トルマリン７６とアルミニウム７８とである。容器６０に入れるトルマリン７６とアルミニウム７８の容量は実施例1と同じであり、トルマリン７６とアルミニウム７８との混合物の容積比率は、実施例1と同じ、トルマリン７６が１に対してアルミニウム７８は０．２以上とする。

なお、実施例１では、容器６０内を密閉にすることから、例えば１０気圧以上の高圧に耐えうるものにしなければならなかったが、この実施例２では容器６０内を密閉状態としない(例えば大気に連絡する)ので、容器６０は１０気圧以上の高圧に耐えうるものである必要はない。即ち、実施例２では、容器６０として市販されている家庭用電気釜かそれに類するもの（例えば２〜３気圧程度までの圧力に耐えられるもの）を使用することが可能となる。

この実施例２では、水がトルマリンやアルミニウムと接触している状態において、常温の水を加熱手段７４で加熱を開始すると、加熱の開始時から徐々に水素が発生し始める。これは、常温時と比べて加熱による水の分子の移動が始まることで、水素が発生し始めると考えられる。このように、本発明では、加熱手段７４で容器６０を加熱すると、容器６０内の温度が３０℃から、水素が発生する。３０℃から８０℃までは温度上昇に伴って水素の発生量が増加する。水の温度が８０℃になると、水素の発生量が急に大量に増加する。加熱手段７４による容器６０内の水の加熱温度が８０℃〜蒸発温度（創生水は蒸発温度が１００℃を超える）になると、水素の発生量が更に増加する即ち、水の加熱温度を８０℃〜蒸発温度とすることが最も望ましい。実施例１では、容器６０内を密閉として、水の加熱温度を水の蒸発温度以上とし、容器６０内の圧力を高めたが、この実施例２では、容器６０内の水の加熱温度を、常温から蒸発温度（好ましくは８０℃〜蒸発温度）とし、容器６０内を密閉にしない状態を保ち、日常で容易に達成できる温度と圧力で、水素を容易に発生させることができるものである。水素を大量に発生させる場合には、容器６０内の温度を８０℃以上にすれば良いが、水素の発生を急に停止できない場合もあることから、少量の水素発生量のものを使用する場合も考えられる。このため、容器６０内の温度が３０℃〜８０℃で、水素の発生量が少量の場合も産業上利用することができる。なお、水素の発生量は、容器６０内の温度によって調節することができる。

次に、容器６０内にトルマリン７６とアルミニウム７８と水とを入れ、容器６０内を密閉にしない状態を保ち、容器６０内の水を３０℃〜蒸発温度に加熱した結果（測定分析成績書）を、図１１乃至図１４に示す。図１５は、図１１乃至図１４を一覧表にしたものである。この実験試料に基づく分析も、前記株式会社信濃公害研究所によるものである。図１１は、水として水道水を使用するものであり、図１５に示した４件の最下位に該当するものである。図１１は、水道水の取水量５００ｃｃ、１時間加熱、採取５分、での実験結果を示す。図１１や図１５の最下位の実験結果には、加熱温度は記載されていない。しかし、その加熱温度は約１００℃であり、その記載が漏れたものと考えられる。それは、図１２乃至図１４の３件の実験結果（３件とも水は創生水を使用）の加熱温度が１０３℃か１０４℃であることから、加熱温度は約１００℃と想定できる。図１１（図１５の最下位）の分析結果は、水素４０％、酸素２．０％、二酸化炭素５１％、水素総量１２００ｍｌ、ガス総量２９００ｍｌである。なお、図１１乃至図１５の測定分析成績書では、気体の％は窒素を除いた％を示している。図１１（図１５の最下位）の分析結果が、水素が４０％で、水素総量１２００ｍｌであり、酸素が２．０％であるということは、酸素に比べて水素の発生率や発生量が高いことを示している。

次に、図１２乃至図１４の３件の実験結果（図１５で１件目から３件目まで）の分析結果（窒素を％に含まない）について説明する。図１２乃至図１４の３件は、創生水を使用したものである。図１２（図１５の１件目）の創生水の実験結果は、圧力０．０２ＭＰａ、１０３℃で１時間加熱、採取５分、取水量４００ｃｃの条件の基で、水素５９％、酸素０．６％、二酸化炭素３８％、水素総量２９００ｍｌ、ガス総量５０００ｍｌである。図１３（図１５の２件目）の創生水の実験結果は、水素６６％、酸素１．０％、二酸化炭素２９％、水素総量３４００ｍｌ、ガス総量５２００ｍｌである。図１４（図１５の３件目）の創生水の実験結果は、水素６１％、酸素１．８％、二酸化炭素３１％、水素総量３４００ｍｌ、ガス総量５５００ｍｌである。この図１２乃至図１４の実験結果によれば、創生水を使用した場合の水素の発生総量（２９００ｍｌ、３４００ｍｌ、３４００ｍｌ）は、一般の水を使用した図１１の水素の発生総量（１２００ｍｌ）より多いことが分る。即ち、創生水を使用した場合には、一般の水を使用した場合と比べて、約３倍の水素を発生させることができる。

以上のように、実施例２は、大気圧またはそれ以下の圧力と、３０℃〜蒸発温度の水の加熱温度とで水素を発生させるものである。よって、容器６０は市販されているもので良く、加熱手段も市販されている家庭用ガスコンロで良く、一般家庭にある身近な市販の製品を用いて簡単に水素を製造することができる。よって、近い将来、水素を燃料とする技術が採用されるようになった場合に、家庭にあるものを利用して家庭で簡単に水素を作ることができる。

図６乃至図９及び図１１乃至図１５に示す実験結果（測定分析成績書）によれば、本発明では水素を大量に発生させることができるが、それに伴って二酸化炭素も大量に発生する。水素と共に発生した二酸化炭素を除去する装置を図１６に示す。この二酸化炭素除去装置は，図１０に示す気体と水分とを分離する装置と連絡する装置である。図１０に示す気体と水分とを分離する装置と連絡する装置においては、水蒸気と分離した水素や二酸化炭素等の気体をガス取出し管９２から外部に取出している。図１６に示す二酸化炭素を除去する装置では、ガス取出し管９２の自由先端を、水を入れた容器１０２の水面下の最深部に配置する。容器１０２内の水に適量の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を入れる。即ち、容器１０２内の液体を水酸化ナトリウム溶液とする。容器１０２内はふた１０４で覆い、密閉または密閉に近い状態とする。容器１０２内の上部（水面より上位）と外部とをガス取出し管１０６で連絡する。これによって、ガス取出し管９２から取出される水素と二酸化炭素を主に含む気体は、水酸化ナトリウム溶液の中に導入され、水酸化ナトリウム溶液を通過し，その後、ガス取出し管１０６を経て、外部に取出される。

水酸化ナトリウム溶液を通過して、ガス取出し管１０６を経て外部に取り出された気体の実験結果（測定分析成績）を図１７に示す。図１７の実験結果は、６件示されおり、それら全てが水として創生水を使用したものである。図１７において、上から１番目（１件目）の実験結果は、圧力０．０２ＭＰａ、１０３℃、採取５分、創生水の取水量３００ｃｃの条件の基で、水素８４％、酸素０．７％、二酸化炭素１３％、水素総量４１００ｍｌ、ガス総量５０００ｍｌである。２件目から６件目までは、１件目の実験とは条件が若干異なるが（気圧と取水量が若干異なるがほぼ１件目に近い値である）、1件目と同様にそれらの実験結果の要部（条件を除く）を示す。２件目の実験結果は、水素９４％、酸素０．９％、二酸化炭素１．９％、水素総量５１００ｍｌ、ガス総量５４００ｍｌである。３件目の実験結果は、水素９８％、酸素０．４％、二酸化炭素０．５％、水素総量５３００ｍｌ、ガス総量５４００ｍｌである。４件目の実験結果は、水素７９％、酸素０．８％、二酸化炭素１８％、水素総量３７００ｍｌ、ガス総量４７００ｍｌである。５件目の実験結果は、水素８６％、酸素１．６％、二酸化炭素６．３％、水素総量３５００ｍｌ、ガス総量４１００ｍｌである。６件目の実験結果は、水素９２％、酸素０．３％、二酸化炭素６．７％、水素総量５０００ｍｌ、ガス総量５４００ｍｌである。図１７における実験試料に基づく分析も、前記株式会社信濃公害研究所によるものである。

この図１７の２件目の実験結果と、図１５の３件目の実験結果とを比較する。図１７の２件目と図１５の３件目とは、圧力０．０３ＭＰａ、１０３℃、採取５分、取水量３００ｃｃの条件は同じで、異なる点は１０３℃と１０４℃だけであり、実験の条件は同一であると考えられる。図１５の３件目の実験結果は、水素６１％、酸素１．８％、二酸化炭素３１％、水素総量３４００ｍｌ、ガス総量５５００ｍｌである。これに対して、図１７の２件目の実験結果は、水素９４％、酸素０．９％、二酸化炭素１．９％、水素総量５１００ｍｌ、ガス総量５４００ｍｌである。これらを比較すると、水素は６１％から９４％に増加した。一方、二酸化炭素は３１％から１．９％に大幅に減少した。また、水素総量は３４００ｍｌから５１００ｍｌに大幅に増加した。この結果、ガス取出し管９２を通して取り出される気体と、その気体を水酸化ナトリウム溶液を通過させた気体とでは、水酸化ナトリウム溶液を通過させた気体では水素が大量に発生し、二酸化炭素が大幅に減少したことが分かる。

ここで、ガス取出し管９２を通して取り出される気体を、水酸化ナトリウム溶液を通過させることによって、水素が大量に発生し、二酸化炭素が大幅に減少する理由について考察する。図１１の水貯留層９４に貯留される水を調べた結果、その水には微細なアルミニウムの分子が大量に含まれることが判明した。この点から、ガス取出し管９２を通して取り出される気体の中にも、微細なアルミニウムの分子が大量に含まれると推察できる。気体の中に含まれる微細なアルミニウムの分子が、図１６のタンク１０２内の水酸化ナトリウム溶液に触れることによって、アルミン酸ナトリウムとなり、その反応の結果、水素が更に発生する。化学反応式は以下の通りである。
ＮａＯＨ＋Ａｌ＋Ｈ₂ Ｏ → ＮａＡｌＯ₂ ＋Ｈ₂……(10)

次に、ガス取出し管９２を通して取り出される気体（大量の水素と大量の二酸化炭素も含む）を、水酸化ナトリウム溶液を通過させることによって、二酸化炭素が大幅に減少する。この化学反応式は以下の通りである。
ＮａＯＨ＋ＣＯ₂ → ＮａＨＣＯ_３……(11)
この反応式で示すように、二酸化炭素は水酸化ナトリウム溶液を通過することによって、水酸化ナトリウムと反応して、炭酸水素ナトリウムとなる。即ち、二酸化炭素は炭酸水素ナトリウムに閉じ込められることになり、ガス取出し管９２を通して取り出される気体に含まれる二酸化炭素を大幅に減少させることができる。

以上のように、実施例２では、容器６０内にトルマリン７６とアルミニウム７８との混合物と水とを入れ、容器６０内の水を３０℃以上に加熱することによって得られる気体は、大量の水素と二酸化炭素とを含んでいるが、大量の水素と二酸化炭素とを含んでいる気体を水酸化ナトリウム溶液を収容したタンク１０２内を通すことによって、図１７に示すように、水素を更に大量に発生させると共に、二酸化炭素を大幅に減少させることができ、実用に適するものである。

前記実施例１や実施例２においては、容器６０内に水とトルマリン７６とアルミニウム７８とを入れたものを示した。この実施例３は、容器６０ａ内に、水とトルマリン７６とアルミニウム７８を入れるが、その他に、容器６０ａ内に炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを入れるものである。即ち、容器６０ａ内の水に炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを混合する。または、容器６０ａ内に炭酸水素ナトリウム溶液または炭酸ナトリウム溶液を入れる。容器６０ａ内に入れた水から一定量の水素が発生すると、容器６０ａ内に水が存在するのにそれ以上は水素が発生しなくなる。これは、水の電気分解によってアルミニウム７８の表面が黒く酸化（電着）して、アルミニウム７８の働きが無くなり、水の電気分解の働きが阻害されると考えられる。この不具合を解消するために、容器６０内の水に炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを入れ、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムによってアルミニウム７８の表面の酸化を防止する。これによって、容器６０内の水から水素を継続的に発生させることができる。なお、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムの投入量は、アルミニウム７８が酸化して、その表面が酸化して黒く変色するのを防止する適量であることが望ましい。

炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを容器６０内の水と混合することによって、アルミニウム７８の酸化を防止して、水素の長時間の発生を確保できる。しかし、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを用いることで、二酸化炭素の発生量が増大する。この大量に発生する二酸化炭素は、図１６に示す二酸化炭素除去装置によって除去することができる。

実施例３では、図５の容器６０内に炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを入れたが、それに代えて、あるいはそれと共に、容器６０内の水に水酸化ナトリウムを入れる（実施例４）。水に炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを混合すると水素の発生時間は長くなるが、単位時間当たりの水素の発生量が少なくなる。このため、単位時間当たりの水素の発生量を多くするために、水酸化ナトリウムを加える。容器６０内の水の中に水酸化ナトリウムを入れても良いし、容器６０内に入れる水を水酸化ナトリウム溶液としても良い。この際、炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを必ずしも混合しなくても良い。

次に、本発明の実施例５を図１８に基づいて説明する。図１８において図５と同一符号は同一部材を示す。実施例１（図５）では容器６０の底にトルマリン７６とアルミニウム７８を１層だけ収容したものを示した。この実施例５の図１８では、容器６０ａの内部の底より上方に上下に多段の棚１０８を備え、各棚１０８の上に多数の小さい粒のトルマリン７６と多数の小片のアルミニウム７８を載せる。多数の各棚１０８には、トルマリン７６とアルミニウム７８が下方に落下せず、水や空気が通過する程度の大きさの孔（図示せず）を多数設ける。図１８において、容器６０ａの裏側の側面に棚１０８を出し入れする扉(図示せず)が設けられているが、ここではその図示を省略する。各棚１０８の上のトルマリン７６とアルミニウム７８の上に炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムの粉を振り掛け、それらを混合させる。これによって、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムの粉でアルミニウム７８の表面が覆われる。なお、前もってアルミニウム７８の表面を炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムの粉で覆ったものを、トルマリン７６と共に棚１０８の上に載せても良い。

容器６０ａ内には外部から容器６０ａ内に水を供給するための水供給管１１０の一端が挿入されており、その水供給管１１０の先端は容器６０ａの底部よりやや上方に位置するように設定されている。水供給管１１０の途中には電磁弁１１２が備えられる。電磁弁１１２は、容器６０ａ内の水が蒸発して減少した際に、水供給管１１０から容器６０ａ内に水を供給するものである。容器６０ａ内は、その底部付近を加熱手段７４によって加熱されるように設定される。容器６０ａ内の底部に溜まる水の高さは、常に低く保つように、電磁弁１１２によって水供給管１１０から容器６０ａ内への水の供給量が調整され、水供給管１１０から容器６０ａ内に供給された水は、速やかに加熱手段７４によって蒸発するようにする。このように、容器６０ａ内に供給された水が速やかに蒸発することによって、間断なく水素を発生させることができる。

容器６０ａ内で加熱されて蒸発した蒸気は、最下段の棚１０８から最上段の棚１０８まで順次上昇し、各段の棚１０８の上のトルマリン７６とアルミニウム７８に接触し、トルマリン７６とアルミニウム７８と蒸気（水）とによって水素を発生する。アルミニウム７８は、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムによってその表面を覆われているので、アルミニウム７８に電着が発生することがなく、長時間にわたって水素を発生させることができる。

ここで、実施例５における実験結果（測定分析成績書）を、図１９乃至図２３に基づいて説明する。図２３は、図１９乃至図２２を一覧表にしたものである。図１９乃至図２２は、容器６０ａ内にトルマリン７６とアルミニウム７８と水とを入れ、容器６０ａ内を大気と連絡した状態を保ち、容器６０ａ内の水を１００℃前後（８０℃〜蒸発温度の範囲内）に加熱したものである。この実験試料に基づく分析も、前記株式会社信濃公害研究所によるものである。

図２３の実験結果は４件示されおり、そのうち最初の２件（図１９及び図２０）が創生水を使用したものであり、残りの２件（図２１及び図２２）が水道水を使用したものである。図１９乃至図２２の全てにおいて、水に水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとを加えたものである。水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合重量は、水１００に対して、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとの合計が０．１以上であれば良いが、合計が５〜１０であることが望ましい。図１９（図２３の上から１番目）の水は、創生水に水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとを加えたものである。その水を容器６０ａ内に１００ｃｃ入れ、採取３分、１００℃、圧力０．０８ＭＰａの条件の基で、水素９９％、酸素０．２％、二酸化炭素０．０％、水素総量２１．４Ｌ、ガス総量２１．７Ｌの分析結果を得た。図２０（図２３の上から２番目）の水は、創生水に、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとを加えたものである。その水を容器６０ａ内に１００ｃｃ入れ、採取３分、１００℃、圧力０．０８ＭＰａの条件の基で、水素９９％、酸素０．１％、二酸化炭素０．０％、水素総量２１．４Ｌ、ガス総量２１．６Ｌの分析結果を得た。

図２１（図２３の上から３番目）の水は、水道水に、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとを加えたものである。その水を容器６０ａ内に１００ｃｃ入れ、採取３分、１００℃、圧力０．０７ＭＰａの条件の基で、水素９９％、酸素０．２％、二酸化炭素０．０％、水素総量９．０Ｌ（リットル）、ガス総量９．１Ｌ（リットル）の分析結果を得た。図２２（図２３の上から４番目）の水は、水道水に、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとを加えたものである。その水を容器６０ａ内に１００ｃｃ入れ、採取３分、１００℃、圧力０．０７ＭＰａの条件の基で、水素９９％、酸素０．１％、二酸化炭素０．０％、水素総量１２．２Ｌ、ガス総量１２．３Ｌの分析結果を得た。なお、図２３の４件の実験結果において、単位は体積％であり、窒素を除いたものである。水素の体積は、０℃、１気圧での値である。また、二酸化炭素、一酸化炭素、メタンは、０．１％以下であった。図１９乃至図２３における実験試料に基づく分析も、前記株式会社信濃公害研究所によるものである。

図２３に示す４件の実験結果によれば、４件とも大量の水素を発生させることできることが明らかである。また、水に水道水を使用した場合（図２３の３件目と４件目）の水素の発生総量は、９．０Ｌや１２．２Ｌであるのに対し、水に創生水を使用した場合（図２３の１件目と２件目）の水素の発生総量は共に２１．４Ｌであり、水に水道水よりも創生水を使用した場合には、より多くの水素を発生させることが分かる。なお、図２３に示す４件の実験は、１００℃での実験であり大量の水素を発生するが、３０℃以上であれば少量の水素を発生する。

図１８の容器６０ａから発生した水素を含む気体を、容器６０ａの上方から連絡通路６４を経由して図２４に示す容器６０ｂ内に導入しても良い。図２４に示す容器６０ｂは、図１８の容器６０ａと同様の形状をしており、内部に上方から下方にかけて多段の棚１０８を設け、各棚１０８の上にトルマリン７６とアルミニウム７８を載せる。各棚１０８の上に炭酸水素ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを載せて、それらとトルマリン７６とアルミニウム７８とを混合させるのが望ましい。

図１８の容器６０ａから出た水蒸気を含んだ気体は、図２４の容器６０ｂ内の最下位の位置に導入する。容器６０ｂを加熱手段７４で加熱するため、容器６０ｂ内に導入された水蒸気を含んだ気体は加熱されて下方から上方に向けて移動する。容器６０ｂ内に導入された水蒸気を含んだ気体は、各棚１０８の上に載せられたトルマリン７６とアルミニウム７８に順次接触して上方に至り、その後、連絡通路６５を経て外部に取り出される。図１８の容器６０ａから出た気体は、図２４に示す複数の容器６０ｂを経由するようにしても良い。図１６に示す容器６０ａや図２４に示す容器６０ｂから出た気体には、水素だけでなく、窒素や酸素や二酸化炭素等が含まれているが、二酸化炭素の分離は図１６の二酸化炭素除去装置に関連して説明してあり、水素を酸素や窒素と分離することが可能であるが、ここではその説明を省略する。

次に、本発明の他の実施例（実施例６）を図２５に基づいて説明する。実施例６の容器６０ｃは、図１８と同じ形状である。容器６０ｃの内部に上下に多段の棚１０８を備え、各棚１０８の上に多数の小さい粒のトルマリン７６と多数の小片のアルミニウム７８を載せる。多数の各棚１０８には、トルマリン７６とアルミニウム７８が下方に落下せず、水や空気が通過する程度の大きさの孔（図示せず）を多数設ける。各棚１０８の上のトルマリン７６とアルミニウム７８の上に炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムの粉を振り掛け、それらを混合させる。これによって、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムの粉でアルミニウム７８の表面が覆われる。なお、前もってアルミニウム７８の表面を炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムの粉で覆ったものを、トルマリン７６と共に棚１０８の上に載せても良い。この実施例６では、容器６０ｃの開口部は、大気に開放した状態である。

実施例５は、水を容器６０ａ内の底部付近に導入し、容器６０aの底部の水を加熱手段７４で加熱蒸発させるものである。これに対して実施例６は、容器６０ｃ内の最上部の棚１０８の上方に、シャワーのように最上部の棚１０８の全域に水を平均的に噴射散布する水噴射手段１１４を設け、水噴射手段１１４からシャワーのように水を下方に向けて噴射させるものである。容器６０ｃの全体をほぼ均等に加熱するために、容器６０ｃの底面と側面の外側を加熱手段としての電気ヒーター１１６で覆う。その電気ヒーター１１６の外側を断熱材１１８で覆う。

容器６０ｃの底にアルミニウムプレート１２０を敷き、そのアルミニウムプレート１２０の上にトルマリン７６を載せる。アルミニウムプレート１２０を敷いたことにより、小片のアルミニウム７８を備えたものと比べて、トルマリン７６を多く容器６０の底に備えることができる。なお、アルミニウムプレート１２０に代えて、図５に示したものと同様に、容器６０ｃの底にトルマリン７６と共に多数のアルミニウム７８の片を収容するようにしても良い。

実施例６では、容器６０ｃ内の上部の水噴射手段１１４からシャワーのように水を下方に向けて噴射させる。水噴射手段１１４から噴射された水は、最上部の棚１０８の上のトルマリン７６やアルミニウム７８やそれらの上に振り掛けられた炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウム等を経由して、次の段の棚１０８に至り、順次下方の棚１０８に至り、最終的には、容器６０ｃの底のアルミニウムプレート１２０の上に至る。電気ヒーター１１６によって容器６０ｃ内全体を平均的に加熱し、水噴射手段１１４から噴射された水が容器６０ｃの底のアルミニウムプレート１２０に到達する時点でほぼ全部が蒸発するように、水噴射手段１１４からの水の噴射量と電気ヒーター１１６の加熱温度を設定する。これによって、容器６０ｃ内に噴射した水は、容器６０ｃの底に落下する前後に蒸発するので、容器６０ｃ内に噴射された水の蒸発効率が良い。

水噴射手段１１４から容器６０ｃ内に噴射散布する水は、一般の水か、創生水か、それら２種類のいずれかの水に水酸化ナトリウムを溶かした水酸化ナトリウム溶液を用いる。水酸化ナトリウム溶液は、水の重量１００に対して、水酸化ナトリウムの重量０．１以上であればどれだけでも良い。水酸化ナトリウムの重量は１〜１０が経済的に望ましい。水酸化ナトリウムの重量が１０以上であっても良いが、水酸化ナトリウムの重量が多くても効果は同じである。

図２５に示す容器６０ｃ内で発生する水素について、図２６に基づいて説明する。図２６は、水道水を基本とした８種類の水と、創生水を基本とした８種類の水とについて、発生する水素の全体容積の％と水素総量（ｍｌ）についての一覧表である。図２６においては、１６件の測定分析の結果を示すものであり、１件目から８件目までを水道水を基本とした水を使用した測定分析結果であり、９件目から１６件目までを創生水を基本とした水を使用した測定分析結果である。また、１６件全部が、１００℃、０．０８ＭＰａ、採取１分に基づく結果である。温度が１００℃で圧力が０．０８ＭＰａの下で実験したことが、一覧表である図２６には記載されていないが、図２６の１６件のうち、代表的な６件を図２７乃至図３２に示し、それらの図２７乃至図３２に、温度が１００℃で圧力が０．０８ＭＰａの下で実験したことが示されている。

水（水道水や創生水）に例えば炭酸水素ナトリウム等の単体を加えたものは、水の重量１００に対し例えば炭酸水素ナトリウムの重量は、０．１％以上のものとする。更に、水（水道水や創生水）に例えば２種類以上のもの例えば炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウム等を加えたものは、水の重量１００に対し例えば炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとの重量は、０．１％以上のものとする。同じく３種類以上のものの場合には、水の重量１００に対し３種類以上のものの重量の合計が０．１％以上のものとする。

図２６において、１件目は、容器内に投入する水を水道水単独とし、ガス総量５９０ｍｌのうちの水素は４４％、水素総量は２６０ｍｌである。この１件目に相当する個別の測定分析成績書が図２７である。この図２７の試料名の欄に、「水道水１００％、採取１分、１００℃、０．０８ＭＰａ」と記載されている。図２７を示したのは、図２６の１件目では、温度が１００℃で圧力が０．０８ＭＰａの下で実験したことを明らかにするためである。なお、図２８乃至図３２を示したのは、図２６の１６件の測定が、温度が１００℃で圧力が０．０８ＭＰａの下で実験したことを示すためのものである。図２６の２件目は、容器内に投入する水を水道水に炭酸水素ナトリウムを加えたものとし、ガス総量５３０ｍｌのうちの水素は１１％、水素総量は５８ｍｌである。図２６の３件目は、容器内に投入する水を水道水に炭酸水素ナトリウムを加えたものとし、ガス総量１７００ｍｌのうちの水素は２８％、水素総量は４９０ｍｌである。図２６の４件目は、容器内に投入する水を水道水に炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムとを加えたものとし、ガス総量２２０ｍｌのうちの水素は２０％、水素総量は４４ｍｌである。図２６の５件目は、容器内に投入する水を水道水に水酸化ナトリウムを加えたものとし、ガス総量４１００ｍｌのうちの水素は９７％、水素総量は４０００ｍｌである。図２６の１件目から８件目までのうち、水酸化ナトリウムのみを加えたこの５件目が水素総量が４０００ｍｌと最大である。図２８は図２６の５件目に該当するものである。図２６の６件目は、容器内に投入する水を水道水に炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを加えたものとし、ガス総量２９００ｍｌのうちの水素は８４％、水素総量は２４００ｍｌである。図２９は図２６の６件目に該当するものである。図２６の７件目は、容器内に投入する水を水道水に炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムを加えたものとし、ガス総量１８００ｍｌのうちの水素は８７％、水素総量は１６００ｍｌである。図２６の８件目は、容器内に投入する水を水道水に炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを加えたものとし、ガス総量３４００ｍｌのうちの水素は６１％、水素総量は２１００ｍｌである。

図２６において、その９件目は、容器内に投入する水を創生水単独とし、ガス総量１３００ｍｌのうちの水素は７１％、水素総量は９４０ｍｌである。図３０はこの図２６の９件目に該当するものである。図２６の１０件目は、容器内に投入する水を創生水に炭酸水素ナトリウムを加えたものとし、ガス総量１３００ｍｌのうちの水素は３７％、水素総量は４９０ｍｌである。図２６の１１件目は、容器内に投入する水を創生水に炭酸ナトリウムを加えたものとし、ガス総量１９００ｍｌのうちの水素は３７％、水素総量は７００ｍｌである。図２６の１２件目は、容器内に投入する水を創生水に炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムとを加えたものとし、ガス総量９７０ｍｌのうちの水素は５９％、水素総量は５７０ｍｌである。図２６の１３件目は、容器内に投入する水を創生水に水酸化ナトリウムを加えたものとし、ガス総量８５００ｍｌのうちの水素は９６％、水素総量は８１００ｍｌである。図２６の図３１はこの１３件目に該当するものである。図２６の９件目から１６件目までのうち、水酸化ナトリウムのみを加えたこの１３件目が水素総量が８１００ｍｌと最大である。図２６の１４件目は、容器内に投入する水を創生水に炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを加えたものとし、ガス総量６６００ｍｌのうちの水素は９７％、水素総量は６４００ｍｌである。図３２は図２６の１４件目に該当するものである。図２６の１５件目は、容器内に投入する水を創生水に炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムを加えたものとし、ガス総量５４００ｍｌのうちの水素は９６％、水素総量は５２００ｍｌである。図２６の１６件目は、容器内に投入する水を創生水に炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを加えたものとし、ガス総量２９００ｍｌのうちの水素は８６％、水素総量は２５００ｍｌである。図２６における実験試料に基づく分析も、前記株式会社信濃公害研究所によるものである。

図２６の測定分析成績書からは以下のことが分かる。使用する水が水道水の場合と創生水の場合とでは、水素％も水素総量も、創生水の方が格段に多いことが分かる。図２６の測定分析成績書からは、更に次のことが分かる。図２６の１件目は、容器内に投入する水は水道水であり、図２６の５件目は、容器内に投入する水は水道水＋水酸化ナトリウムである。図２６の１件目の水素％は４４％であり、酸素％は１２％であるのに対し、図２６の５件目の水素％は９７％であり、酸素％は０．７％である。以上のことから、トルマリン７６とアルミニウム７６に接触させるものを水道水のみとした場合と、水道水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム溶液とした場合とでは、水素％は格段に増加し、酸素％は格段に減少する。即ち、トルマリン７６とアルミニウム７６に接触させる水に水酸化ナトリウムを加えることで、酸素％が減少する。これは、創生水に水酸化ナトリウムを加えることで、水素を発生させる際の水素の発生率を増大させると共に、酸素を大幅に減少させ、水素を取り出す際の酸素除去の効率を高めるものである。

水に水酸化ナトリウムを加えることで、水素％は格段に増加し、酸素％は格段に減少することが正しいことを、図２６の９件目と図２６の１３件目に基づいて明らかにする。図２６の９件目と図２６の１３件目において、容器内に投入する水は創生水であり、図２６の９件目は創生水のみを使用し、図２６の１３件目は創生水＋水酸化ナトリウムを使用する。
図２６の９件目の水素％は７１％であり、酸素％は６．０％であるのに対し、図２６の１３件目の水素％は９６％であり、酸素％は０．９％である。以上のことから、トルマリン７６とアルミニウム７６に接触させるものを創生水のみとした場合と、創生水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム溶液とした場合とでは、水素％は格段に増加し、酸素％は格段に減少する。即ち、トルマリン７６とアルミニウム７６に接触させる創生水に水酸化ナトリウムを加えることで、酸素％が減少する。これは、創生水に水酸化ナトリウムを加えることで、水素を発生させる際の水素の発生率を増大させると共に、酸素を大幅に減少させ、水素を取り出す際の酸素除去の効率を高めるものである。

また、水に水酸化ナトリウムを加えた場合（炭酸水素ナトリウムや炭酸ナトリウムを混合させた場合であっても）、水単独よりも、水素％も水素総量が格段に多いことが分かる。水に水酸化ナトリウムを入れないで、炭酸水素ナトリウムや炭酸ナトリウムを入れた場合には、水単独よりも、水素％も水素総量も少ないことが分かる。但し、炭酸水素ナトリウムや炭酸ナトリウムは、アルミニウムの酸化を防止して、水素の発生時間を長くする働きがある。水素総量を増大させるためには、図２６の５件目並びに１３件目から分かるように、使用する水として、水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム溶液を使用することが望ましい。また、水素総量をある程度増大させるとともに、水素の発生時間を長くするためには、図２６の６件目、７件目、８件目、１４件目、１５件目及び１６件目から分かるように、水酸化ナトリウム溶液に炭酸水素ナトリウムか炭酸ナトリウムの少なくとも１方を加えたものを使用しても良い。

以上のように図２６の測定分析成績書から、１００℃で一般の水（例えば水道水）を使用しても、水素を発生させることができる。水道水に代えて創生水を使用すれば、より多くの水素を発生させることができる。水道水でも創生水でも、水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム溶液を使用すれば、より多くの水素を発生させることができる。なお、３０℃以上であれば、水素を少量発生させることができる。

なお、図２５においては、容器６０ｃ内に上下に多数の棚１０８を備え、その棚１０８の上に粒状のトルマリン７６や粒状または小片のアルミニウム７８を多数備え、上方から下方に向けて水酸化ナトリウム水溶液を落下させた。しかし、これに代えて、容器６０ｃ内に棚１０８を備えないで、容器６０ｃ内の底に粒状のトルマリン７６や粒状または小片のアルミニウム７８を多数入れ、粒状のトルマリン７６やアルミニウム７８を覆う高さまで水酸化ナトリウム水溶液を入れるようにしても良い。

１０第１軟水生成器
１２第２軟水生成器
１４イオン生成器
１６岩石収納器
３２イオン交換樹脂
４６トルマリン
４８金属
５４岩石
６０容器
６０ａ容器
６０ｂ容器
６０ｃ容器
６２密閉蓋
６３水導入通路
６４水噴射手段
６５連絡通路
６６ノズル
７４加熱手段
７６トルマリン
７８アルミニウム
１０８棚
１１４水噴射手段
１１８電気ヒーター

Claims

水とトルマリンとアルミニウムとを容器内に入れ、前記容器内の水を加熱手段で加熱して水から水素を発生させることを特徴とする水素の製造方法。
前記容器内に入れる水は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成する特殊な水としたことを特徴とする請求項１記載の水素の製造方法。
前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とする請求項２記載の水素の製造方法。
前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とする請求項２または３記載の水素の製造方法。
前記容器内に入れる水に、水酸化ナトリウムを加えることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１項記載の水素の製造方法。
前記容器内に入れる水に、炭酸水素ナトリウムか炭酸ナトリウムを加えることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１記載の水素の製造方法。
前記容器を密閉しない状態とし、前記容器内の水を前記加熱手段で３０℃以上に加熱することを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか１項記載の水素の製造方法。
前記容器内の水を前記加熱手段で加熱する温度を８０℃以上としたことを特徴とする請求項７項記載の水素の製造方法。
前記容器を密閉状態とし、その密閉容器内の水を前記加熱手段で加熱して蒸発させ、蒸発した水蒸気の圧力によって前記密閉容器内の圧力を高圧にすることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか１項記載の水素の製造方法。
前記容器内に水と空気とが通過する小孔を多数形成した棚を上下に多数備え、前記各棚の上に前記小孔を通過しない大きさの多数の前記トルマリンと多数の前記アルミニウムを載せることを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１項記載の水素の製造方法。
前記各棚の上の前記アルミニウムに炭酸水素ナトリウムか炭酸ナトリウムを混合させることを特徴とする請求項１０項記載の水素の製造方法。
水供給管で水を前記容器内に供給し、前記容器内への水の供給量を水量調整手段で調整し、前記容器内の上部から最上位の前記棚に向けて水を噴射させ、前記水量調整手段で水の供給量を調整すると共に、前記加熱手段で前記容器内の水の加熱温度を調整することで、前記水供給管から容器内へ供給された水が前記容器の底に到着する前または到着して短時間で蒸発するようにしたことを特徴とする請求項９または１１記載の水素の製造方法。
前記容器で発生した気体を、水や空気が通過する小孔を多数形成すると共に前記各棚の上に前記小孔を通過しない大きさの多数の前記トルマリンと多数の前記アルミニウムを載せた棚を上下に多数内部に備えた補助容器内に連絡通路を経由して導入することを特徴とする請求項１０乃至１２のうちのいずれか１項に記載の水素の製造方法。