JP2013145633A - 自然電解電池 - Google Patents

Abstract

【課題】身近なものを電解質として用い、安価、安全且つ実用レベルまで発電効率を高めた二次電池を作成する方法。
【解決手段】海水を始めとする天然に存在する水と、これに無機又は有機物を含む土砂を混合したもの、言い換えれば海洋や河川、池沼といった天然又は人工的に存在する水溜りを、そのまま二次電池の電解液として利用する。
【選択図】図１

Description

技術の分野

海水と砂といった天然物質を電解液として用いた電池及び蓄電器、及びこれと太陽光、風力又は水力発電と組み合わせた電力供給システムに関する発明である。

もっとも単純な電池の形態としては、いわゆるボルタ電池やダニエル電池が挙げられる。

これは電極に亜鉛やアルミニウム（負極）、銅（陽極）といった金属、電解液として希硫酸や希塩酸、セパレーターとして陶器やゲル等を用い、電極に生じた電位差を利用して放電する仕組みである。

安全に使用できる、身近なものを用いた電池を製造することは可能であるが、得てして発電効率が低く実用的ではない。

また、一般的には、上記のような原理の電池は、二次電池（蓄電池）としての利用は不可能であると考えられてきた。

課題を解決する為の手段

電極の素材としては、導電性で、両極間のイオン化傾向の差が大きいものであれば何でもよいが、本発明では入手難度を鑑み、アルミ（陰極：イオン化傾向大）と炭素（陽極：イオン化傾向小）を用いた。

電解液としては、イオン溶液であれば何でもよいが、コストが掛からず、且つ様々なミネラルや金属イオンを含む海水が推奨される。

さらに、海水に海の砂を混合し電極を埋め込むことで、放電に必要なミネラルや金属イオンが補充され、発電効率が向上する。

上記の電池に外部から電圧を加えると、海砂によって電極から発生する水素の空気中への放散が妨げられ、海砂中に水素イオンが蓄積されるため、充電が可能となる。

発明の効果

上記の方法で得た電池は必要な材料はアルミホイルと木炭、及び海水だけなので従来のリチウム、銀、ニッケルを用いた電池と比べてはるかに安価で、入手・作成が非常に容易である。

そのためサイズや容量を大きくして実用に足る発電量を稼ぐことが出来る。

また、酸やアルカリ、鉛やカドミウムといった物質を用いないため安全で、環境にも優しい。

は、本発明による充電式電池の概略図である。

筒状のアルミ（負極）と炭素（正極）を同心円状に複数層重ね合わせ、地中に打ち込みやすくするために、下方先端を尖らせたもの。

コストが低く、入手・作成が容易であり、農業用、工業用、商業用、家庭用、乗り物用、災害時用など、従来型の全ての畜電器に代わって利用することが出来る。

太陽光・水力・風力発電機と組み合わせて蓄電器として用いることで環境にも優しい電源としての利用が可能である。

本発明に於ける蓄電池の電解液の素材は、海水の他、河川、湖沼、地下水、貯池、上下水道の他田畑、砂漠、塩田、塩水湖、岩塩山などでも、天然又は人工的に存在する水なら何でもよく、これに同じ環境下にある土、砂、泥及びそれらに含まれる無機物又は有機物を加えることによって蓄電効率を向上させることが出来る。

このため、原理的には天然の海洋、河川、湖沼、池などをそのまま蓄電器として利用することも可能であり、言い換えれば地球そのものを蓄電器と捉えることも出来る。

Claims (7)

1. 水に岩塩を溶かしたものを電解液として用いた電池及び蓄電器。
2. 海洋、河川、湖沼、池などから汲み上げた天然の水をそのまま電解液として用いた電池及び蓄電器。
3. 請求項２の天然水に同環境上の土砂、泥及びこれに含まれる無機物又は有機物を混合したものを電解液として用いた電池及び蓄電器。
4. 請求項２又は３の原理により、天然の海洋、河川、湖沼、池などをそのまま蓄電池として利用したもの。
5. 地球そのものを電池及び蓄電器として利用したもの。
6. 請求項１〜５の蓄電器に、太陽光、風力、水力といったクリーンエネルギー発電機を組み合わせた電力供給システム。
7. 請求項１〜６によって蓄電され、供給される電力。

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