JP2013253279A - 電解システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電解システムに関し、エネルギ効率良く、工業上必要量のＣＯ、Ｈ_２を短時間で得ることが可能な電解システムを提供することを目的とする。
【解決手段】エネルギ換算したＣＯとＨ_２の生成速度と、電気分解時のエネルギ効率との積は、ある電解電圧Ｖ_０において極大値を取る。そこで、この極大値に相当する電解電圧Ｖ_０を、陰極２４と陽極２８との間に印加する電圧として設定する。このように設定すれば、エネルギ効率と生成速度とのバランスを取ることができる。よって、電気分解の際に工業的必要量のＣＯとＨ_２をエネルギ効率よく得ることが可能となる。
【選択図】図５

Description

この発明は、電解システムに関する。より詳細には、フィッシャー・トロプシュ反応（ＦＴ反応）の反応物としてのＣＯとＨ_２を生成する電解システムに関する。

石油、石炭、天然ガスといった化石燃料は、熱、電気の生成の原料や、運輸燃料として使用され、現代のエネルギ消費社会を支えている。しかし、このような化石燃料は使い切り燃料であり、その埋蔵量には限りがある。そのため、化石燃料が枯渇した場合の備えが必要であることは言うまでもない。

化石燃料に代わる代替燃料のひとつに、炭化水素系燃料（ＨＣ）がある。ＨＣに関し、例えば特許文献１には、ＫＨＣＯ_３水溶液を電解質に、銅合金を電極にそれぞれ使用した電気分解において、電極間の電位差がある一定範囲のときにＣＨ_４やＣ_２Ｈ_４の生成電流効率が向上したことが開示されている。生成電流効率は、電極間電位差と生成物量とを用いて算出される評価指標であり、その値が高いほど生成物を効率良く製造できることを示している。また、特許文献１には、中間生成物としてのＣＯや、副生成物としてのＨ_２がＣＨ_４やＣ_２Ｈ_４と同時に生成し、これらの生成電流効率についても電極間電位差に応じて変化することが開示されている。

また、特許文献２には、上記特許文献１同様の電解手法において、電解質中に含まれる重金属を陽イオン交換樹脂によって除去することで、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_４、ＣＯやＨ_２の生成電流効率を向上できることが開示されている。また、同文献には、電解条件（電解電位および通電電流量）によって上記生成物の量が増減することや、上記生成物の目的量に応じて電解条件を設定すべきことが開示されている。

特開２００３−２１３４７２号公報 特開平７−１１８８８６号公報

ところで、ＨＣについては、電気分解以外の手法によっても得られることが知られている。代表的な手法として、ＣＯとＨ_２のＦＴ反応が挙げられる。上記特許文献１や２においては、ＫＨＣＯ_３水溶液に含まれるＣＯ_２とＨ_２Ｏの電気分解によりＣＯ、Ｈ_２を得られる。そのため、このＣＯ、Ｈ_２をＦＴ反応してＨＣを合成すれば、電解生成物であるＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_４と併せ、原料を有効活用してＨＣを多く得られることになる。従って、電気分解と組み合わせたＦＴ反応は、ＨＣ製造の有力な手法として今後、更なる開発が見込まれるところである。

ここで、上記特許文献１や２に開示された生成電流効率と類似の評価指標として、エネルギ効率がある。エネルギ効率とは、投入エネルギに対する生成物の発熱量として定義されるものである。このエネルギ効率に関し、ＦＴ反応時のエネルギ効率は、ＦＴ反応に投入するエネルギと、生成物（即ちＨＣ）の発熱量とから求められる。ＦＴ反応においては、ＣＯとＨ_２とがＨ_２：ＣＯ＝２：１（モル比）で反応する。そのため、ＣＯ、Ｈ_２のモル比率（以下「ＣＯ／Ｈ_２」ともいう。）を１／２（以下「最適比率」ともいう。）にしてＦＴ反応させれば、エネルギ効率良くＨＣを製造できることに繋がるので望ましい。

また、ＣＯ／Ｈ_２の調整を電気分解の時点で行うことができれば、ＨＣを原料生成段階から効率よく製造できることに繋がるので望ましい。ここで、電気分解時のエネルギ効率は、電極間電位差によって算出される投入エネルギと、生成物（即ちＣＯ、Ｈ_２）の発熱量とから求められる。そして、この電気分解時のエネルギ効率を向上できれば、原料生成段階からエネルギ効率よくＨＣを製造できるので望ましい。

ここで、電気分解時のエネルギ効率に関し、電極間電位差を小さくすれば、投入エネルギが少なく済むのでその向上が期待できる。しかしながら、電極間電位差を小さくすれば、それだけ生成速度が低下する。従って、工業的必要量を短時間で得るためには何らかの対策が必要となる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたものである。即ち、エネルギ効率良く、工業上必要量のＣＯ、Ｈ_２を短時間で得ることが可能な電解システムを提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、ＣＯ_２とＨ_２ＯとからＣＯとＨ_２とを含む合成ガスを生成する電解システムであって、
ＣＯ_２を吸収させた電解液を内部に備える電解槽と、
前記電解槽に設けられた一組の電極と、
電気分解時に投入するエネルギに対する前記合成ガスの発熱量で規定されるエネルギ効率を示す第１指標と、電気分解時に生成する前記合成ガスの生成速度を示す第２指標との積が最大化するよう予め設定された電位差を、前記一組の電極間に印加する電位制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記電解槽内の電解液にＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給手段を備え、
前記ＣＯ_２供給手段は、電気分解中、前記電解液のＣＯ_２濃度が電気分解開始前のＣＯ_２濃度に維持されるようＣＯ_２を供給することを特徴とする。

本発明によれば、電気分解時に投入するエネルギに対する合成ガスの発熱量で規定されるエネルギ効率を示す第１指標と、電気分解時に生成する合成ガスの生成速度を示す第２指標との積が最大化するよう予め設定された電位差を電極間に印加できるので、該エネルギ効率と該生成速度とのバランスを取りつつ、工業上必要量のＣＯ、Ｈ_２を短時間で得ることが可能となる。

実施の形態１の電解システムを含む燃料製造システムの全体構成を示す概略図である。 図１の電解器１０の概略図である。 電気分解時のエネルギ効率と、電解電圧との関係を示した図である。 電気分解の際に生成するＣＯとＨ_２の生成速度と、電解電圧との関係を示した図である。 陰極２４と陽極２８との間に印加する電圧の設定手法を説明するための図である。 実施の形態１におけるＣＯ／Ｈ_２調整制御を説明するための図である。 実施の形態１において、制御装置４０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。 実施の形態２におけるＣＯ／Ｈ_２調整制御を説明するための図である。 実施の形態２において、制御装置４０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。

実施の形態１．
［システム構成の説明］
先ず、図１乃至図７を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１の電解システムを含む燃料製造システムの全体構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、電気分解によりＣＯガスおよびＨ_２ガスを同時に生成する電解器１０を備えている。電解器１０は、その装置内温度を所定範囲内に制御する温度制御装置（図示しない）付きの電解装置である。電解器１０の詳細な構成は、図２の説明の際に説明する。

電解器１０の上流側には、ＣＯ_２吸収（溶解）済みの電解液（例えば、ＫＨＣＯ_３水溶液）をその内部に貯留する電解液タンク１２が設けられている。電解液タンク１２内の電解液は、そのＣＯ_２濃度が所定濃度に保たれており、図示しない送液用ポンプによって電解器１０に送られる。

電解液タンク１２の上流側にはＣＯ_２吸収器１４が設けられている。ＣＯ_２吸収器１４は、大気をバブリング導入するための大気流入経路１４ａを備えており、大気中のＣＯ_２をその内部に貯留した電解液に吸収させることができる。また、ＣＯ_２吸収器１４は、大気放出経路１４ｂをも備えており、この大気放出経路１４ｂからＣＯ_２濃度の低下した大気を放出させることができる。ＣＯ_２吸収器１４内の電解液は、ＣＯ_２の吸収後に図示しない送液用ポンプによって電解液タンク１２に送られる。更に、ＣＯ_２吸収器１４は、大気導入経路１４ｃを備えている。大気導入経路１４ｃは、ＣＯ_２吸収器１４の内部において大気流入経路１４ａから分岐したものであり、電解器１０内部の電解液に大気中のＣＯ_２を吸収させることができる。

また、電解器１０の上流側には、水タンク１６が設けられている。水タンク１６内の水は、図示しない送液用ポンプによって電解器１０に送られる。尚、本発明における「電解液」とは、電解液タンク１２やＣＯ_２吸収器１４内に貯留されている電解液のみを指すのではなく、この電解液と水タンク１６内の水とが混合した状態の混合液体をも含めたものを指すものとする。

本実施形態において、電解器１０、電解液タンク１２、ＣＯ_２吸収器１４、大気流入経路１４ａ〜１４ｃおよび水タンク１６は、バッチ式の電解システムを構成する。ここで、バッチ式の電解システムとは、電解開始前に事前設定した電解条件（電解器１０内の電解液中のＣＯ_２濃度、印加電圧）にて電気分解を行うシステムをいう。つまり、バッチ式の電解システムでは、電気分解中、電解器１０内に電解液やＣＯ_２の追加補充が行われることはない。

電解器１０の下流側には、ＦＴ合成器１８が設けられている。ＦＴ合成器１８の内部には、鉄、コバルト、ルテニウム系のＦＴ触媒（図示しない）が設けられている。ＦＴ合成器１８は、このＦＴ触媒の作用により、電解器１０からの合成ガス（ＣＯ、Ｈ_２）をＨＣに変換可能に構成されている。

ＦＴ合成器１８におけるＦＴ反応は、下記式（１）で表すことができる。
ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ_２（ｇ）→−［１／ｎ（ＣＨ_２）_ｎ］−（ｌ）＋Ｈ_２Ｏ（ｇ）＋１６７ｋＪ／ｍｏｌ−ＣＯ ・・・（１）
上記式（１）において、−［１／ｎ（ＣＨ_２）_ｎ］−（ｌ）は、液体状のＨＣを表すものとする。ＦＴ反応により得られたＨＣは、ＦＴ合成器１８の下流側の燃料タンク２０に蓄えられる。

また、本実施形態のシステムは、ＣＯ_２吸収器１４から電解液タンク１２への送液、電解液タンク１２または水タンク１６から電解器１０への送液、電解器１０での電気分解、ＦＴ合成器１８でのＨＣ合成等を制御するための制御装置４０を備えている。制御装置４０の入力側には、電解器１０内の電解液中のＣＯ_２濃度を測定可能に構成されたＣＯ_２センサ４２、ガス取り出し部３４（後述）を流れるＣＯおよびＨ_２の量を測定可能に構成された流量センサ４４等が接続されている。他方、制御装置４０の出力側には、上述した送液用ポンプ、後述する電源３６等が接続されている。

次に、図２を参照しながら、電解器１０の構成について説明する。図２は、図１の電解器１０の概略図である。図２に示すように、電解器１０は、ＣＯ_２吸収済みの電解液を備える電解槽２２を備えている。電解槽２２は、陰極２４を有するカソード室２６と、陽極２８を有するアノード室３０と、カソード室２６とアノード室３０とを連結する連結室３２とから構成されている。

陰極２４は、電気分解時にＣＯ_２を選択的にＣＯに還元可能なＣＯ_２還元触媒と、電極本体とから構成されている。電極本体は、電気分解時にＣＯ_２還元触媒での反応を阻害しない金属から構成される。ＣＯ_２還元触媒は、電極本体の表面の少なくとも一部にコーティングされている。陽極２８は、電気分解時に電解液に溶解しない金属（例えばＰｔ）から構成されている。

また、電解器１０は、ガス取り出し部３４を備えている。ガス取り出し部３４は、カソード室２６の上方に設けられており、ＦＴ合成器１８に接続されている。また、電解器１０は、陰極２４と陽極２８との間に電圧を印加する電源３６（例えばポテンショスタット）を備えている。

制御装置４０により電源３６を制御して、陰極２４と陽極２８との間に電圧を印加すると、各電極において下記式（２）〜（４）の電気化学反応が進行する。
陰極２４：ＣＯ_２＋２Ｈ^＋＋２ｅ⁻→ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ ・・・（２）
２Ｈ^＋＋２ｅ⁻→Ｈ_２ ・・・（３）
陽極２８：２Ｈ_２Ｏ→Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ⁻ ・・・（４）

上記式（２）の反応は、陰極２４上のＣＯ_２還元触媒が電解液に接する箇所において進行する。上記式（３）の反応は、陰極２４の電極本体が電解液に接する箇所において進行する。つまり、陰極２４においては、ＣＯとＨ_２とが同時に生成する。陰極２４で生成したＣＯとＨ_２は、電解液に溶解することなくカソード室２６上方で混合ガスを形成し、ガス取り出し部３４を経由してＦＴ合成器１８に流入する。
上記式（４）の反応は、陽極２８が水に接する箇所において進行する。陽極２８で生成したＯ_２は、電解液に溶解することなくアノード室３０上方からに移動し、システムの外部に放出される。

［実施の形態１の特徴］
上記式（１）に示したように、ＦＴ反応の際にＨ_２とＣＯはＨ_２：ＣＯ＝２：１で反応する。そのため、ＣＯ／Ｈ_２を最適比率にしてＦＴ反応できれば、反応の際のエネルギ効率を向上できる。従って、ＦＴ反応に際しては、反応前に予めＣＯ／Ｈ_２を最適比率に調整しておくことが望ましい。また、ＣＯ／Ｈ_２の調整を電気分解の時点で行うことができれば、ＨＣを原料生成段階から効率よく製造できることに繋がるので望ましい。この点を考慮し、本実施形態においては、ＣＯ／Ｈ_２（累積値）が最適比率となるように上記電解条件を設定している。以下、上記電解条件の設定手法について説明する。

先ず、上記電解条件のうちの印加電圧に関し、電気分解時のエネルギ効率は、陰極２４と陽極２８との間に印加する電圧と相関がある。図３は、電気分解時のエネルギ効率と、電解電圧との関係を示した図である。図３に示すように、電解電圧が低くなるほど電気分解時のエネルギ効率は高くなる。故に、電気分解時のエネルギ効率を向上するためには、上記印加電圧を低い値（図中のＶ_ｌｏｗ）に設定すれば良いことが分かる。

しかし、上記印加電圧が低いと、ＣＯとＨ_２の生成速度が遅いという問題がある。図４は、電気分解の際に生成するＣＯとＨ_２の生成速度と、電解電圧との関係を示した図である。図４に示すように、電解電圧が低いほどＣＯとＨ_２の生成速度が遅くなる。そのため、工業的に必要な量を得るためには電極面積を拡大させる、或いは、長時間の電気分解を実行するといった対策が必要になる。ところが、電極面積の拡大は材料コスト、長時間の電気分解は稼働コストと何れもコスト増大に繋がるので得策とは言い難い。

そこで、本実施の形態においては、従来のエネルギ効率に代わる新たな評価指標を用いて、上記印加電圧を設定することとしている。この新しい評価指標には、具体的に、エネルギ換算したＣＯとＨ_２の生成速度と、電気分解時のエネルギ効率との積を用いる。新評価指標を用いた上記印加電圧の設定手法について、図５を参照しながら説明する。図５は、陰極２４と陽極２８との間に印加する電圧の設定手法を説明するための図である。図５に示すように、エネルギ換算したＣＯとＨ_２の生成速度と、電気分解時のエネルギ効率との積は、ある電解電圧Ｖ_０において極大値を取る。そこで、この極大値に相当する電解電圧Ｖ_０を上記印加電圧として設定する。このように上記印加電圧を設定すれば、エネルギ効率と生成速度とのバランスを取ることができるので、電気分解の際に工業的必要量をエネルギ効率よく得ることが可能となる。

上記電解条件のうちＣＯ_２濃度（初期溶解濃度）については、一定値（Ｍ１）に設定される。このように設定した電解条件下、本実施形態においては、ＣＯ／Ｈ_２の調整を行う。図６は、実施の形態１におけるＣＯ／Ｈ_２調整制御を説明するための図である。上述したように、バッチ式の電解システムにおいては、電解開始後に電解液やＣＯ_２の追加補充を行わない。そのため、陰極２４上でのＣＯ生成量は、電解時間の経過と共に減少する。他方、プロトンは電解液中に豊富に存在するので陰極２４上でのＨ_２生成量は略一定である。よって、図６に示すように、ＣＯ／Ｈ_２（累積値）は、電解時間の経過に伴い低下する。そこで、本実施形態においては、電解電圧Ｖ_０にて電気分解を行い、ＣＯ／Ｈ_２（累積値）が最適比率まで低下した時点（図６のｔ１）で終了する。このような電気分解を繰り返し行うことで、工業的必要量を得ることができる。

［実施の形態１における具体的な処理］
次に、図７を参照しながら、本実施形態において実行される電気分解の具体的処理について説明する。図７は、実施の形態１において、制御装置４０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。

図７に示すルーチンにおいて、制御装置４０は先ず、電解条件を事前設定する（ステップ１００〜１４０）。具体的には、ステップ１００〜１３０の処理を実行することで電解器１０内の電解液中のＣＯ_２濃度をＭ１に調整し、ステップ１４０の処理を実行することで電解電圧Ｖ_０を設定する。尚、ステップ１００〜１３０によるＣＯ_２濃度の調整は、電解器１０内の電解液中のＣＯ_２濃度をＭ１に設定し、その後、大気導入経路１４ｃからのＣＯ_２バブリング（大気導入）と（ステップ１１０）、ＣＯ_２センサ４２での濃度測定と（ステップ１２０）、該測定濃度とＭ１との比較と（ステップ１３０）を繰り返すことにより行う。

続いて、制御装置４０は電気分解を実行する（ステップ１５０）。具体的には、ステップ１４０で設定した電解電圧Ｖ_０を陰極２４と陽極２８との間に印加する。続いて、制御装置４０は累積ＣＯ生成量および累積Ｈ_２生成量を算出する（ステップ１６０，１７０）。具体的に、制御装置４０は流量センサ４４の検出値に、電解時間を演算して累積ＣＯ生成量および累積Ｈ_２生成量を算出する。

そして、制御装置４０は、ステップ１６０，１７０において算出したＣＯ生成量および累積Ｈ_２生成量からＣＯ／Ｈ_２（累積値）を求め、このＣＯ／Ｈ_２（累積値）について、０．４８＜ＣＯ／Ｈ_２（累積値）＜０．５２を満たすか否かを判定する（ステップ１８０）。０．４８＜ＣＯ／Ｈ_２（累積値）＜０．５２であると判定された場合、ＣＯ／Ｈ_２（累積値）が概ね最適比率に調整できたと判断できる。そのため、制御装置４０は電気分解を終了すべく本ルーチンを終了する。他方、０．４８＜ＣＯ／Ｈ_２（累積値）＜０．５２でないと判定された場合、制御装置４０はステップ１６０に戻り、累積ＣＯ生成量を再度算出する。

以上、図７に示したルーチンによれば、電気分解の時点においてＣＯ／Ｈ_２（累積値）を最適比率に調整できる。この調整は、事前に設定した電解条件での電気分解により行ったものであり、この電解条件のうちの電解電圧Ｖ_０は、新たな評価指標に基づいて設定されたものである。従って、図７に示したルーチンによれば、エネルギ効率と生成速度とのバランスを取りつつＣＯ／Ｈ_２（累積値）を最適比率に調整できる。

ところで、上記実施の形態１においては、上記印加電圧の設定の際に、ＣＯとＨ_２の生成速度とエネルギ効率の実際の値を用いたが、例えば点数評価などで抽象化した値を用いてもよい。つまり、上記生成速度に相当する評価指標と上記エネルギ効率に相当する評価指標との積であれば、上記実施の形態１同様の効果を得ることが可能となる。尚、本変形例については後述する実施の形態２においても同様に適用が可能である。

尚、上記実施の形態１においては、電解槽２２が上記第１の発明における「電解槽」に、陰極２４および陽極２８が上記第１の発明における「一組の電極」に、それぞれ相当している。
また、上記実施の形態１においては、制御装置４０が図７のステップ１４０〜１８０の処理を実行することにより上記第１の発明における「電位制御手段」が実現されている。

実施の形態２．
次に、図８乃至図９を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。
上記実施の形態１と本実施形態との違いは、上記実施の形態１ではバッチ式の電解システムであるのに対し、本実施形態ではフロー式の電解システムである点のみである。従って、以下においては、この相違点を中心に説明を行い、上記実施の形態１と共通する箇所についてはその説明を省略または簡略化する。

本実施形態において、電解器１０、電解液タンク１２、ＣＯ_２吸収器１４、大気流入経路１４ａ〜１４ｃおよび水タンク１６は、フロー式の電解システムを構成する。フロー式の電解システムとは、バッチ式の電解システムと異なり、電解開始後に電解器１０内に電解液やＣＯ_２の追加補充が可能なシステムをいう。つまり、フロー式の電解システムにおいては、電解実行中、電解器１０内の電解液中のＣＯ_２濃度やプロトン濃度を所望濃度に維持可能であり、陰極２４上でのＣＯ，Ｈ_２生成量を略一定に保つことが可能である。従って、フロー式の電解システムは、ＣＯ／Ｈ_２（累積値）の最適比率への合わせ込みが容易であるという点において、バッチ式の電解システムに比して優れる。

図８は、実施の形態２におけるＣＯ／Ｈ_２調整制御を説明するための図である。上述したように、フロー式の電解システムにおいては、陰極２４上でのＣＯ，Ｈ_２生成量を略一定にできる。そのため、図８に示すように、電解実行中のＣＯ／Ｈ_２（累積値）は、電解実行中のＣＯ_２溶解濃度に依存する。この理由は、Ｈ_２生成量は略一定であるのに対し、ＣＯ生成量はＣＯ_２溶解濃度に応じて変化し、ＣＯ_２溶解濃度が高くなるほどＣＯ生成量が多くなるためである。そこで、本実施形態においては、陰極２４でのＣＯ、Ｈ_２の生成比率が最適比率となるＣＯ_２溶解濃度（Ｍ２）に調節しつつ、上記実施の形態１同様、電解電圧Ｖ_０にて電気分解を行う。尚、電解時間については、工業的必要量に応じて設定される（一定値：ｔ２）。

［実施の形態２における具体的な処理］
次に、図９を参照しながら、本実施形態において実行される電気分解の具体的処理について説明する。図９は、実施の形態２において、制御装置４０により実行される電気分解処理ルーチンのフローチャートである。

図９に示すルーチンにおいて、制御装置４０は先ず、電解条件を設定する（ステップ２００〜２２０）。具体的には、ステップ２００の処理を実行することで電解器１０内の電解液中のＣＯ_２濃度をＭ２に設定し、ステップ２１０の処理を実行することで電解時間をｔ２に設定し、ステップ２２０の処理を実行することで電解電圧Ｖ_０を設定する。

次いで、制御装置４０は、電解器１０内の電解液中のＣＯ_２濃度をＭ２に保ちながら電気分解を実行する（ステップ２３０〜２６０）。具体的には、ステップ２２０で設定した電解電圧Ｖ_０を陰極２４と陽極２８との間に印加する（ステップ２３０）。同時に、大気導入経路１４ｃからのＣＯ_２バブリング（大気導入）と（ステップ２４０）、ＣＯ_２センサ４２での濃度測定と（ステップ２５０）、該測定濃度とＭ２との比較と（ステップ２６０）を繰り返すことでＣＯ_２濃度をＭ２に保つ。

続いて、制御装置４０は、ステップ２３０で設定した電解時間ｔ２と、電解開始後の経過時間とを比較する（ステップ２７０）。経過時間＞電解時間ｔ２と判定された場合、ＣＯ／Ｈ_２（累積値）が概ね最適比率に調整できたと判断できる。そのため、制御装置４０は電気分解を終了すべく本ルーチンを終了する。他方、経過時間＞電解時間ｔ２でないと判定された場合は、制御装置４０は本ステップの処理を再度行う。即ち、経過時間＞電解時間ｔ２と判定されるまで、電気分解が継続される。

以上、図９に示したルーチンによれば、図７に示したルーチン同様の効果を得ることができる。即ち、エネルギ効率と生成速度とのバランスを取りつつＣＯ／Ｈ_２（累積値）を最適比率に調整できる。

尚、上記実施の形態２においては、制御装置４０が図９のステップ２４０〜２６０の処理を実行することにより上記第２の発明における「ＣＯ_２供給手段」が実現されている。

１０ 電解器
１２ 電解液タンク
１４ ＣＯ_２吸収器
１４ａ 大気流入経路
１４ｂ 大気放出経路
１４ｃ 大気導入経路
１６ 水タンク
１８ ＦＴ合成器
２０ 燃料タンク
２２ 電解槽
２４ 陰極
２８ 陽極
３４ ガス取り出し部
３６ 電源
４０ 制御装置
４２ ＣＯ_２センサ
４４ 流量センサ

Claims (2)

1. ＣＯ_２とＨ_２ＯとからＣＯとＨ_２とを含む合成ガスを生成する電解システムであって、
   ＣＯ_２を吸収させた電解液を内部に備える電解槽と、
   前記電解槽に設けられた一組の電極と、
   電気分解時に投入するエネルギに対する前記合成ガスの発熱量で規定されるエネルギ効率を示す第１指標と、電気分解時に生成する前記合成ガスの生成速度を示す第２指標との積が最大化するよう予め設定された電位差を、前記一組の電極間に印加する電位制御手段と、
   を備えることを特徴とする電解システム。
2. 前記電解槽内の電解液にＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給手段を備え、
   前記ＣＯ_２供給手段は、電気分解中、前記電解液のＣＯ_２濃度が電気分解開始前のＣＯ_２濃度に維持されるようＣＯ_２を供給することを特徴とする請求項１に記載の電解システム。

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