JP6453258B2 - Hydrogen energy supply system - Google Patents
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Description
本発明は、アルミを原材料とする水素エネルギーの供給システムに関する。 The present invention relates to a hydrogen energy supply system using aluminum as a raw material.
これまでに提案されている水素エネルギーの供給システムとしては、特許文献１に水素発生装置と水素を貯蔵した水素カートリッジを備え、この水素カートリッジに情報記憶手段を有することでコンピュータに接続し、取引先との間で水素の取引を行う水素取引システムを開示するが、水素発生に必要な原材料の取引が含まれていない。
特許文献２にエネルギー源手段と、水素生成手段と、水素燃料ユーザ手段と、それらを連係したデータ収集，記憶，制御及び供給手段とを有するエネルギー分配ネットワークを開示するが、水素の単なるデリバリに関するものに過ぎない。
As a hydrogen energy supply system that has been proposed so far, Patent Document 1 includes a hydrogen generator and a hydrogen cartridge that stores hydrogen, and the hydrogen cartridge has an information storage means that can be connected to a computer and Discloses a hydrogen trading system that trades hydrogen with the company, but does not include trading of raw materials necessary for hydrogen generation.
Patent Document 2 discloses an energy distribution network having energy source means, hydrogen generation means, hydrogen fuel user means, and data collection, storage, control and supply means linking them, but relates to mere delivery of hydrogen. Only.
本発明は、安価に製造できる海外にてアルミ精錬と、それにより生産されたアルミインゴットを原材料にアルミチップを生産し、このアルミチップを国内に輸入し、水素発生に用いる水素エネルギーの供給システムの提供を目的とする。 The present invention is an aluminum refining system that can be manufactured at low cost, and aluminum chips are produced using the aluminum ingots produced as a raw material. For the purpose of provision.
本発明に係る水素エネルギー供給システムは、日本国以外の国に有するアルミ精錬手段と、前記アルミ精錬手段にて得られたアルミインゴットからアルミチップを生産するための日本国以外の国に有するアルミチップ生産手段と、前記アルミチップを日本国に輸送するための輸送手段と、前記日本国内に輸送されたアルミチップを用いて水素を発生させるための水素発生手段と、前記水素発生手段にて得られた水素の供給手段とを備え、前記アルミ精錬に関する情報と、アルミチップ生産に関する情報と、アルミチップの輸送に関する情報と、水素発生に関する情報とがネットワークにより連携されていることを特徴とする。 Hydrogen Energy supply system according to the present invention, aluminum having a country other than Japan for producing an aluminum smelting unit having a country other than Japan, an aluminum ingot or al aluminum chips obtained by the aluminum refining means Obtained by chip production means, transport means for transporting the aluminum chips to Japan, hydrogen generation means for generating hydrogen using the aluminum chips transported in Japan, and the hydrogen generation means Characterized in that information relating to the aluminum refining, information relating to aluminum chip production, information relating to aluminum chip transportation, and information relating to hydrogen generation are linked by a network.
ここで、日本国以外の国とは、いわゆる日本に対する外国を意味し、電気代，人件費が日本よりも安く、安価に生産できる国でボーキサイトからアルミを精錬し、アルミニウムのインゴットを生産し、次に同一又は他の外国にてこのアルミインゴットからチップ状に加工することで、アルミチップを生産する。
従来は、外国にて精錬及び鋳造されたインゴットを日本国内に輸入し、それから各種アルミ製品を生産していた。
これに対して本発明は、外国にてアルミチップとして安価に水素発生用の原材料を生産した点に特徴がある。
Here, countries other than Japan mean so-called foreign countries to Japan. Electricity and labor costs are cheaper than Japan, and aluminum can be refined from bauxite to produce aluminum ingots. Next, aluminum chips are produced by processing the aluminum ingots into chips in the same or other foreign countries.
In the past, ingots that were refined and cast in foreign countries were imported into Japan, and various aluminum products were then produced.
On the other hand, the present invention is characterized in that raw materials for hydrogen generation are produced at low cost as an aluminum chip in a foreign country.
本発明においては、外国のアルミ精錬手段にてボーキサイトからアルミインゴットを生産するアルミ精錬に関する情報、前記インゴットから外国のアルミチップ生産手段にてアルミチップを生産する際のアルミチップ生産に関する情報、このアルミチップを国内に輸入する際のアルミチップの輸送に関する情報、輸入されたアルミチップを原材料にして水素発生手段による水素発生に関する情報等の一連の情報を電気通信回線（インターネット）にてネットワークを形成し、一元管理したものである。
なお、このネットワークには必要に応じて、ボーキサイトの生産国におけるボーキサイトの生産に関する情報、生産された水素の供給に関する情報を含めることができる。
In the present invention, information on aluminum refining for producing aluminum ingots from bauxite by foreign aluminum refining means, information on aluminum chip production when producing aluminum chips from foreign ingots by means of foreign aluminum chip producing, this aluminum A network of information on aluminum chip transportation when importing chips into the country and a series of information such as information on hydrogen generation by means of hydrogen generation using imported aluminum chips as a raw material is formed on a telecommunication line (Internet). , Centrally managed.
The network can include information on bauxite production in the bauxite producing country and information on the supply of produced hydrogen, if necessary.
本発明において、水素発生手段はアルミチップとアルカリ水溶液とを反応させ、水素と水酸化アルミニウムを得るものであってよく、前記水酸化アルミニウムは前記アルミチップの生産国に輸送し、アルミチップの生産に供することもできる。 In the present invention, the hydrogen generating means may be one that reacts an aluminum chip and an aqueous alkaline solution to obtain hydrogen and aluminum hydroxide, and the aluminum hydroxide is transported to the country where the aluminum chip is produced, and the aluminum chip is produced. It can also be used.
本発明に係る水素エネルギー供給システムにあっては、水素エネルギーを得るためのアルミチップを外国にて生産するようにした事業モデルそのものがこれまでにない新しいものである。
本発明者の試算によれば、これまでに提案されているナフサ改質や電解方法による水素供給よりも約３０％以上安価であるとともに、ＣＯ２排出量の観点からは水素１ｔｏｎ製造当たりで従来ナフサ改質法と比較して５５％の排出削減が可能であり、電気分解法より８１％の排出削減が可能である。
In the hydrogen energy supply system according to the present invention, a business model itself that produces aluminum chips for obtaining hydrogen energy in a foreign country is a new one that has never existed before.
According to the estimation of the present inventor, the hydrogen supply is about 30% or more cheaper than the hydrogen supply by the naphtha reforming and electrolysis methods proposed so far, and from the viewpoint of CO 2 emission amount, it is conventionally per 1 ton of hydrogen production. Compared to the naphtha reforming method, it is possible to reduce emissions by 55%, and it is possible to reduce emissions by 81% compared to the electrolysis method.
本発明に係る水素エネルギー供給システムを図１に基づいて説明する。
ボーキサイトの産出国にてボーキサイト１が採掘される。
ボーキサイトの産出側には、ボーキサイトの産出量の情報記憶手段と、受注に関する情報受信手段と、発送に関する情報発信手段を有する。
電力・人件費等が安価な外国にては、アルミ精錬装置等からなるアルミ精錬手段２を有する。
アルミ精錬手段２側には、精錬及び鋳造されたインゴットの生産量に関する情報記憶手段と、受注に関する受信手段と、発送に関する情報の送信手段とを有する。
アルミ精錬装置を有する外国、あるいは他の安価に加工できる外国にて、アルミインゴットからチップ状のアルミに加工するチップ加工装置を有する。
アルミチップとは、小さなチップ状に切り出す加工をいい、チップの形状に制限はない。
アルミをチップ状にすることで、次にアルカリ液と反応させて水素を発生させる原材料として日本国内に直接的に輸入することができ、従来のアルミインゴットとして輸入するのとは異なる輸入形態となる。
アルミチップの生産側においてもチップの生産量の情報記憶手段、受注に関する情報受信手段、及び発送に関する情報の送信手段とを有する。
受注を受けたアルミチップ３は、輸送手段により日本国内に輸入される。
この輸送手段側には、輸送量の情報記憶手段、受注に関する情報の受信手段、及び日本国内輸入に関する情報の発信手段を有する。
日本国内には、水素発生装置４を有する。
A hydrogen energy supply system according to the present invention will be described with reference to FIG.
Bauxite 1 is mined in the bauxite producing country.
On the bauxite production side, bauxite production amount information storage means, information reception means concerning orders, and information transmission means concerning shipping are provided.
In foreign countries where electric power and labor costs are low, an aluminum refining means 2 including an aluminum refining device is provided.
On the aluminum refining means 2 side, there are information storage means relating to the production amount of the refined and cast ingot, receiving means relating to orders, and transmission means for information relating to shipping.
In foreign countries that have aluminum refining equipment, or other foreign countries that can be processed at low cost, it has a chip processing device that processes aluminum ingots into chip-shaped aluminum.
Aluminum chip refers to the process of cutting into small chips, and there is no restriction on the shape of the chip.
By making aluminum into chips, it can be directly imported into Japan as a raw material that then reacts with an alkaline solution to generate hydrogen, resulting in a different import form from that of a conventional aluminum ingot. .
The aluminum chip production side also has chip storage information storage means, information reception means regarding orders, and information transmission means regarding shipment.
The aluminum chip 3 that has received the order is imported into Japan by means of transportation.
On this transportation means side, there are transportation quantity information storage means, order receiving information receiving means, and domestic import information sending means.
Japan has a hydrogen generator 4.
水素発生装置４は、反応液となるアルカリ水溶液の貯留タンクと、アルミチップを受け入れるホッパーと、アルミチップとアルカリ水溶液との反応槽を有する。
反応槽では、アルミとアルカリ水溶液との反応により水素が発生し、副産物として水酸化アルミニウムが発生する。
また、必要に応じて水素発生触媒が用いられる。
水素発生装置側には、水素の生産に関する情報の記憶手段、受注に関する情報の受信手段、発送した水素に関する情報の発信手段を有する。
水素発生装置４にて得られた水素は、水素ステーション５等に移送，供給され、自動車等の燃料電池に供給される。
副産物として発生した水酸化アルミ（水酸化アルミニウム）は、一部が国内にて工業用原料として消費され、残りはアルミチップの生産国に戻され、アルミチップの再生産に供される。
上記各手段間は、インターネットにて相互にネットワークを形成し、日本国内に設けたパソコン装置にて一元管理する。
また、水素ステーションへの供給量や販売量の情報もネットワークにて連携してもよい。
水素発生装置と水素を供給するための水素ステーションを一体的に設けてもよく、水素を各地水素ステーションに輸送してもよい。
The hydrogen generator 4 has a storage tank for an alkaline aqueous solution as a reaction solution, a hopper for receiving an aluminum tip, and a reaction tank for the aluminum tip and the alkaline aqueous solution.
In the reaction vessel, hydrogen is generated by the reaction between aluminum and an aqueous alkali solution, and aluminum hydroxide is generated as a by-product.
Further, a hydrogen generation catalyst is used as necessary.
The hydrogen generator side has storage means for information relating to the production of hydrogen, reception means for information relating to orders, and transmission means for information relating to the delivered hydrogen.
Hydrogen obtained by the hydrogen generator 4 is transferred and supplied to the hydrogen station 5 or the like and supplied to a fuel cell such as an automobile.
A part of aluminum hydroxide (aluminum hydroxide) generated as a by-product is consumed as industrial raw materials in the country, and the rest is returned to the country where aluminum chips are produced, and is used for aluminum chip reproduction.
A network is formed between the above means on the Internet, and is centrally managed by a personal computer device provided in Japan.
In addition, information on the supply amount and sales amount to the hydrogen station may be linked via a network.
A hydrogen generator and a hydrogen station for supplying hydrogen may be provided integrally, or hydrogen may be transported to various hydrogen stations.
１ ボーキサイト
２ アルミ精錬
３ アルミチップ
４ 水素発生装置
５ 水素ステーション
６ 水酸化アルミ
1 Bauxite 2 Aluminum refining 3 Aluminum chip 4 Hydrogen generator 5 Hydrogen station 6 Aluminum hydroxide
Claims (3)
前記アルミ精錬手段にて得られたアルミインゴットからアルミチップを生産するための日本国以外の国に有するアルミチップ生産手段と、
前記アルミチップを日本国に輸送するための輸送手段と、
前記日本国内に輸送されたアルミチップを用いて水素を発生させるための水素発生手段と、
前記水素発生手段にて得られた水素の供給手段とを備え、
前記アルミ精錬に関する情報と、アルミチップ生産に関する情報と、アルミチップの輸送に関する情報と、水素発生に関する情報とがネットワークにより連携されていることを特徴とする水素エネルギー供給システム。 Aluminum refining means in countries other than Japan,
And aluminum chips production means having a country other than Japan for the production of aluminum ingots or al aluminum chips obtained by the aluminum smelting unit,
Transportation means for transporting the aluminum chip to Japan;
Hydrogen generating means for generating hydrogen using the aluminum chip transported in Japan,
Hydrogen supply means obtained by the hydrogen generation means,
A hydrogen energy supply system, wherein information relating to the aluminum refining, information relating to aluminum chip production, information relating to aluminum chip transportation, and information relating to hydrogen generation are linked by a network.
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