JP6573385B2 - エネルギー利用装置 - Google Patents

Description

本発明は、天然算出される炭酸水から、水素と二酸化炭素を分離し、分離した水素と二酸化炭素のそれぞれをエネルギーとして利用するエネルギー利用装置に関する。

近年の化石燃料（石油や天然ガス）の価格高騰、環境保護意識の高まりを背景に、化石燃料を用いた火力発電以外の発電装置の普及が求められている。特に、再生可能エネルギーによる発電装置の普及が求められている。再生可能エネルギーによる発電の例として、太陽光発電、水力発電、風力発電、潮力発電、海流発電、波力発電、バイオマス発電、地熱発電などがある。これらは、いずれも自然環境に存在する熱源や動力源を用いて発電機を回すことで、電力を発生させる。

これら再生可能エネルギーを用いた発電は、化石燃料と異なり、有限資源を枯渇させることが無く、バイオマス発電を除けば、燃料の燃焼による二酸化炭素発生も生じない。このため、再生可能エネルギーによる発電装置は、環境への負荷が少なく、近年の環境保護意識の高まりに対応できる。

加えて、火力発電に代わる発電装置として、原子力発電が従来から普及しているが、事故や維持コストなどの問題点が明らかになるにつれて、原子力発電に代わる再生可能エネルギーを用いる発電装置が求められている。

このような状況で、わが国においては、国家プロジェクトや様々なプロジェクトによって風力発電装置や太陽光発電装置の設置や普及が進んでいる。風力発電装置は、風の強い山間部に設置されたり、洋上に設置されたりしており、少ないながらも一定の電力を供給するに至っている。しかしながら、風力発電装置は、非常に大掛かりであってコストも高い。加えて、発電後の電力の送電などの難しさもあり、資本力のある企業や電力会社などに、風力発電の参入が限られている現状がある。

太陽光発電は、太陽光発電パネルの普及に伴って、大型太陽光発電システムと家庭用太陽光発電の両面で普及が進んでいる。太陽光発電装置も、再生可能エネルギーである太陽光を用いるだけであるので、環境負荷が少なく、資源枯渇の心配を生じさせない。しかしながら、大型太陽光発電システムを設置するには、大きな資本や技術を必要とするので、普及にはネックが多い。一方、家庭用太陽光発電は、個々の家庭や事業場に普及させやすいが、発電量は小さく、家庭で必要とする電力程度しかまかなえない問題がある。

他の潮力発電や海流発電は、まだ実験段階であったり試作段階であったりして、普及するにはかなりの時間と技術解決を必要とする。

これらのように、太陽光発電、風力発電、潮力発電、海流発電などの再生可能エネルギーを用いる発電装置は、資本力、設備投資、発電量などの問題を有している。このため、再生可能エネルギーを用いる発電装置であって、これら問題の少ない発電装置の導入と普及が求められている。

種々の発電装置において、大がかりな発電装置によって高い発電量を生成して、多くの住居等に供給する大型の発電装置もある。火力発電や水力発電は、これらに含まれる。太陽光発電や風力発電なども、これに含まれる場合もある。一方で、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーは、小規模な発電により、限られた区域での発電と消費を行うことに用いられることが多い。

すなわち、再生可能エネルギーによる発電は、地産地消を意識したものが多い。

このような小規模発電の一つとして、電子機器内で自己発電してエネルギーを回収する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。更に、近年のトレンドとして、水素を用いた発電も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−３８８８５号公報 特開２０１２−４１２２５号公報

特許文献１は、小規模の太陽光発電パネルで発電した直流電流、雷電流、静電気又は電磁波、振動発電等々で発電した電力、ケーブルとシールドケーブル１７に流れる直流電流をＤＣ／ＤＣコンバーターで整流し、蓄電池４に溜め、この電気を太陽光発電パネルと照明器具をサンドイッチに積層した発電装置に接続する自家発電システム、を開示する。

特許文献１は、太陽光発電パネルで発電した電力を、種々の機能に使用しつつ、蓄電も行って再生可能エネルギーでの発電を実現する。

しかしながら、特許文献１は、従来の太陽光発電をそのまま使用しているに過ぎない。太陽光発電は、晴天の際にしか使用できず、また変換効率による発電を行うことが限界である。すなわち、太陽光発電は、晴天との限られた条件での発電との単一のエネルギー生成を発揮できるに過ぎない。

また、特許文献１のように、蓄電池に蓄える場合でも、発電量を超える蓄電はできず、蓄電の際に電力ロスが生じてしまう。もちろん、太陽光を発電に変換する際のロスも高い。すなわち、特許文献１の技術は、太陽光という源となるエネルギーから、効率よく回収を行えていない問題を有している。

特許文献２は、自動車に搭載した自動車用燃料電池に水素発生装置を接続した自動車用燃料発電装置であり、該水素発生装置には、反応器内に一対の電極を設け、該電極間にグロー放電又はアーク放電を発生させない範囲で、外部から供給して両極間に存在させた水素含有化合物から水素を分離可能とする可及的に高い電圧で立ち上がり時間の非常に短いパルスを断続的に印加し、形成された電場で水素含有化合物から水素を発生させる水素発生方法を用いた水素発生装置を使用する装置を開示する。

特許文献２は、水素発生装置を用いて、燃料電池への発電を行うことを開示している。水素を用いた発電を開示しており、従来の化石燃料による発電と異なり、環境負荷を抑えることを目的としている。

しかしながら、特許文献２の技術は、人工的に用意された水素を用いて燃料電池用に発電を行うだけにとどまっている。水素を人工的に用意する際にも、余分なエネルギーを使用しなければならない問題もある。また、水素を発電のみにしか使えない問題もある。もちろん、設置されている専用の燃料電池に用いることしかできない。

特許文献１、２のそれぞれは、再生可能エネルギーを用いて発電を行っているが、その使用状態の制限がある問題がある。また、特許文献１、２の技術は、源となる再生可能エネルギーを、発電という限られた機能にしか用いていない効率の低さの問題がある。

地球上には、太陽光や風力を始めとして、電力などに変換するための、様々なエネルギー源がある。これらは、再生可能なエネルギー源であって、環境負荷を低くして利用できるエネルギー源である。

このようなエネルギー源を、種々の機能に利用することが求められている。言い換えれば、エネルギー源から効率よくかつ種々の用途にエネルギー回収を行うことが必要となっている。

本発明は、このような課題に鑑み、再生可能なエネルギー源に基づいて、効率的に利用が可能なエネルギー利用装置を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明のエネルギー利用装置は炭酸水を水素と二酸化炭素に分解する分離ユニットと、
水素を発電機での発電用に供給する水素供給部と、
二酸化炭素を植物育成用に供給する二酸化炭素供給部と、を備え、
炭酸水は、自然産出される炭酸性温泉から産出され、
水素供給部から供給される水素を用いて、電力を生成する発電ユニットを、更に備え、
二酸化炭素供給部から供給される二酸化炭素を用いて、植物の光合成を促進させる植物育成ユニットを、更に備え、
発電ユニットは、生成した電力を、植物育成ユニットに供給し、
発電ユニットから供給される電力は、植物育成ユニットの空調、照明および電子制御の少なくとも一つに用いられ、
水素供給部および二酸化炭素供給部は、分離ユニットと一体であり、
更に、発電ユニットは、発電において発生する二酸化炭素も植物育成ユニットへ供給する。

本発明のエネルギー利用装置は、自然に算出される炭酸水から、水素と二酸化炭素を分離する。このうち、水素は発電に利用され、二酸化炭素は植物育成に利用される。

このように、本発明のエネルギー利用装置は、自然由来の炭酸水に基づいて、発電と植物育成のマルチプルな利用を可能とする。

加えて、エネルギー利用装置は、炭酸温泉などの天然由来に算出される炭酸水を用いて、発電や植物育成などのマルチプルに利用できるエネルギーを生成できる。このため、再生可能エネルギーと同様に、環境負荷を低減できる。加えて、発電のみのシングルプルな利用に過ぎなかった従来技術に比較して、マルチプルな利用によるエネルギーの有効利用を行える。

また、水素を用いて発電された電力は、植物を育成するための植物工場や農場に利用することもでき、エネルギーの更なる利用循環が拡大できる。この利用循環の拡大によって、天然算出された炭酸水によるエネルギー利用が更に高まる。

本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置の全体ブロック図である。 本発明の実施の形態における炭酸水の産出を示す模式図である。 本発明の実施の形態における分離ユニットの模式図である。 本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置のブロック図である。 本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置のブロック図である。 本発明の実施の形態における植物育成ユニットの模式図である。 本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置のブロック図である。

本発明の第１の発明に係るエネルギー利用装置は、炭酸水を水素と二酸化炭素に分解する分離ユニットと、
水素を発電機での発電用に供給する水素供給部と、
二酸化炭素を植物育成用に供給する二酸化炭素供給部と、を備える。

この構成により、炭酸水から分離・抽出して得られる水素で電力を生成し、二酸化炭素で植物育成を図ることができる。

本発明の第２の発明に係るエネルギー利用装置では、第１の発明に加えて、炭酸水は、自然産出される。

この構成により、エネルギー利用装置で利用されるエネルギーの根本は、自然産出であるので、使用エネルギーを抑えることができる。結果として、環境負荷を低減できる。

本発明の第３の発明に係るエネルギー利用装置では、第２の発明に加えて、炭酸水は、炭酸性温泉から算出される。

この構成により、炭酸水を継続的かつ自然に得ることができる。

本発明の第４の発明に係るエネルギー利用装置では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、分離ユニットは、炭酸水から水素と二酸化炭素を分離して抽出可能な多孔質分離膜を含む。

この構成により、炭酸水を容易に水素と二酸化炭素に分離できる。

本発明の第５の発明に係るエネルギー利用装置では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、分離ユニットは、炭酸水から水素と二酸化炭素を分離して抽出可能な非多孔質分離膜を含む。

この構成により、炭酸水を容易に水素と二酸化炭素に分離できる。

本発明の第６の発明に係るエネルギー利用装置では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、水素供給部から供給される水素を用いて、電力を生成する発電ユニットを、更に備える。

この構成により、分離・抽出された水素によって、電力を生成できる。

本発明の第７の発明に係るエネルギー利用装置では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、二酸化炭素供給部から供給される二酸化炭素を用いて、植物の光合成を促進させる植物育成ユニットを、更に備える。

この構成により、分離・抽出された二酸化炭素により、植物の育成が促進される。

本発明の第８の発明に係るエネルギー利用装置では、第７の発明に加えて、植物育成ユニットは、植物工場、ビニールハウス、ガラスハウス、温室のいずれかである。

この構成により、様々なバリエーションの植物育成装置での植物育成を実行できる。

本発明の第９の発明に係るエネルギー利用装置では、第７または第８の発明に加えて、発電ユニットは、生成した電力を、植物育成ユニットに供給する。

この構成により、生成された電力を更に植物育成での利用に供せられる。結果として、循環度の高いシステムが実現できる。

本発明の第１０の発明に係るエネルギー利用装置では、第９の発明に加えて、発電ユニットから供給される電力は、植物育成ユニットの空調、照明および電子制御の少なくとも一つに用いられる。

この構成により、植物育成ユニットでの電気代を削減できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（実施の形態１）

（全体概要）
まず、本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置の全体概要を説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置の全体ブロック図である。エネルギー利用装置１は、分離ユニット２、水素供給部３および二酸化炭素供給部４を、備える。

分離ユニット２は、炭酸水を水素との二酸化炭素に分離する。炭酸水は、分離されることで、組成要素である水素と二酸化炭素に分離できる。分離ユニット２は、このように、水素と二酸化炭素に分離できる炭酸水を、水素と二酸化炭素に分離する。

分離ユニット２は、分離して得られる水素を、水素供給部３に送出する。同様に、分離して得られる二酸化炭素を二酸化炭素供給部４に送出する。

水素供給部３は、発電機での発電用に、分離して得られた水素を供給する。例えば、発電を実現する発電機が、エネルギー利用装置１の要素としてあるいは外部要素として設けられることもある。この発電機は、水素をエネルギーとして電気を生成する。この発電用に、水素供給部３は、分離して得られた水素を供給する。この供給により、発電機は、水素を用いて発電を行える。

二酸化炭素供給部４は、植物育成用に、分離して得られた二酸化炭素を供給する。例えば、植物工場などの植物育成を行う要素が、エネルギー利用装置１の要素や外部要素として備わることがある。このような植物工場では、植物の育成に二酸化炭素を必要とする。植物は光合成に二酸化炭素を必要とするからである。この植物育成用に、二酸化炭素供給部４は、分離して得られた二酸化炭素を供給する。例えば、植物工場は、この供給された二酸化炭素を、植物の光合成に用いる。

このように、実施の形態におけるエネルギー利用装置１は、炭酸水を分離して、発電および植物育成のそれぞれに、エネルギーを供給できる。この供給の結果、炭酸水との一義的な原料に基づいて、発電と植物育成のハイブリッドな機能実行を実現できる。

（炭酸水）
分離ユニット２は、供給される炭酸水を水素と二酸化炭素に分離する。この炭酸水は、自然産出される。炭酸水は、水に炭酸ガスを浸透させることで人工的に作ることができる。しかしながら、水に炭酸ガスを浸透させて人工的に炭酸水を製造した上で、水素と二酸化炭素に分離することは無駄が多い。水に一度加えた炭酸ガスを、二酸化炭素として更に分離することは、エネルギー効率が悪い。

これに対して、実施の形態のエネルギー利用装置１は、炭酸水として、自然産出された炭酸水を使用する。炭酸水は、様々な場所で様々な形態で算出されることが多い。このような自然産出される炭酸水を使用することで、人工的に炭酸水を製造する無駄が省ける。特に、エネルギー利用装置１は、エネルギーを取り出して利用できるようにするために、自然産出される炭酸水を使用するので、エネルギー取り出しでの不要なエネルギー消費が無い。

図２は、本発明の実施の形態における炭酸水の産出を示す模式図である。自然界には、温泉や鉱泉が多数存在する。この温泉や鉱泉においては、炭酸水（水やお湯を含む）を産出する炭酸性温泉２０がある。このような炭酸性温泉２０は、二酸化炭素である炭酸ガスを含む炭酸水を産出する。

図２のように、炭酸性温泉２０は、炭酸水を産出して供給することができる。エネルギー利用装置１は、この炭酸性温泉２０から算出される炭酸水を使用できる。

我が国は、温泉大国と言われ、様々な地域に多数の温泉が存在する。また、多様な温泉も存在する。このような中で、炭酸性温泉（鉱泉も含む）も、各地に存在する。

このような炭酸性温泉が算出するのは、炭酸水である。すなわち、炭酸性温泉２０を利用することで、炭酸水が、製造コストをかけることなく利用できる。また、エネルギー利用装置１は、炭酸性温泉の近隣に設置されれば、炭酸性温泉２０から算出される炭酸水を効率的に活用できる。もちろん、炭酸性温泉２０から炭酸水が輸送等されれば、エネルギー利用装置１は、炭酸性温泉２０で算出される炭酸水を使用できる。

特に、炭酸性温泉２０は、炭酸性ではない温泉に比べて、まだまだ浴用や飲用としての利用が広がっていないこともある。また、炭酸性温泉を産出する地域が多くないこともある。

このため、炭酸性温泉２０の炭酸水は、浴用や飲用ではないエネルギー利用装置１に使用することが容易である。

このため、炭酸性温泉２０から算出される炭酸水を使用することは、エネルギー利用装置１を活用する者にとっても、炭酸性温泉２０の活用向上を図りたい者にとっても好適である。両者へのメリットを実現できる。

（分離ユニット）
分離ユニット２は、炭酸水を水素と二酸化炭素に分離する。炭酸水は、その組成上、水素と二酸化炭素を含んでいる。これを利用して、分離ユニット２は、炭酸水を分離して、水素と二酸化炭素を得ることができる。

また、分離ユニット２は、炭酸水から水素と二酸化炭素を分離して抽出可能な多孔質分離膜を有することもよい。図３は、本発明の実施の形態における分離ユニットの模式図である。

図３の分離ユニット２は、多孔質分離膜２１を備える。多孔質分離膜２１は、多数の孔２２を備えており、この孔２２を炭酸水が通過するのに合わせて、炭酸水から水素と二酸化炭素が分離される。多孔質分離膜２１によって、炭酸水から確実に水素と二酸化炭素とが分離される。

あるいは、分離ユニット２は、非多孔質分離膜を備えることでもよい。非多孔質分離膜も、炭酸水が通過するのに合わせて、水素と二酸化炭素を抽出する。

これらの多孔質分離膜２１や非多孔質分離膜は、種々の技術が用いられれば良い。

このような多孔質分離膜２１や非多孔質分離膜を備えることで、分離ユニット２は、炭酸水を分離して、水素と二酸化炭素を抽出することができる。

（水素供給部）
水素供給部３は、分離ユニットで分離・抽出された水素を、発電を行う要素に出力する。すなわち、発電用のエネルギーとして水素を供給する。

水素供給部３は、分離ユニット２と一体でもよいし別体でもよい。いずれにしても、水素供給部３が、分離ユニット２に接続していることで、分離ユニット２で分離された水素を、発電用に供給できる。

水素供給部３は、発電用に水素を供給できるように管路で構成されてもよい。また、発電を行う要素に十分な圧力で水素を供給できるように、ポンプなどの機構を含んで構成されてもよい。あるいは、発電を行う要素の処理能力に合わせて、供給量を調節する調節部を備えることもよい。

（二酸化炭素供給部）
二酸化炭素供給部４は、分離ユニット２で分離・抽出された二酸化炭素を、植物育成行う要素に出力する。すなわち、植物育成での光合成のために、二酸化炭素を供給する。

二酸化炭素供給部４は、分離ユニット２と一体でもよいし、別体でもよい。いずれにしても、二酸化炭素供給部４が、分離ユニット２に接続していることで、分離ユニット２で分離された二酸化炭素を、光合成用に供給できる。

二酸化炭素供給部４は、光合成用に二酸化炭素を供給できるように管路で構成されてもよい。また、供給先が遠隔であるなどの場合に対応して、圧力ポンプなどの機構を含んで構成されてもよい。あるいは、植物育成を行う要素の処理能力に合わせて、供給量を調節する調節部を備えることもよい。

（制御部）
エネルギー利用装置１は、制御部５を備えることも好適である。図４は、本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置のブロック図である。図４では、制御部５が備わっている。

制御部５は、分離ユニット２、水素供給部３および二酸化炭素供給部４の少なくとも一つの動作を制御する。図４では、制御部５から分離ユニット２、水素供給部３および二酸化炭素供給部４に矢印が接続されている。この矢印は、制御部５からの制御信号を出力する。

制御部５は、分離ユニット２での分離速度や分離能力を制御する。あるいは、分離ユニット２に供給される炭酸水の量を制御する。これらの制御によって、制御部５は、分離ユニット２での水素と二酸化炭素との分離を制御できる。分離・抽出される水素や二酸化炭素の供給量を制御したい場合に、分離ユニット２での分離速度や能力を制御することで、これらの供給量を、制御できる。この制御によって、発電や植物育成での処理能力を制御することができる。

また、制御部５は、水素供給部３の供給能力を制御できる。例えば、水素供給部３が発電用に水素を供給する場合に、水素の供給量、単位時間の供給量などを制御できる。これらの制御によって、発電を行う要素での処理能力に最適化した状態で、水素を供給できる。

また、制御部５は、二酸化炭素供給部４の供給能力を制御できる。例えば、二酸化炭素供給部４が、光合成用に二酸化炭素を供給する場合に、二酸化炭素の供給量、単位時間の供給量などを制御できる。これらの制御によって、植物育成を行う要素での光合成能力に最適化した状態で、二酸化炭素を供給できる。

これらのように、制御部５は、分離ユニット２、水素供給部３および二酸化炭素供給部４での処理を最適化することができる。

（発電ユニット）
図５は、本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置のブロック図である。

図５では、発電ユニット６と植物育成ユニット７が備わっている。

発電ユニット６は、水素供給部３から供給される水素を用いて、電力を生成する。例えば、発電機などの要素を備えており、発電ユニット６は、水素をエネルギーとして電力を生成する。発電ユニット６は、水素をエネルギーとしてタービンを回転させる動力源を備える。例えば、水素エンジンなどの水素をエネルギーとしてタービンを回転させることのできる機構を備える。

この水素エンジンなどを備えることで、発電ユニット６は、水素をエネルギーとしてタービンを回転させる。このタービンの回転により、発電ユニット６は、電力を生成できる。

発電ユニット６がエネルギーとして利用する水素は、炭酸水から分離・抽出されたものである。加えて、炭酸水は、上述の通り自然産出される。すなわち、水素の生成においては、極めて小さなエネルギーしか消費していない。もちろん、コストもきわめて小さい。

この低消費エネルギーと低コストに基づいて、発電ユニット６は、電力を生成できる。このため、極めて低コストでありながら、環境負荷の低い状態で、電力を生成できる。更には、炭酸性温泉２０などの自然産出された炭酸水を基礎とすることで、利用効率も高い。例えば、浴用に利用された後の炭酸水が、エネルギー利用装置１で使用されて、電力が生成されてもよい。

このように、炭酸水を、電力生成に利用することができる。これらの複合的な組み合わせの結果、発電ユニット６は、低コスト、低環境負荷により電力を生成できる。

発電ユニット６は、水素をエネルギーとして電力を生成するが、補助的な意味合いで、他のエネルギーを併用して利用することもよい。

（植物育成ユニット）
植物育成ユニット７は、植物を育成する。特に、二酸化炭素供給部４から供給される二酸化炭素を用いて植物の光合成を促進させる。

植物は、水と二酸化炭素を用いて光合成を行い成長する。植物育成ユニット７は、このような植物を育成する要素である。植物は、食用の野菜、果物などに加えて、非食用の野菜や果物、あるいは生花などである。二酸化炭素が適切に供給されることで、植物は、光合成を促進して効率的に成長する。

植物育成ユニット７は、植物工場、ビニールハウス、ガラスハウス、温室のいずれかであればよい。もちろん、これらは例示であるので、これら以外の態様である植物を育成する要素であれば、植物育成ユニット７の例である。

図６は、本発明の実施の形態における植物育成ユニットの模式図である。植物育成ユニット７の例として、ビニールハウス７１が、図６には示されている。ビニールハウス７には、二酸化炭素供給部４から二酸化炭素が供給される。供給される二酸化炭素を利用して、ビニールハウス７１内部の植物は、より効率的に光合成を行える。

特に、外気循環による二酸化炭素供給を低減できるので、ビニールハウス７１の換気の手間やコストを低減するメリットも生じる。

加えて、二酸化炭素供給部４で供給される二酸化炭素は、炭酸水から分離・抽出されたものである。このため、二酸化炭素の純度が高く、光合成に最適に利用でき、植物の育成が更に促進される。

（発電ユニットによる電力）
発電ユニット６によって生成された電力は、種々の用途に利用できる。例えば、発電ユニット６の近隣の住居などでの必要に応じて利用される。あるいは、エネルギー利用装置１は、上述の通り、植物育成ユニット７を備えている。このため、発電ユニット６は、生成した電力を、植物育成ユニット７に供給することも好適である。

植物育成ユニット７は、種々の機能を実現するために電力を必要とする。例えば、植物育成ユニット７は、空調、照明および電子制御などの機能を有している。これらの機能は、動作のために電力を必要とする。

植物育成ユニット７は、これら空調、照明および電子制御などに、発電ユニット６から供給される電力を使用する。

図７は、本発明の実施の形態におけるエネルギー利用装置のブロック図である。矢印Ａは、発電ユニット６から植物育成ユニット７へ、電力を供給するルートを示す。上述のように、発電ユニット６は、生成した電力を植物育成ユニット７へ出力できる。

同様に、発電ユニット６は、水素をエネルギーとして電力を生成する際に、二酸化炭素を発生させることもある。このため、この発電において発生する二酸化炭素も、矢印Ａの経路で、植物育成ユニット７へ供給される。植物育成ユニット７は、二酸化炭素供給部４から供給される二酸化炭素に加えて、この経路で供給される二酸化炭素も、植物の育成に用いることができる。

このように、発電ユニット６で生じうる二酸化炭素も、植物育成ユニット７で利用できるので、すべてが循環状態となる。

図７から分かるとおり、例えば炭酸性温泉などの自然産出される炭酸水を起点として、電力生成と植物育成が行える。加えて、すべてが循環経路として構築でき、無駄もない。基礎となる原料の無駄、コスト、環境負荷が最小限に抑えられて、エネルギー利用が実現できる。

また、エネルギー利用装置１は、電力生成と植物育成を行うことができる。このため、電力生成を中心としたシステムに組み込むこともできるし、植物育成を中心としたシステムに組み込むこともできる。

以上のように、実施の形態におけるエネルギー利用装置１は、環境負荷を抑え、低コストかつ全体循環でのエネルギー利用を実現できる。

１ エネルギー利用装置
２ 分離ユニット
３ 水素供給部
４ 二酸化炭素供給部
５ 制御部
６ 発電ユニット
７ 植物育成ユニット

Claims (4)

1. 炭酸水を水素と二酸化炭素に分解する分離ユニットと、
   前記水素を発電機での発電用に供給する水素供給部と、
   前記二酸化炭素を植物育成用に供給する二酸化炭素供給部と、を備え、
   前記炭酸水は、自然産出される炭酸性温泉から産出され、
   前記水素供給部から供給される水素を用いて、電力を生成する発電ユニットを、更に備え、
   前記二酸化炭素供給部から供給される二酸化炭素を用いて、植物の光合成を促進させる植物育成ユニットを、更に備え、
   前記発電ユニットは、生成した電力を、前記植物育成ユニットに供給し、
   前記発電ユニットから供給される電力は、前記植物育成ユニットの空調、照明および電子制御の少なくとも一つに用いられ、
   前記水素供給部および前記二酸化炭素供給部は、前記分離ユニットと一体であり、
   更に、前記発電ユニットは、発電において発生する二酸化炭素も前記植物育成ユニットへ供給する、エネルギー利用装置。
2. 前記植物育成ユニットは、植物工場、ビニールハウス、ガラスハウス、温室のいずれかである、請求項１記載のエネルギー利用装置。
3. 前記分離ユニットは、炭酸水から水素と二酸化炭素を分離して抽出可能な多孔質分離膜を含む、請求項１または２記載のエネルギー利用装置。
4. 前記分離ユニットは、炭酸水から水素と二酸化炭素を分離して抽出可能な非多孔質分離膜を含む、請求項１または２記載のエネルギー利用装置。