JPH09199155A - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

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JPH09199155A
JPH09199155A JP8008612A JP861296A JPH09199155A JP H09199155 A JPH09199155 A JP H09199155A JP 8008612 A JP8008612 A JP 8008612A JP 861296 A JP861296 A JP 861296A JP H09199155 A JPH09199155 A JP H09199155A
Authority
JP
Japan
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hydrogen
storage alloy
hydrogen storage
reactor
fuel cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP8008612A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Tanaka
努 田中
Yoshiaki Ikenaga
慶章 池永
Seiji Furuhashi
誠治 古橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP8008612A priority Critical patent/JPH09199155A/en
Publication of JPH09199155A publication Critical patent/JPH09199155A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H01M8/184Regeneration by electrochemical means
    • H01M8/186Regeneration by electrochemical means by electrolytic decomposition of the electrolytic solution or the formed water product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely realize the effective and reversible utilization of energy by storing the hydrogen generated by the electrolysis of water in a spent hydrogen storage alloy contaminated by a radioactive material. SOLUTION: Water 12a is fed to the reactor 11 of a fuel cell 10, and a DC voltage is applied to electrodes 11b, 11c. Water 12a is electrolyzed, and the oxygen generated on the positive electrode 11c is stored in an oxygen storage tank 13. The hydrogen generated on the negative electrode 11b is introduced into a hydrogen storage alloy containing means 15. A hydrogen storage alloy 15a is manufactured by utilizing a spent nuclear fuel cover pipe or the like, and it is contaminated with a radioactive material. When the hydrogen 15b is introduced, a large quantity of the hydrogen 15b is stored based on the action of the β-rays generated by the radioactive material in the hydrogen storage alloy 15a. The heat of reaction is deprived of by heating/cooling bodies and accumulated in a heat conducting member 15c, and reaction continuously proceeds. The cost of the hydrogen storage alloy 15a can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池に関し、よ
り詳細には反応器、水素吸蔵合金収容手段等を含んで構
成され、放射性物質により汚染された水素吸蔵合金を用
いてエネルギーを可逆的に利用することが可能な燃料電
池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell, and more particularly, to a reversible energy storage system using a hydrogen storage alloy contaminated with radioactive materials, which comprises a reactor, a hydrogen storage alloy accommodating means, and the like. The present invention relates to a fuel cell that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池は、電気化学反応により燃料の
もつ化学エネルギーを電気エネルギーに直接的に変換す
る発電方式であり、以下のような優れた特徴を有してい
る。
2. Description of the Related Art A fuel cell is a power generation system that directly converts chemical energy of a fuel into electric energy by an electrochemical reaction and has the following excellent features.

【0003】(1)既存の火力発電システム等の場合に
おけるようなカルノーサイクル(Carnot's cycle) の影
響を受けないため、発電効率が高く、排熱を利用すると
総合エネルギー効率が約80%にまで達し、高効率のエ
ネルギー利用が図れる。
(1) Since it is not affected by the Carnot's cycle as in the case of the existing thermal power generation system, the power generation efficiency is high and the total energy efficiency reaches about 80% when exhaust heat is used. Highly efficient energy utilization can be achieved.

【0004】(2)102 kW級から104 kW級程度
までの比較的小さな容量のものでも、最新鋭の大容量火
力発電システム並に40%を超える高い発電効率が得ら
れ、かつ部分負荷操業時における効率低下も少ない。
(2) Even with a relatively small capacity of about 10 2 kW class to about 10 4 kW class, it is possible to obtain a high power generation efficiency of more than 40% as well as a state-of-the-art large capacity thermal power generation system and a partial load. There is little decrease in efficiency during operation.

【0005】(3)窒素酸化物などの大気汚染物質の排
出や騒音、振動の発生が少なく、環境への悪影響が小さ
い。
(3) The emission of air pollutants such as nitrogen oxides, the generation of noise and vibration are small, and the adverse effect on the environment is small.

【0006】(4)燃料としては水素や天然ガス、LP
G、メタノール、ナフサ、灯油等の炭化水素、あるいは
これらを組み合わせたものを使用することが可能であ
り、エネルギー源の多様性に優れている。
(4) Hydrogen, natural gas, LP as fuel
It is possible to use hydrocarbons such as G, methanol, naphtha, kerosene, and the like, or a combination thereof, and it is excellent in the variety of energy sources.

【0007】(5)多量の冷却水(海水)を必要としな
いので、立地条件に関する制約が少ない。
(5) Since a large amount of cooling water (seawater) is not required, there are few restrictions on site conditions.

【0008】しかしながらこのような多くの優れた特徴
を有する燃料電池ではあっても、発電のみならず、余剰
電力を化学的エネルギー(燃料)として貯蔵しておき、
この貯蔵した化学的エネルギーを必要なときに取り出し
て電気エネルギーに直接的に変換するいわゆるエネルギ
ーの可逆的利用に関しては、現在のところ進展していな
い。この原因のひとつは、電気エネルギーから化学エネ
ルギーへの変換過程において発生する燃料に関し、安価
で、かつ効率的な貯蔵・再放出技術が確立されていない
ことにある。
However, even with a fuel cell having many excellent features as described above, not only power generation but also surplus power is stored as chemical energy (fuel),
At present, no progress has been made on the so-called reversible use of stored energy, which is taken out when needed and directly converted into electric energy. One of the causes is that the inexpensive and efficient storage / re-release technology has not been established for the fuel generated in the process of converting electric energy into chemical energy.

【0009】この燃料の貯蔵・再放出技術には、燃料と
しての水素(H)ガスを金属水素化物の形で吸蔵するい
わゆる水素吸蔵合金を用いる方法が知られている。この
方法は、ある種の金属あるいは合金が水素と反応し、こ
の水素が金属水素化物の形で補足・吸蔵される一方、加
熱すると前記水素が放出される現象を利用したものであ
る。この水素吸蔵合金を用いる方法においては、固体・
気体反応であるにもかかわらず反応が比較的速い速度で
進行すると共に、可逆性を有している。また合金によっ
ては、液体水素と同等あるいはそれ以上の密度で水素を
吸蔵し得る能力があり、多くの注目を集めている。
In this fuel storage / re-release technology, a method using a so-called hydrogen storage alloy that stores hydrogen (H) gas as a fuel in the form of a metal hydride is known. This method utilizes a phenomenon in which a certain kind of metal or alloy reacts with hydrogen, and this hydrogen is trapped / occluded in the form of a metal hydride, while the hydrogen is released when heated. In the method using this hydrogen storage alloy, solid
Although it is a gas reaction, the reaction proceeds at a relatively high speed and is reversible. Further, some alloys have the ability to store hydrogen at a density equal to or higher than that of liquid hydrogen, and have received much attention.

【0010】実用的な水素吸蔵合金としては、一般的に
次のような特性が求められる。 1)活性化が容易で、水素吸蔵能力が大きいこと。 2)反応生成熱が小さいこと。 3)室温付近の解離圧が2〜3atm程度に小さいこ
と。 4)水素の吸蔵・放出速度が大きいこと。 5)水素の吸蔵・放出を繰り返しても性能劣化が少ない
こと。 6)安価であること。
The following characteristics are generally required for a practical hydrogen storage alloy. 1) Easy activation and large hydrogen storage capacity. 2) The heat of reaction formation is small. 3) The dissociation pressure near room temperature is as small as 2-3 atm. 4) The rate of hydrogen absorption and desorption is high. 5) There is little deterioration in performance even after repeated storage and release of hydrogen. 6) Inexpensive.

【0011】現在、水素吸蔵合金については多くの研究
が行われており、これらは(a)Mg(マグネシウ
ム)、(b)Ti(チタン)、(c)希土類金属、
(d)Zr(ジルコニウム)等のその他の金属及びこれ
らの金属をベースとした合金に大別される。
At present, many studies have been conducted on hydrogen storage alloys. These are (a) Mg (magnesium), (b) Ti (titanium), (c) rare earth metal,
(D) Other metals such as Zr (zirconium) and alloys based on these metals are roughly classified.

【0012】Mg系の合金は、水素吸蔵量が7.6重量
%と大きく、かつ合金の密度が小さいために移動用とし
て使用するには有利である一方、水素を放出させる際の
加熱温度が高く(287℃で解離圧1000hPa)、
かつ反応速度が遅いこと等に難点がある(文献;セラミ
ック、14[4](1979) 小野修一郎、大角泰章、金属水素化
物、p339)。
The Mg-based alloy has a large hydrogen storage capacity of 7.6% by weight and is low in density of the alloy, so that it is advantageous for use as a transfer material. On the other hand, the heating temperature for releasing hydrogen is high. High (dissociation pressure 1000 hPa at 287 ° C),
Moreover, there is a problem in that the reaction rate is slow (Reference; Ceramics, 14 [ 4] (1979) Shuichiro Ono, Yasuaki Ohsumi, Metal Hydride, p339).

【0013】またTi系の合金は活性化が困難であり、
すなわち合金の表面に酸化物の皮膜、水分あるいはガス
などが吸着し易いので、水素吸蔵性能が損なわれ易く、
またこの水素吸蔵性能が水素の純度によっても影響を受
け易いこと等に難点がある(文献;大工試季報、30[3]
(1979)、中根正典、大角泰章、鈴木博、加藤明彦,金属
水素化物の研究の現状とその新しい応用、p201) 。
Further, it is difficult to activate a Ti-based alloy,
That is, since the oxide film, moisture or gas is easily adsorbed on the surface of the alloy, the hydrogen storage performance is easily impaired,
There is also a problem that this hydrogen storage performance is easily affected by the purity of hydrogen (Reference; Carpenter's Trial Report, 30 [ 3]
(1979), Masanori Nakane, Yasuaki Ohsumi, Hiroshi Suzuki, Akihiko Kato, Current status of research on metal hydrides and their new applications, p201).

【0014】また希土類金属系の合金AB5 (Aは希土
類金属、BはNi(ニッケル)、Co(コバルト)等の
金属を示す)についても一連の研究が行われており、こ
の合金AB5 は水素の吸蔵・放出特性は優れているが、
高価であること等に難点がある(文献; Philips Res.
Repts. ,25[1](1970) J.H.N.Van Vucht,F.A.Kuijpers,
H.C.A.M.Bruning、 Reversible Room Temperature Adso
rption of Hydrogen byIntermetallic Compounds、p13
3)。
[0014] Alloy AB 5 (A is a rare earth metal, B is Ni (nickel), Co (showing a metal such as cobalt)) of the rare earth metal-based series of studies have been performed for this alloy AB 5 is It has excellent hydrogen absorption and desorption characteristics,
There is a drawback in that it is expensive (reference; Philips Res.
Repts., 25 [ 1] (1970) JHNVan Vucht, FAKuijpers,
HCAMBruning, Reversible Room Temperature Adso
rption of Hydrogen by Intermetallic Compounds, p13
3).

【0015】またその他の金属としては、Zr、Hf
(ハフニウム)、Cu(銅)、V(バナジウム)、Nb
(ニオブ)系の合金等の調査が行なわれているが、その
特性については不明な点が多い。このように、現時点の
水素吸蔵合金にはいくつかの難点が存在しており、実用
規模で用いることができる水素吸蔵合金は未だ開発過程
にあるといえる。
Other metals include Zr and Hf.
(Hafnium), Cu (copper), V (vanadium), Nb
Although investigations of (niobium) -based alloys and the like are being conducted, there are many unclear points regarding their characteristics. As described above, the hydrogen storage alloys at present have some drawbacks, and it can be said that the hydrogen storage alloys that can be used on a practical scale are still under development.

【0016】また最近、放射線を制御・利用した技術が
研究されており、特開平6−72701号公報には、劣
化ウラン(ウラン(U)同位体の存在度が天然ウランの
それ以下(約0.2%)のもの)を水素吸蔵合金として
用いる着想が提案されている。これは、ウランの濃縮工
程における副産物としての劣化ウランを用い、これを約
250℃に加熱してUH3 の金属水素化物として水素を
吸蔵する一方、約450℃に加熱して水素を放出させる
方法である。
Recently, a technique for controlling and utilizing radiation has been studied, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-72701 discloses that the abundance of depleted uranium (uranium (U) isotope is less than that of natural uranium (about 0). .2%)) has been proposed as a hydrogen storage alloy. This is a method in which depleted uranium is used as a by-product in the uranium concentration process, and this is heated to about 250 ° C. to occlude hydrogen as a metal hydride of UH 3 while being heated to about 450 ° C. to release hydrogen. Is.

【0017】また特開平6−201868号公報には、
パラジウム(Pd)等の水素吸蔵合金を陰極として用
い、人工ミクロ空隙中における表面水圧の加圧力倍率を
≫1に設定し、蒸気相を押さえた加圧液相下において電
気分解を行い、H+ イオン濃度を著しく高めることによ
り、水素吸蔵合金の吸蔵能力を高める。また同時に、重
水素プラズマ内に発生するプラズマ振動周波数をγ線領
域にまで急激に高めることにより、重水素熱核反応バー
ストを起こさせて中性子放出能を制御する方法が開示さ
れている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 6-201868 discloses that
A hydrogen storage alloy such as palladium (Pd) is used as a cathode, the pressing force ratio of the surface water pressure in the artificial microvoid is set to >> 1, and electrolysis is performed under a pressurized liquid phase that suppresses the vapor phase, and H + The storage capacity of the hydrogen storage alloy is increased by significantly increasing the ion concentration. At the same time, a method is disclosed in which the plasma oscillation frequency generated in deuterium plasma is rapidly increased to the γ-ray region to cause a deuterium thermonuclear reaction burst to control the neutron emission capacity.

【0018】また特公平5−53543号公報には、使
用済み核燃料より回収した高放射性白金族元素(例えば
ルテニウム−106)を酸化チタン等のn型微粒子半導
体に担持させたものが提案されている。これに水を接触
させると、放射線、触媒作用により水素と酸素とに容易
に分解すると記載されている。
Further, Japanese Patent Publication No. 5-53543 proposes that a highly radioactive platinum group element (for example, ruthenium-106) recovered from spent nuclear fuel is supported on an n-type fine particle semiconductor such as titanium oxide. . It is described that when it is contacted with water, it is easily decomposed into hydrogen and oxygen by radiation and catalytic action.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】従来の燃料電池におい
ては、これに使用する水素吸蔵合金に関して多くの種類
のものが研究されているが、上述したように、これらに
は水素吸蔵能力が低い、水素放出が難しい、エネルギー
変換効率が低い、価格が高い等の問題のいくつかがそれ
ぞれ残っており、したがって実用的に使用することが難
しいという課題があった。
In the conventional fuel cells, many kinds of hydrogen storage alloys have been studied for the conventional fuel cells, but as described above, these have low hydrogen storage capacity. There are still some problems such as difficulty in releasing hydrogen, low energy conversion efficiency, high price, etc. Therefore, there is a problem that practical use is difficult.

【0020】また上記した劣化ウランを用いた燃料電池
においては、劣化ウランの再利用、及びこれに伴う水素
吸蔵合金の価格低下等が期待されるが、上述したように
水素の吸蔵・放出に比較的多くの熱量を必要とし、エネ
ルギー変換効率がよくないという課題があった。また劣
化ウラン中のU同位体の存在度が低く、放射線を積極的
に利用して水素吸蔵能力を高める技術には至っていない
という課題があった。
In the fuel cell using the above-mentioned depleted uranium, it is expected that the depleted uranium will be reused and the price of the hydrogen storage alloy will be reduced accordingly. There was a problem that the energy conversion efficiency was not good because it required a large amount of heat. In addition, the abundance of U isotopes in depleted uranium is low, and there has been a problem that a technology for positively utilizing radiation to enhance the hydrogen storage capacity has not been reached.

【0021】また上記した特開平6−201868号公
報に開示された技術においては、いわゆるFP効果(Fl
eishchmann-Pons )の安定性を高めるために主としてな
されたものであり、燃料電池にこの技術を直ちに適用し
てエネルギーの可逆的利用を図ることは難しいという課
題があった。
Further, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-201868, the so-called FP effect (Fl
It was mainly done to improve the stability of eishchmann-Pons), and there was a problem that it is difficult to immediately apply this technology to a fuel cell to achieve reversible use of energy.

【0022】また上記した特公平5−53543号公報
に開示された技術においては、上述したように、放射線
エネルギーを利用し、水を分解して燃料としての水素を
発生させる方法であり、水素吸蔵合金における水素の吸
蔵・放出にこの技術を直接的に利用することができない
という課題があった。
In the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-53543 mentioned above, as described above, the radiation energy is used to decompose water to generate hydrogen as a fuel. There is a problem that this technology cannot be directly used for storage and release of hydrogen in the alloy.

【0023】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、安価な水素吸蔵合金を用いて効率よく水素を
吸蔵・放出させ、エネルギーの可逆的利用を図ることが
できる燃料電池を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a fuel cell capable of reversibly utilizing energy by efficiently absorbing and desorbing hydrogen by using an inexpensive hydrogen storage alloy. Is intended.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段及びその効果】多くの遷移
金属や亜遷移元素では、この母体の金属結晶格子中に水
素原子が入ったいわゆる侵入形水素化物(Interstitial
hydride)が形成される。これらの水素化物は遷移金属
を水素気流中で加熱すると生成され、これらの多くは原
子価法則に従わないベルトライド化合物(berthollide
compound:不定比化合物)となっている。このベルトラ
イド化合物においては、Hは金属結晶格子の隙間にプロ
トン(水素の原子核、陽子)となって入っている一方、
電子は金属の結合電子の場合と同様の行動をとってお
り、したがって導電性を有している。また塩類似水素化
物の場合の比重が純金属よりも大きくなるのに比較し、
このような金属類似水素化物では水素を貯蔵すると金属
格子が膨張し、比重が小さくなっている。
[Means for Solving the Problem and Its Effect] In many transition metals and subtransition elements, so-called interstitial hydrides (HBs) in which hydrogen atoms are contained in the metal crystal lattice of this matrix are used.
hydride) is formed. These hydrides are produced by heating transition metals in a stream of hydrogen, and many of these are berthollide compounds that do not follow the valence law.
compound: non-stoichiometric compound). In this beltride compound, H enters as protons (hydrogen nuclei, protons) in the interstices of the metal crystal lattice,
The electron behaves similarly to the case of a bond electron of a metal, and thus has conductivity. Compared to the fact that the specific gravity of salt-like hydrides is higher than that of pure metal,
In such a metal-like hydride, when hydrogen is stored, the metal lattice expands and the specific gravity decreases.

【0025】ところで水素吸蔵合金にβ線が作用する
と、下記の式に基づいてプロトンpが中性子nに変換さ
れる。
When β rays act on the hydrogen storage alloy, protons p are converted into neutrons n based on the following equation.

【0026】p → n+e- +ν p → n+e+ +ν e- +e+ → γ ただし、p:プロトン n:ニュートロン(中性子) e- :電子 e+ :陽電子 ν:ニュートリノ すなわち、β線がプロトンpに衝突すると、中性子nと
ニュートリノνとが発生し、水素は順次中性子nとして
金属結晶格子中に貯蔵される。この場合、中性子nは電
荷を持たないので、金属結晶格子中のイオンとの間にク
ーロン相互作用が発生せず、プロトンpの形態で貯蔵す
る場合に比較して水素吸蔵量が飛躍的に増加する。他
方、強いγ線の存在下において水素吸蔵合金を加熱する
と、上記式と逆の反応が進行する。すなわち、γ線から
電子対(e- +e+ )が創生され、中性子nはプロトン
pに変換されてやがて水素原子となる。本発明はこれら
のことを本発明者等が見出し、完成するに至った。
P → n + e + ν p → n + e + + ν e + e + → γ where p: proton n: neutron (neutron) e : electron e + : positron ν: neutrino Upon collision, neutrons n and neutrinos ν are generated, and hydrogen is sequentially stored in the metal crystal lattice as neutrons n. In this case, since the neutron n does not have an electric charge, Coulomb interaction does not occur with the ion in the metal crystal lattice, and the hydrogen storage amount is dramatically increased as compared with the case of storing in the form of the proton p. To do. On the other hand, when the hydrogen storage alloy is heated in the presence of strong γ rays, the reaction opposite to the above formula proceeds. That is, an electron pair (e + e + ) is created from γ rays, and neutrons n are converted into protons p to eventually become hydrogen atoms. The present inventors have found out these things and completed the present invention.

【0027】上記目的を達成するために本発明に係る燃
料電池は、反応器と、該反応器に供給する水、及び該反
応器で生成された水を貯蔵するための水貯蔵手段と、前
記反応器で生成された水素、及び該反応器に供給する水
素が吸蔵された水素吸蔵合金を収容するための水素吸蔵
合金収容手段と、前記反応器で生成された酸素、及び該
反応器に供給する酸素を貯蔵するための酸素貯蔵手段
と、前記反応器の電極に接続された直流・交流変換器と
を備えた燃料電池であって、前記水素吸蔵合金が放射性
物質により汚染されていることを特徴としている。
To achieve the above object, a fuel cell according to the present invention comprises a reactor, water supplied to the reactor, and water storage means for storing water produced in the reactor, Hydrogen generated in the reactor and hydrogen storage alloy accommodating means for accommodating the hydrogen storage alloy in which hydrogen to be supplied to the reactor is stored, oxygen generated in the reactor, and supply to the reactor A fuel cell comprising an oxygen storage means for storing oxygen, and a DC / AC converter connected to an electrode of the reactor, wherein the hydrogen storage alloy is contaminated with radioactive material. It has a feature.

【0028】上記した燃料電池によれば、前記放射性物
質から生じたβ線の作用により、大量の水素が前記水素
吸蔵合金中に貯蔵される一方、前記放射性物質から生じ
たγ線の作用により、比較的低い加熱温度で水素が前記
水素吸蔵合金から容易に放出される。したがって前記反
応器において余剰電力等を用いて水を電解すると、発生
した水素を前記水素吸蔵合金を介して前記水素吸蔵合金
収容手段に容易、かつ大量に貯蔵することができると共
に、同時に発生した酸素が前記酸素貯蔵手段に貯蔵され
る。一方、前記水素吸蔵合金から水素を効率よく放出さ
せることができ、この水素と前記酸素貯蔵手段に貯蔵さ
れた酸素とを前記反応器において反応させると、該反応
器の電極において電子が取り出され、前記直流・交流変
換器を介して交流電力を発生させることができる。また
前記水素吸蔵合金として放射性物質に汚染された使用済
みの金属を積極的に利用することができるため、前記水
素吸蔵合金のコストを削減することができる。これらの
結果、エネルギーの効率的可逆的利用を確実に実現する
ことができる。
According to the above fuel cell, a large amount of hydrogen is stored in the hydrogen storage alloy by the action of β-rays generated from the radioactive substance, while the action of γ-rays generated from the radioactive substance causes Hydrogen is easily released from the hydrogen storage alloy at a relatively low heating temperature. Therefore, when water is electrolyzed by using excess power in the reactor, the generated hydrogen can be stored easily and in a large amount in the hydrogen storage alloy accommodating means via the hydrogen storage alloy, and at the same time, oxygen generated at the same time can be stored. Are stored in the oxygen storage means. On the other hand, hydrogen can be efficiently released from the hydrogen storage alloy, and when this hydrogen and oxygen stored in the oxygen storage means are reacted in the reactor, electrons are taken out at the electrode of the reactor, AC power can be generated through the DC / AC converter. Further, since the used metal contaminated with a radioactive substance can be positively used as the hydrogen storage alloy, the cost of the hydrogen storage alloy can be reduced. As a result, efficient and reversible use of energy can be surely realized.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃料電池の実
施の形態を図面に基づいて説明する。図1は実施の形態
に係る燃料電池を模式的に示した断面図であり、図中1
1aは容器を示している。容器11a内には電極11
b、11cが配設され、電極11b、11c間には電解
質11dが充填され、電解質11d内にはフィルタ11
eが介装されており、このフィルタ11eにより水素吸
蔵合金15aから洩れた放射性物質(図示せず)が電解
質11dを介して電極11c側(水12aや酸素13a
中)に漏洩するのが防止されるようになっている。これ
ら電極11b、11c、電解質11d、フィルタ11e
を含んでセル11fが構成されており、このセル11f
がインターコネクタ(仕切り板)を介して所定個数積層
されることにより、スタックユニット(共に図示せず)
が構成されるようになっている。これら容器11a、セ
ル11f、スタックユニット等を含んで燃料電池本体と
しての反応器11が構成されている。また容器11a下
部は接続管12b、13bを介して水貯蔵手段としての
水貯蔵タンク12と、酸素貯蔵手段としての酸素貯蔵タ
ンク13とに接続されており、水貯蔵タンク12、酸素
貯蔵タンク13には水12a、酸素13aがそれぞれ貯
蔵されるようになっている。また電極11b、11cは
リード線14aを介して直流・交流変換器14にそれぞ
れ接続されている。さらに容器11a上部は熱の良伝導
体部材15c、接続管15dを介して水素吸蔵合金収容
手段15に接続され、水素吸蔵合金収容手段15には放
射能物質で汚染された水素吸蔵合金(以下、単に水素吸
蔵合金と記す)15aが収容されており、この水素吸蔵
合金15aには燃料としての水素15bが貯蔵されるよ
うになっている。この水素吸蔵合金15aは、例えば加
圧水型原子炉において用いられた使用済の核燃料被覆管
(Zr組成が98%以上)を溶解し、これに所定量のM
n(マンガン)を添加することにより製造される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a fuel cell according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a fuel cell according to an embodiment.
Reference numeral 1a indicates a container. The electrode 11 is provided in the container 11a.
b, 11c are provided, an electrolyte 11d is filled between the electrodes 11b, 11c, and a filter 11 is provided in the electrolyte 11d.
e is interposed, and a radioactive substance (not shown) leaked from the hydrogen storage alloy 15a by the filter 11e is disposed on the electrode 11c side (water 12a or oxygen 13a) via the electrolyte 11d.
It is designed to prevent leakage to the inside. These electrodes 11b and 11c, electrolyte 11d, filter 11e
The cell 11f is configured to include the
Stack units (both not shown) by stacking a certain number of
Is configured. A reactor 11 as a fuel cell main body is configured by including these containers 11a, cells 11f, a stack unit and the like. Further, the lower part of the container 11a is connected to a water storage tank 12 as a water storage means and an oxygen storage tank 13 as an oxygen storage means via connecting pipes 12b and 13b, and is connected to the water storage tank 12 and the oxygen storage tank 13. Is designed to store water 12a and oxygen 13a, respectively. The electrodes 11b and 11c are connected to the DC / AC converter 14 via lead wires 14a, respectively. Furthermore, the upper part of the container 11a is connected to the hydrogen storage alloy accommodation means 15 via a good thermal conductor member 15c and a connection pipe 15d, and the hydrogen storage alloy accommodation means 15 is connected to the hydrogen storage alloy (hereinafter, A hydrogen storage alloy 15a is stored therein, and the hydrogen storage alloy 15a stores hydrogen 15b as a fuel. This hydrogen storage alloy 15a melts a used nuclear fuel cladding tube (Zr composition is 98% or more) used in, for example, a pressurized water reactor, and a predetermined amount of M
It is manufactured by adding n (manganese).

【0030】図2は実施の形態に係る燃料電池の水素吸
蔵合金収容手段15をより詳細に説明するために示した
断面図であり、図中15fは容器を示している。断面図
視略円形状の容器15f内には導入管15gが複数個立
設され、この導入管15gの外周部には複数の孔(図示
せず)が形成されており、また導入管15gの下端部は
集合管15h、バルブ15iを介して接続管15dに接
続されている。一方、各導入管15gの周囲にはこれを
覆うように加熱・冷却体15jが配設され、この加熱・
冷却体15jは熱の良伝導体部材15c(図1)に接続
されるようになっている。これら容器15f、導入管1
5g、集合管15h、加熱・冷却体15j等を含んで水
素吸蔵合金収容手段15が構成されている。加熱・冷却
体15jと導入管15gとの間には水素吸蔵合金15a
が充填され、この水素吸蔵合金15aの厚みはいずれの
箇所においても略一定に設定されており、水素化反応が
均一に進行するようになっている。そして接続管15
d、バルブ15i、集合管15hを介して導入管15g
に導入された水素15bは、導入管15dの前記孔を介
して水素吸蔵合金15aへ吹き出されてこれに吸蔵され
ると共に、このとき発生した熱は加熱・冷却体15jを
介して取り去られる。一方、熱量導体部材15c、加熱
・冷却体15jを介して供給された熱により水素吸蔵合
金15aが加熱されると、水素吸蔵合金15aより水素
15bが放出され、この水素15bは導入管15dの前
記孔、集合管15h、バルブ15i、接続管15dを通
って反応器11(図1)に供給されるようになってい
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the hydrogen storage alloy accommodating means 15 of the fuel cell according to the embodiment in more detail. In the figure, 15f indicates a container. A plurality of introducing pipes 15g are erected in a container 15f having a substantially circular cross-sectional view, and a plurality of holes (not shown) are formed in the outer peripheral portion of the introducing pipe 15g. The lower end portion is connected to the connecting pipe 15d via the collecting pipe 15h and the valve 15i. On the other hand, a heating / cooling body 15j is arranged around each of the introducing pipes 15g so as to cover the introducing pipes 15g.
The cooling body 15j is adapted to be connected to a good thermal conductor member 15c (FIG. 1). These containers 15f, introduction pipe 1
The hydrogen storage alloy accommodating means 15 is configured to include 5 g, the collecting pipe 15 h, the heating / cooling body 15 j, and the like. A hydrogen storage alloy 15a is provided between the heating / cooling body 15j and the introducing pipe 15g.
And the thickness of the hydrogen storage alloy 15a is set to be substantially constant at any position, so that the hydrogenation reaction proceeds uniformly. And connecting pipe 15
Introducing pipe 15g through d, valve 15i, and collecting pipe 15h
The hydrogen 15b introduced into the hydrogen storage alloy 15a is blown out to the hydrogen storage alloy 15a through the hole of the introduction pipe 15d and stored therein, and the heat generated at this time is removed via the heating / cooling body 15j. On the other hand, when the hydrogen storage alloy 15a is heated by the heat supplied through the heat quantity conductor member 15c and the heating / cooling body 15j, hydrogen 15b is released from the hydrogen storage alloy 15a, and the hydrogen 15b is supplied to the introduction pipe 15d. The gas is supplied to the reactor 11 (FIG. 1) through the holes, the collecting pipe 15h, the valve 15i, and the connecting pipe 15d.

【0031】また接続管15d内にはフィルタ15eが
配設されており、このフィルタ15eにより、水素吸蔵
合金15aから反応器11側への放射性物質の漏洩が防
止されるようになっている。また放射線を外方に放射し
易い水素吸蔵合金収容手段15、熱の良伝導体部材15
c、接続管15d、及び反応器11の約半分の部分の外
周は放射線防護容器16により覆われており、またこの
放射線防護容器16、反応器11の約半分の部分、水貯
蔵タンク12及び酸素貯蔵タンク13は格納容器17内
に格納されている。これら反応器11、水貯蔵タンク1
2、酸素貯蔵タンク13、直流・交流変換器14、水素
吸蔵合金収容手段15、水素吸蔵合金15a、放射線防
護容器16、格納容器17等を含んで燃料電池10が構
成されている。
Further, a filter 15e is arranged in the connecting pipe 15d, and the filter 15e prevents the radioactive substance from leaking from the hydrogen storage alloy 15a to the reactor 11 side. Further, the hydrogen storage alloy containing means 15 that easily emits radiation to the outside and the good heat conductor member 15
c, the connecting pipe 15d, and the outer periphery of about half of the reactor 11 are covered with a radiation protection container 16, and the radiation protection container 16, about half of the reactor 11, the water storage tank 12, and oxygen. The storage tank 13 is stored in the storage container 17. These reactor 11 and water storage tank 1
2, the oxygen storage tank 13, the DC / AC converter 14, the hydrogen storage alloy accommodation means 15, the hydrogen storage alloy 15a, the radiation protection container 16, the storage container 17 and the like constitute the fuel cell 10.

【0032】このように構成された燃料電池10を用い
る場合、水貯蔵タンク12より反応器11に水12aを
供給した後、余剰の交流電力を用い、直流・交流変換器
14を介して変換された直流電圧を電極11b、11c
に印加すると、水12aが電気分解されて陽極としての
電極11cに酸素13aが発生し、この酸素13aが接
続管13bを通って酸素貯蔵タンク13に貯蔵される。
同時に、陰極としての電極11bに水素15bが発生
し、この水素15bが接続管15dを通って水素吸蔵合
金収容手段15に導入される。すると水素吸蔵合金15
a中の放射性物質より発生しているβ線の作用に基づ
き、大量の水素15bが水素吸蔵合金15a中に吸蔵さ
れると共に、反応熱が加熱・冷却体15jに奪われ、熱
の良伝導体部材15cに蓄熱されて反応が持続的に進行
する。
In the case of using the fuel cell 10 constructed as above, after supplying the water 12a from the water storage tank 12 to the reactor 11, it is converted through the DC / AC converter 14 using the surplus AC power. DC voltage applied to electrodes 11b, 11c
When applied to, the water 12a is electrolyzed to generate oxygen 13a in the electrode 11c as an anode, and the oxygen 13a is stored in the oxygen storage tank 13 through the connecting pipe 13b.
At the same time, hydrogen 15b is generated in the electrode 11b as the cathode, and this hydrogen 15b is introduced into the hydrogen storage alloy accommodation means 15 through the connecting pipe 15d. Then hydrogen storage alloy 15
A large amount of hydrogen 15b is stored in the hydrogen storage alloy 15a based on the action of β-rays generated from the radioactive substance in a, and the heat of reaction is taken by the heating / cooling body 15j, which is a good conductor of heat. The heat is accumulated in the member 15c and the reaction continuously proceeds.

【0033】一方、電力の需要が多い際には、酸素貯蔵
タンク13内に貯蔵しておいた酸素13aを接続管13
bを介して反応器11に供給する。同時に熱の良伝導体
部材15cに蓄熱された熱を利用し、加熱・冷却体15
jを介して水素吸蔵合金15aを所定温度範囲に加熱す
ると、この熱と水素吸蔵合金15a中の放射性物質より
発生しているγ線との相互作用に基づき、水素吸蔵合金
15aから水素15bが容易に放出され、水素吸蔵合金
収容手段15より接続管15dを介して反応器11に供
給される。すると、電極11b、11c間に直流電圧が
発生し、この直流電圧は交流・直流変換器14において
交流に変換されて交流電力として取り出される。また、
このとき反応器11内で生成された水12aは水貯蔵タ
ンク12に貯蔵される。
On the other hand, when the demand for electric power is high, the oxygen 13a stored in the oxygen storage tank 13 is supplied to the connecting pipe 13
It is supplied to the reactor 11 via b. At the same time, by utilizing the heat stored in the good heat conductor member 15c, the heating / cooling body 15
When the hydrogen storage alloy 15a is heated to a predetermined temperature range via j, the hydrogen storage alloy 15a is easily converted into hydrogen 15b based on the interaction between this heat and the γ-ray generated from the radioactive substance in the hydrogen storage alloy 15a. And is supplied to the reactor 11 from the hydrogen storage alloy accommodation means 15 via the connecting pipe 15d. Then, a DC voltage is generated between the electrodes 11b and 11c, and this DC voltage is converted into AC in the AC / DC converter 14 and taken out as AC power. Also,
At this time, the water 12a produced in the reactor 11 is stored in the water storage tank 12.

【0034】上記説明から明らかなように、実施の形態
に係る燃料電池10では、放射性物質から生じたβ線の
作用により、大量の水素15bが水素吸蔵合金15a中
に吸蔵される一方、前記放射性物質から生じたγ線の作
用により、比較的低い加熱温度で水素15bが水素吸蔵
合金15aから容易に放出される。したがって反応器1
1において余剰電力等を用いて水12aを電解すると、
発生した水素15bを水素吸蔵合金15aを介して水素
吸蔵合金収容手段15に容易、かつ大量に吸蔵すること
ができると共に、同時に発生した酸素13aが酸素貯蔵
タンク13に貯蔵される。一方、水素吸蔵合金15aか
ら水素15bを効率よく放出させることができ、この水
素15bと酸素貯蔵タンク13に貯蔵された酸素13a
とを反応器11において反応させると、反応器11の電
極11b、11cにおいて電子が取り出され、直流・交
流変換器14を介して交流電力を発生させることができ
る。また水素吸蔵合金15aとして放射性物質に汚染さ
れた使用済みの金属を積極的に利用することができるた
め、水素吸蔵合金15aのコストを削減することができ
る。これらの結果、エネルギーの効率的可逆的利用を確
実に実現することができる。
As is clear from the above description, in the fuel cell 10 according to the embodiment, a large amount of hydrogen 15b is stored in the hydrogen storage alloy 15a by the action of β rays generated from the radioactive substance, while the radioactive Hydrogen 15b is easily released from the hydrogen storage alloy 15a at a relatively low heating temperature by the action of γ rays generated from the substance. Therefore reactor 1
When the water 12a is electrolyzed by using the surplus power or the like in No. 1,
The generated hydrogen 15b can be stored in the hydrogen storage alloy accommodation means 15 through the hydrogen storage alloy 15a easily and in a large amount, and at the same time, the generated oxygen 13a is stored in the oxygen storage tank 13. On the other hand, hydrogen 15b can be efficiently released from the hydrogen storage alloy 15a, and this hydrogen 15b and the oxygen 13a stored in the oxygen storage tank 13 are stored.
When and are reacted in the reactor 11, electrons are extracted at the electrodes 11b and 11c of the reactor 11, and AC power can be generated through the DC / AC converter 14. Further, since the used metal contaminated with the radioactive material can be positively used as the hydrogen storage alloy 15a, the cost of the hydrogen storage alloy 15a can be reduced. As a result, efficient and reversible use of energy can be surely realized.

【0035】なお、上記した実施の形態に係る燃料電池
10では、燃料として水素を用いた場合について説明し
たが、水素原子を含む気体であれば燃料は水素のみに限
定されるものではなく、例えばメタン、プロパン、メタ
ノール、アンモニア、ヒドラジン等であってもよい。
In the fuel cell 10 according to the above embodiment, the case where hydrogen is used as the fuel has been described, but the fuel is not limited to hydrogen as long as it is a gas containing hydrogen atoms. It may be methane, propane, methanol, ammonia, hydrazine or the like.

【0036】また、上記した実施の形態に係る燃料電池
10では、水素吸蔵合金15aとして使用済の核燃料被
覆管を利用した場合について説明したが、何ら核燃料被
覆管に限定されるものではなく、放射性物質により汚染
されていれば別の水素吸蔵合金であってもよい。
Further, in the fuel cell 10 according to the above-described embodiment, the case where the spent nuclear fuel cladding tube is used as the hydrogen storage alloy 15a has been described, but the present invention is not limited to the nuclear fuel cladding tube and the radioactive fuel cladding tube is not limited to the nuclear fuel cladding tube. Another hydrogen storage alloy may be used as long as it is contaminated with a substance.

【0037】[0037]

【実施例及び比較例】以下に実施例に係る燃料電池にお
ける水素吸蔵合金の水素化物に関し、化学式、水素含有
率、解離圧、生成熱を調査した結果について説明する。
[Examples and Comparative Examples] The results of investigating the chemical formula, the hydrogen content rate, the dissociation pressure, and the heat of formation of the hydride of the hydrogen storage alloy in the fuel cell according to the example will be described below.

【0038】実施例に係る燃料電池の水素吸蔵合金とし
ては、放射性物質に汚染されている使用後の核燃料被覆
管(Zr98%以上)にMnを添加して製造したものを
用いた。なお比較例に係る燃料電池には、放射性物質に
汚染されていない使用前の核燃料被覆管にMnを添加し
て製造した水素吸蔵合金を用いた。この結果を下記の表
1に示した。
As the hydrogen storage alloy of the fuel cell according to the example, the one prepared by adding Mn to the used nuclear fuel cladding tube (Zr 98% or more) contaminated with radioactive material was used. For the fuel cell according to the comparative example, a hydrogen storage alloy manufactured by adding Mn to a nuclear fuel clad tube before use, which was not contaminated with radioactive materials, was used. The results are shown in Table 1 below.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】表1から明らかなように、比較例に係る燃
料電池の場合、水素含有(吸蔵)率が1.7%と低いに
もかかわらず、水素の吸蔵・放出に比較的多くの熱を必
要とした。一方、実施例に係る燃料電池の場合、比較例
の場合に比べて約1/3の熱で水素を吸蔵・放出するこ
とができると共に、水素含有率を3.5%(2倍強)に
高めることができた。なお解離圧は比較例のものより高
くなっているが、表示しない一般的な水素吸蔵合金を用
いた燃料電池の場合に比べれば、低くすることができ
た。
As is clear from Table 1, in the case of the fuel cell according to the comparative example, a relatively large amount of heat was taken for hydrogen absorption / desorption even though the hydrogen content (storage) rate was as low as 1.7%. Needed. On the other hand, in the case of the fuel cell according to the example, it is possible to occlude and release hydrogen with about 1/3 of the heat as compared with the case of the comparative example, and the hydrogen content is increased to 3.5% (a little over twice). I was able to raise it. Although the dissociation pressure was higher than that of the comparative example, it was able to be lower than that of the fuel cell using a general hydrogen storage alloy not shown.

【0041】以下に実施例に係る燃料電池を用い、下記
の条件下で約20回ほど可逆的利用を行い、エネルギー
の変換効率に関する調査を行った結果について説明す
る。
The results of investigating the energy conversion efficiency using the fuel cell according to the example, which is reversibly utilized about 20 times under the following conditions, will be described below.

【0042】セル11fの電解質11dとしては、シリ
コン・カーバイドと弗化炭素との混練物からなるマトリ
ックス中に濃燐酸が含浸されているものを用いた。また
電極11b、11cとしては、白金触媒を添加した多孔
質炭素部材の表面にテフロン防水加工が施されているも
のを用いた。また上記インターコネクタとしては、水素
15bまたは酸素13aが通る多数の溝が形成された炭
素製のものを用いた。セル11fは約450層ほど積層
されて発電容量240kWのスタックユニットが構成さ
れ、さらにこのスタックユニットを約20組ほど直・並
列に結線した発電容量が4.5MWの反応器11を用い
た。なおこのスタックユニットには5〜6個のセル11
f毎にパイプ(図示せず)が埋め込まれており、このパ
イプに冷却水を循環させて反応器11内の作動温度を1
20〜190℃に維持した。
As the electrolyte 11d of the cell 11f, there was used one in which concentrated phosphoric acid was impregnated in a matrix composed of a kneaded material of silicon carbide and carbon fluoride. Further, as the electrodes 11b and 11c, those in which the surface of a porous carbon member to which a platinum catalyst was added and whose surface was subjected to Teflon waterproofing were used. As the interconnector, a carbon connector having a large number of grooves through which hydrogen 15b or oxygen 13a passes is used. The cell 11f was formed by stacking about 450 layers to form a stack unit having a power generation capacity of 240 kW, and the reactor 11 having a power generation capacity of 4.5 MW was used in which about 20 sets of the stack units were connected in series / parallel. In addition, this stack unit has 5 to 6 cells 11
A pipe (not shown) is embedded in each f, and cooling water is circulated in this pipe to reduce the operating temperature in the reactor 11 to 1
The temperature was maintained at 20 to 190 ° C.

【0043】この結果、比較例に係る燃料電池の場合に
おけるエネルギーの変換効率は、反応器11においては
約50%、水素吸蔵合金収容手段15及び直流・交流変
換器14においては約40%であり、したがってエネル
ギーの総合変換効率は20%であった。一方、実施例に
係る燃料電池の場合におけるエネルギーの変換効率は、
反応器11においては約50%と変わらないが、水素吸
蔵合金収容手段15及び直流・交流変換器14において
は約90%と高く、したがってエネルギーの総合変換効
率は45%まで向上した。
As a result, the energy conversion efficiency of the fuel cell according to the comparative example is about 50% in the reactor 11, and about 40% in the hydrogen storage alloy accommodating means 15 and the DC / AC converter 14. Therefore, the total energy conversion efficiency was 20%. On the other hand, the energy conversion efficiency in the case of the fuel cell according to the embodiment is
Although it is about 50% in the reactor 11, it is as high as about 90% in the hydrogen storage alloy accommodating means 15 and the DC / AC converter 14, and therefore the total energy conversion efficiency is improved to 45%.

【0044】なお、上記実施例では電解質11dとして
マトリックス中に濃燐酸が含浸された固体酸性タイプの
ものを用いた場合について説明したが、溶融炭酸塩電解
質を用いた別の実施例の場合でも、略同様の結果を得る
ことができた。
In the above-mentioned embodiment, the case where the solid acid type in which the concentrated phosphoric acid is impregnated in the matrix is used as the electrolyte 11d has been described, but even in the case of another embodiment using the molten carbonate electrolyte, It was possible to obtain almost the same result.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る燃料電池の実施の形態を模式的に
示した断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a fuel cell according to the present invention.

【図2】実施の形態に係る燃料電池の水素吸蔵合金収容
手段を概略的に示した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a hydrogen storage alloy accommodation means of the fuel cell according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 燃料電池 11 反応器 11b、11c 電極 12 水貯蔵タンク 12a 水 13 酸素貯蔵タンク 13a 酸素 14 直流・交流変換器 15 水素吸蔵合金収容手段 15a 水素吸蔵合金 15b 水素 10 Fuel Cell 11 Reactor 11b, 11c Electrode 12 Water Storage Tank 12a Water 13 Oxygen Storage Tank 13a Oxygen 14 DC / AC Converter 15 Hydrogen Storage Alloy Storage Means 15a Hydrogen Storage Alloy 15b Hydrogen

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応器と、該反応器に供給する水、及び
該反応器で生成された水を貯蔵するための水貯蔵手段
と、前記反応器で生成された水素、及び該反応器に供給
する水素が吸蔵された水素吸蔵合金を収容するための水
素吸蔵合金収容手段と、前記反応器で生成された酸素、
及び該反応器に供給する酸素を貯蔵するための酸素貯蔵
手段と、前記反応器の電極に接続された直流・交流変換
器とを備えた燃料電池であって、前記水素吸蔵合金が放
射性物質により汚染されていることを特徴とする燃料電
池。
1. A reactor, water supplied to the reactor, water storage means for storing water produced in the reactor, hydrogen produced in the reactor, and the reactor. Hydrogen storage alloy housing means for housing a hydrogen storage alloy in which hydrogen to be supplied is stored, and oxygen generated in the reactor,
And a fuel cell comprising oxygen storage means for storing oxygen to be supplied to the reactor, and a DC / AC converter connected to an electrode of the reactor, wherein the hydrogen storage alloy is made of a radioactive material. A fuel cell characterized by being contaminated.
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