JPS6089590A - 液化ナトリウムの燃料化研究 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ａ）　資源性 すトリウｌ、は地殻中の全元素中、酸素・ケイ素アルミ
ニウム囃鉄・カルシウムに次いで第６番目に存在網の多
い元素で、化合物の状態で、２．６５係含まれている。

Ｎ　ａ　ＣＩとして海水に約３チ占め、岩塩鉱床をつく
り、重要な工業資源になっている。

これは、資源という点でみれば、非常に将来性があると
思イっれる。岩塩の存在は大きいでしょうが、日本の立
地条件から、島国という点、海を利用できる資源は魅力
があり才す。

（１３１すトリウムのイオン化傾向 イオン化傾向とは、金属が電子を出してイオンになろう
とする力です。そのこ吉は、自ら酸化されやすく、水や
酸と反応しやすいことです。イオン化傾向を順に書くと ＫＣａＮａ　Ｍｒ！Ａ　Ｉ　ＺｎＦｅＮｉ　Ｓｎ’Ｐｂ
ＨＣｕｔ１ｇＡｇＰｔＡｕこの第６番目に位置し、イオ
ン化傾向の大きい、ナ°トリウノ・に注目したいのです
。

ナトリウムは、常温で、水吉激しく反応し、また、常温
で空気により直ちに酸化されるという重要４１゛反応を
し才ず。これが、第二の魅力だと思いまず。化学式て示
めずと、 空気で燃えるのは ２Ｎ；＋＋４（Ｌ−１Ｎａ２０＋９９．４Ｋｃａｌ水と
反応するのは ２Ｎ；＋−１−２１Ｌ（’）　＝ン２　Ｎ、＋０１１−
１−　ＩＬ　Ｔ−１−８７，４ｒ（ｃ；＋１（Ｃ）水と
の反応 これは、ツノ−ハイドと水との反応により、アセチレン
か製造されるのを類推されると思い才ず。

化学式は　Ｃ；ＩＣ，−１−１１，０−Ｃａ　（０１１
）、　＋ＣＪＴ、↑これ吉似た反応に、このすトリウム
と水の反応があると思います。

水とすトリウノ・か反応する際に、ナトリウｌ、か融解
し、水素を発生さすのです。この水素が発熱反応で、激
しく燃焼するという性質があるのです。

・これが、１敷しい反応になり、ナトリウムの酸化され
る力と、水素の燃焼されるエネルギーか、相乗され、エ
イ、ルート− のです。

ところで、水素の燃焼性を利用する。水素エネルギーの
開発は、かなり注目されているのです。

それは、水素の燃焼熱が炭化水素の約６倍もあるからで
す。水素エネルギー開発のための、同じ性）ｔノ１的な
浸析が使用できるのも、ナトリウムと水の反応の利点た
き思います。つまり、水素の燃焼がＮ２１の酸化と相乗
効果を生むというわけてず。

０））水素エネルギー問題との相互利用話はかわります
が、この水素エネルギー開発に一つの関連があるのです
。それは水素も単体では存在しに＜＜、化合物で存在す
る性質があり、単体に分離するために、水の電解を使わ
なくてはならない難点があるのです。これは水素を作る
のに電気エネルギーを使用しなければならなく、低価で
はできない問題があるのです。

この水素の電解の性質が、ナトリウムにもいえる。ナト
リウムもイオン化傾向が大きいために、化合物で存在し
、単体にするのに、電解しなけれは、製練てきない性質
があります。つまり、この電解が共通なわけです。

さらに注目したいのは、Ｎａの製法の際に、　水素製法
の電解と同じ原理で、水素が発生するという性質がある
のです。それは、ＮａＣｌ水溶液の電解に使われる電解
法です。

これは、ＮａＣｌ水溶液を電解する際に、陰極で、水素
が発生する点です。そして、水の電解でも、陰極で水素
が発生し、同じ原理なのです。

ここに液化ナトリウムの燃料化問題の短所である電気エ
ネルギーを使用せねばならないということと、水素エネ
ルギー開発の短所である電解が、相互に利用できるのは
、なかなか興味深いと思う。

胆）海洋エネルギーの総合システム化 塩から工不ルキーを吉る。液化すトリウノ、の燃料化は
海洋エイ・ルキーの総合的な利用で相互関係か生まれて
くる。それは第一に前述の水素工不ルキーの関連であり
、削土水素の利用である。第二は、海水から水素だけを
とるには、どうしても、イオン交換などの除塩の工程か
必要であり、その手間を除くのか、海水の電解である。

才だ、将来は、Ｉ−１．やＮａ発生に使う電気エネルギ
−を、太陽工不ルキーや波浪発電システムなどから、電
力を供給して、Ｎａエネルギー化の最大短所の電力消費
の多さも解決されるた゛ろう。

（口　反応による副産物の回収 Ｎａが水と反応すると、融解してＮａＯｌｌができる点
である。発生したＮａＯ）Ｔは、燃えかすかもしれない
が、融解という立場に立脚すれば、溶１づだとも考えら
れる。このＮａＯＨを再生できれば、液化ナトリウｌ、
の燃料化問題も利用価値を増すと思う。

それは、Ｎａ　ＯＨと運ぶ、Ｈａ化合物の代表である。

Ｎａ２Ｃｏ．　（炭酸すｈ　ＩＪウム・ソーダ灰）の製
法に注目シタい。アンモニア・ソーダ法といい、それは
、途中でできた副産物が回収されて再び原料に利用でき
るメリットがある。これをＮａ　２ＣＯ３でなり、Ｎａ
ＯＨに発想だけ導入し、アンモニア・ソータ法（！：　
別の観点からＮａ　ＯＨの再生し、いろいろな用途に使
用できるのは興味深い。

（０）発電における使用法 化学エネルギーを燃焼→熱→タービン→電力という手段
を経すに電力に変換するのは、公害問題なとの見地から
、せυ・、進展させた（Ａも０）であるか、量的には、
なかなか誰しいという。これを、解決させるのが、液化
すＩ・リパノｌ、内燃ブフ発電である。

これはすトリウノ・・水反応て発生するニオ、ルキーを
利用した発電で、内燃機関で発生する動力をもって発電
機を駆動するというものです。一般に内燃力発電は、汽
力発電とちがって、熱エネルギーを電気エネルギーに変
換する過程が簡単であり熱効率も汽力発電と同程度に高
めることができるといいますが、大容量の内燃機関を製
作するの力３困難なので一般には、小規模の発電にしか
利用されていないとのことです。

これに活路を開くのが、これまで述べた、液化ナトリウ
ム発電である吉思います。大型にはならなくても、中型
の発電に適していると思Ｇ）ます。

水酸化すトリウムの腐触の問題はありすすが、今このエ
イルキーシステムで注目ずベキ（ま、水と、Ｎａを加え
て、Ｎａ０Ｉｌを作り、このＮａＯＨから、Ｎａを再生
すると、Ｎａ自体は、あまり変化せずに、水の分Ｗｆ　
（２ＴＬＯ→２Ｈ２＋Ｏ□）の反応において、反応を促
進して、自分は変化しない触媒的な働きをこのエネルギ
ー発生反応ですると思いまず。

σ−Ｄ　経済面 日本における１９８０年の全輸入に対する原油の割合は
、約６７５係てあり、また鉱物性燃料を含めると約５０
％の割合になる。ということは輸入の半分は燃料である
ということになる。

その点、液化すｌ−ＩＪウムの場合、前述のクラーク数
で第６番目に位置し、日本の２００カイリの経済水域面
積は世界第７ｒ〃で約４５０平方キロメートルであると
いう。そして、日本としては、他の資源に比較して、豊
富にある物質で、将来性があり経済の自立を工業面から
支えると思う。

（Ｔ）　保安面φ公害面 燃料は、エネルギーをだすため、完全に安全とはいいき
れないものであり、この面は最初の段階で厳重な調査・
何列が必要である。これは、ソータ産業で曲折を経てい
る点、明るい要素だと思われる。公害面も、燃焼効果を
増すための添加物の問題が必す発生すると思イつれるの
で、保安面の実ネ１１１と確認が必要だと思イつれる。

（、■）その他の注目したい点 Ｎ２＋・水反応で発生するＮａＯＨは空気中に放置する
ｇｃｏ２を吸収してＮａ　、ＣＯ，になり、Ｃ０２（他
の酸性酸化物を含む）の吸収剤として利用される。また
現在炭化水素の燃焼では、多量のＣＯ２が発生し、　温
室効果などの公害源になっている。そして、この、Ｎ　
ａ　０Ｉ−ＩのＣ０２吸収作用はＣＯ２公害の対策にな
るといえる２ＮａＱＨ＋　Ｃｏ２−、Ｎａ　、ＣＯ−十
Ｈ，０海水の塩分を取り出し濃縮し、電解に利用する際
、塩分だけ取り出し反対に水を淡水化すれは、農業用や
工業用に、水を多角的に利用できる。

電解の時、陽極できる。塩素は、塩化ヒニル・無機薬品
・溶剤・製紙用パルプなどに使われる。

ナ）　ＩＪウムは融点が、金属としては、非常に、低い
９７８１℃である点である。そしてこのことは、液化か
たやすいことてもあり、燃料の価値を高めると思イつれ
る。

特許出願人　塚　１）祐　二　両

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ナトリウムと水の反応におけるエネルギー発生に着目し
   たものである。この反応で、水素は燃焼し、ナトリウム
   の酸化を相乗させ、エネルギーを発生さす。このエネル
   ギーを使用して内燃機関を駆動さすことを提案するので
   ある。また、一方の融解した水酸化ナトリウムは再ひ回
   収して利用できる長所をもつ。公害面では、水酸化すト
   リウムは二酸化炭素を吸収し、二酸化炭素公害対策にな
   る。そのうえ、ナトリウムは、豊富な資源であるばかり
   てなく、融点が低く、液化しやすい性質をもつでいる。 また、電解には、太陽エネルギーなどを使い、ナｌ−Ｉ
   Ｊウム製法の電解における、陰極で発生ずる水素を、水
   素エネルギー開発に相互利用することを主張するのであ
   る。