WO2018105166A1 - 深水（深海水）利用した再生可能エネルギーの生産システムとそのシステムで得られる水素と水 - Google Patents

深水（深海水）利用した再生可能エネルギーの生産システムとそのシステムで得られる水素と水 Download PDF

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久保　征治
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１Ｈ３Ｈ株式会社
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a system for producing renewable energy using deep water (deep seawater) and water obtained by the system.
  • the present invention relates to a system for producing renewable energy that can be autonomously reproduced in the above production system and water obtained by the system.
  • renewable energy such as solar cell, wind power generation, geothermal power generation etc. is also expected as energy to suppress global warming gas such as carbon dioxide gas because fossil fuel is not used.
  • hydrogen fuel manufactured using the above-mentioned renewable energy as primary energy has been recognized as important because its combustion does not cause any problems such as fossil fuel and nuclear power.
  • the means for utilizing the potential energy by the hydropower has a problem that the location condition is restricted and the energy supply required by people all over the world can not be met.
  • the means to utilize the fossil fuel as energy mentioned above has had a global warming issue due to the increase of carbon dioxide.
  • nitrogen monoxide and nitrogen dioxide are discharged even in high temperature combustion by using oxygen gas obtained at the same time as combustion agent in conventional air.
  • helium gas which is an inert gas, as a dilution gas in order to dilute the combustion agent using the oxygen gas.
  • a means for autonomously regenerating energy focusing on the condition that the energy to be regenerated is larger than the energy consumed by the electrolyzer or the like.
  • the present invention provides a means by which the scope of application and the scope of the right can be clarified, that is, a means by which the relationship between the distance from the land of territorial waters and the depth of deep water (new seawater) corresponds.
  • the final effluent water (containing helium) provides a means that is safely sterilized and can be effectively used for drinking water and the like to enhance economic efficiency.
  • the energy to be generated can be larger than the energy consumed by the electrolyzer or the like, so that the energy can be autonomously regenerated.
  • the problem of exhaustion of energy resources can be solved.
  • the present invention it is possible to set the upper limit (the territorial sea) of the applicable sea area.
  • economic efficiency can be enhanced by effectively using water (containing helium) of the final discharge.
  • the electrolyzed water is electrolyzed using the deep sea water pressure (water pressure) according to the present invention to generate high pressure hydrogen gas and high pressure oxygen gas, and the gas tanks placed on the sea surface (atmosphere) are Figure filled with gas.
  • Overall system configuration of this concept The relationship between the distance from land and the depth of the sea for demonstrating the application range of this invention.
  • Electrolysis system 03 deep sea (deep water) 04 Sea surface (water surface) 05 Primary energy supplier 06 Secondary energy generation / storage / transporter 07 Combined cycle 08 Undersea 001 Electrolyzed water in electrolytic water container 002 Electrolyzer 003 Electrode (for hydrogen gas) Terminal 004 electrode (for oxygen gas) Terminal 005 Hydrogen gas 006 Oxygen gas 007 Pipe (for hydrogen gas, part without slit) 008 Pipe (for oxygen gas, without slit), in fact, the cross-sectional area is half of 007. 009 Pipe (for hydrogen gas, with slits), without slits may be used. 010 Pipe (part for oxygen gas, with slit), without slit may be used.
  • the cross section is half of 007. 011 Partition plate (for hydrogen gas) may not be necessary. 012 Partition plate (for oxygen gas) may be omitted. In fact, the cross section is half of 007. 013 High pressure hydrogen gas tank (5 atm) 014 High pressure oxygen gas tank (2.5 atm) Gas storage tank 015 for storing 029 Electrolyzed water (inflow) 016 Electrolyzed water (outflow): Salt containing 020 Gas turbine 021 Steam turbine 022 Combined-generator 023 Low temperature helium gas 024 High temperature steam 025 High temperature helium gas 026 Low temperature helium gas 027 Steam or hot water 028 Power cable (including control line) [0281] A mechanism for discriminating between 0282 and 0282 0282 Primary energy and power cable (including control line) 029 High pressure hydrogen gas ⁇ Discrimination mechanism that distributes high pressure oxygen gas 0291 0134 to 0292 or 0293 For autonomous reproduction ⁇ High pressure hydrogen gas ⁇ High pressure oxygen gas 0293 For secondary energy (external consumption) Ultra
  • 01 is an electrolysis system and 03 is deep water (deep seawater) in which 01 is installed.
  • 04 is the sea surface (atmosphere atmosphere).
  • 001 and 002 are electrolyzed water and electrolytic devices in an electrolyzed water container, respectively, and 003 and 004 are a hydrogen gas generation electrode and an oxygen gas generation electrode, respectively.
  • Reference numerals 0031 and 0041 denote a power cable terminal for a hydrogen gas generation electrode and a power cable terminal for an oxygen gas generation electrode, respectively.
  • 005.006 are hydrogen gas and oxygen gas, respectively.
  • 007 and 008 are pipes (respectively for hydrogen gas and a portion without slits for oxygen gas), and 009 and 010 are pipes (respectively for slits for hydrogen gas and oxygen gas).
  • Reference numerals 011 and 012 respectively denote partition plates (for hydrogen gas and oxygen gas), and 013 and 014 denote a high pressure hydrogen gas tank and a high pressure oxygen gas tank, respectively.
  • 028 is a power cable (including control line).
  • 015 and 016 are electrolyzed water (inflow and outflow, respectively). In FIG. 1, the size of the 001 electrolyzed water container (electrolyzed water) is about 1 m in length, width, and depth respectively.
  • the size of the 002 electrolysis apparatus is about 0.5 m in length, width, and depth respectively.
  • the positive and negative electrodes of 002 are plated with platinum on a carbon rod of the material.
  • the size of the electrode is about 0.05 meters in diameter and 0.05 meters in length.
  • the combined length of 007 and 009 (008 and 010) is about 50 m.
  • the cross-sectional area (thickness) of the 007 and 009 (008 and 010) pipes is about 0.3 square meters and 0.15 square meters, respectively.
  • the material of these pipes is based on aluminum having a thickness of about 0.01 meter. In FIG.
  • the 028 power cable operating the 002 electrolyzer has a cross-sectional area (thickness) of about 0.1 square meter, and is internally copper to withstand the current capacity of the current (up to 1000 amps) during electrolysis.
  • the material is used (the thickness is about 0.01 meter).
  • the high-pressure hydrogen gas tank and the high-pressure oxygen gas tank shown in FIG. 1 at 013 and 014 respectively have a working gas pressure of 5 atm and 2.5 atm, and the volume of the container is about 20 cubic meters.
  • 07 is a combined cycle
  • 04 is a sea level (or an atmospheric atmosphere at 1 atm) where 07 is installed.
  • 020, 021 and 022 are a gas turbine, a steam turbine and a combined generator, respectively.
  • the 020, 021 turbines have rated power of 200 KW and 300 KW respectively.
  • 023, 024, 025, 026, 027 are low temperature helium gas, high temperature steam, high temperature helium gas, low temperature helium gas, steam or hot water, respectively.
  • 028 is a power cable (including control line).
  • 023 is about 80 ° C.
  • 024 is 800 ° C.
  • 025 is 800 ° C.
  • 026 and 027 are about 80 ° C.
  • 023, 026 can be reused.
  • a plurality of microcomputers are connected so that control lines in the power cable of 028 can be remotely controlled to start / stop energization of the electrodes of the electrolyzer 002 in FIG. Not shown).
  • Those microcomputers control electronic circuits (memory, various sensors, not shown) attached to the electrolyzer.
  • Figure 1 is deep sea (deep water) 03, for example, in the sea at 5 atmospheres.
  • FIG. 2 shows the sea surface (water surface) 04, for example, an atmosphere of 1 atm.
  • FIG. 1 a portion 015 of the electrolyzed water 001 flows into the electrolysis device 002.
  • the electrolyzer 002 is supplied with power from the power cable 028 and electrolysis is started when the control line is driven.
  • a portion of the inflowing electrolyzed water is used to generate hydrogen gas and oxygen gas by electrolysis, and the remaining portion of electrolyzed water 016 (including salt content) flows out.
  • oxygen gas 006 is generated in the hydrogen gas 005, 004 in 003 of the electrolyzer 002.
  • the pressure in the hydrogen gas / oxygen gas pipe is 0 atm in dynamic pressure and 5 atm in static pressure at the start time.
  • the pressure in the oxygen gas pipe is, at the start, a static pressure of 2.5 atm and a dynamic pressure of 2,5 atm. Since the amount of hydrogen gas 005 and oxygen gas generated is doubled, the pipe cross sections of the pipes 007 and 008 are doubled to match the flow velocity (in FIG. 1, the same for simplification. Displayed in size). Since both of the hydrogen gas 005 and the oxygen gas 006 generated have specific gravities smaller than 1, they rise to the sea surface (water surface) through the pipes 009 and 010 respectively.
  • the generated hydrogen gas 005 and oxygen gas 006 are filled in the high pressure gas tanks 013 and 014 installed at the sea surface (atmosphere atmosphere 1 atmosphere) 04 at gas pressure of 5 atmospheres and 2.5 atmospheres. Be done.
  • the gas turbine 020 is characterized in that 2.5 atm helium gas 023 is being introduced into the turbine simultaneously with the fuel 5 atm high pressure hydrogen gas 013 and the combustion agent at 2.5 atm high pressure oxygen gas 014. .
  • the helium gas 023 is used as a dilution gas of the high pressure oxygen gas 014 because there is a concern that the high pressure oxygen gas 014 may react directly in the explosion region.
  • air containing about 20% oxygen gas (the remainder being nitrogen gas) has been compressed and used as a combustion agent.
  • the nitrogen gas in the air reacts with the oxygen gas to generate the problem of generating toxic gases such as nitrogen monoxide and nitrogen dioxide. This means can also solve this problem.
  • the steam turbine 021 will be described with reference to FIG.
  • the emissions of the gas turbine 020 are hot helium 025 and hot steam 024. Therefore, these can be directly flowed into the steam turbine 021 without using a boiler. As a result, the process can be simplified and the cost can be reduced.
  • the efficiency of the combined cycle 07 was also achieved 70%. That is, to summarize and describe Embodiment 1, electrolyzed water is electrolyzed into hydrogen gas and oxygen gas having a specific gravity of 1 or less in deep water (deep seawater), and the respective gases are subjected to sea level (or 1 atm pressure).
  • FIG. 3 is an overall system configuration diagram of this concept.
  • 01 is an electrolysis system
  • 03 is a deep sea (deep water)
  • 04 is a sea surface (water surface)
  • 05 is a primary energy supplier
  • 06 is a secondary energy generation / storage / transporter
  • 07 is a combined cycle
  • 0281 is A mechanism for discriminating 028 and 0282
  • 0282 is a high-pressure gas tank where primary energy power cables (including control lines) 0134 are shown together as 013 and 014,
  • 0291 is a discriminator for dividing 0134 into 0292 or 0293
  • 0292 is High pressure hydrogen gas / high pressure oxygen gas for autonomous reproduction,
  • 0293 is extra high pressure hydrogen gas / super high pressure oxygen gas for secondary energy (external consumption) or external consumption electric energy generated using them or their transporters, is there.
  • the depth of 03 deep water is about 50 m.
  • fossil fuels such as petroleum, coal, and LNG
  • renewable energy such as solar power generation, wind power generation, and geothermal power generation
  • primary energy (100 to 100,000 KWH in electric power conversion) is supplied through 05, and electrolyzed water 001 shown in FIG. 2 is electrolyzed with 002 to generate 003 and 004 (these are collectively 029).
  • 029 is stored at 0134 installed at the sea level or at the water level.
  • the high pressure hydrogen gas and the high pressure oxygen gas stored at 0292 or 0293 are separately supplied. That is, when there is no room for supplying secondary energy to the outside, only the 0292 is supplied for autonomous reproduction. If there is room for supplying secondary energy to the outside even after autonomous reproduction, supply is made to 0292 and 0293.
  • the compressed high pressure gas of 0134 is stored in a floating body (not shown) as ultra high pressure hydrogen gas or ultra high pressure hydrogen gas and then transported by a tanker (not shown) or installed in the above-mentioned floating body
  • the combined cycle 07 equivalent mechanism (not shown) converts it into electrical energy and transports it by a power cable.
  • the depth of deep sea (deep water) is 50 m.
  • 05 is fossil fuel (petroleum, coal, LNG, etc.), renewable energy (solar power generation, wind power generation, geothermal power generation, etc.).
  • the electrolysis system 01 is installed in the deep sea (deep water) approximately the same as 03 (the depth is about 50 m). Power is supplied to the 01 by a power cable 028 or 0282. Then, remote control is performed by the control line simultaneously transported to the power cable 028 or 0282, and electrolysis of the electrolyzed water 001 is performed by the electrolyzer 002, for example.
  • Hydrogen gas and oxygen gas (volume is half of hydrogen gas) of 5 atm are generated at the positive electrode and the negative electrode of the electrode of the electrolytic device 002. They rise to the sea surface (water surface) 04 through the hydrogen gas pipes 003 and 007 and the oxygen gas pipes 004 and 008 in FIG.
  • the cross-sectional area of the hydrogen gas pipe and the oxygen gas pipe is twice as large as that of the first embodiment.
  • 01, 05, 06, and 07 in FIG. 3 are laid on the coast about 500 m away from the land-sea boundary.
  • 01 is installed in the deep sea (deep water) 03, and others are installed in the sea surface (water surface, atmosphere of 1 atmosphere).
  • the secondary energy supplied from the 0134 to the outside is converted into electric power by an equipment (not shown) equivalent to the 07 combined cycle provided in the 06, and Are transported to land consumption areas.
  • high pressure hydrogen and high pressure oxygen gas of 0134 are further compressed as necessary, and ultra high pressure of about 350 atm is obtained. It may be transported by a tanker as hydrogen gas and oxygen gas (or liquid hydrogen and liquid oxygen) to a consumption place.
  • 05 leads to “autonomous reproduction” configured only by the electrolysis system 01 of the electrolyzed water installed in the deep sea (deep water) 03 and the combined system 07 installed in the sea surface (water surface) It is an energy supplier that plays the role of an igniter, so to speak.
  • 05 is a fossil fuel energy (such as LNG) or a renewable energy (such as solar power generation or wind power generation) device.
  • the electric power 0282 supplied to the electrolysis system 01 is supplied together with the control line.
  • the surplus (for external consumption) secondary energy 0293 exceeding the amount of the “autonomous reproduction” energy (such as electric energy) 0292 remains as 0134 or the compressor (figure (Not shown) to generate extra-high pressure gas of about 350 atmospheres pressure after compression or to generate electric energy by combined cycle of 07 or equivalent, and then surplus (for external consumption) as 0293 through power cable or tanker transportation etc.
  • the next energy amount 1,000 to 500,000 KWH in electric power conversion is supplied to the outside.
  • FIG. 4 is a drawing for explaining the third embodiment.
  • the broken line 08 in FIG. 4 indicates the seabed.
  • the sea is divided into territorial waters, exclusive economic zones, and high seas toward the sea surface.
  • the sea surface and the seabed surface in the continental shelf area have an inclination of about 3 degrees. Therefore, the sea depth at the edge of the territorial sea is about 740 m. That is, the territorial sea can be considered as the upper limit of deep sea (deep water). (Embodiment 4)
  • the emissions from the steam turbine are low temperature steam or hot water 027 and low temperature helium gas 026.
  • this low temperature steam or warm water 027 is the electrolyzed water 001 electrolyzed in the deep sea (deep water) 03, as shown in FIG. 027 becomes water of almost normal temperature after time passes. And, it can be effectively used for drinking water which contains a part of the components of the low temperature helium gas 026 and which is sufficiently boiled and disinfected, and watering in a desert or the like.
  • the present invention is to provide a technical means capable of suppressing carbon dioxide which is truly a cause of global warming, and eliminating the concern of energy resource depletion which is a concern in the future.
  • the spirit of the invention is broadly applicable beyond the scope of the present specification, drawings and claims.
  • seawater has been described as an example in the present embodiment, the present invention can be applied to lakes, ponds, reservoirs, and rivers formed on land. The contents of the above primary energy and secondary energy do not matter.
  • any means for decomposing water by (1) to obtain hydrogen gas and oxygen gas, (2) combined cycle, dilution of oxygen with helium It may be a combination with any means for For example, hydrogen and oxygen may be superimposed on electromagnetic waves in a jet plane, energy may be sent, and may be converted into electric energy and used in the plane.
  • power obtained by using a power cable as secondary energy, or power obtained using ultra-high pressure hydrogen gas or ultra-high pressure oxygen gas charges the electric car in a plug-in manner using the existing power distribution network. The power can be used as the power of the ship.
  • Embodiment 5 using primary electric energy E1 generated by hydroelectric power generation as primary electric energy E1 will be described using FIGS. 5 and 6.
  • the matters and terms described in the fifth embodiment are the same as in the description (in the first to fourth embodiments), the drawing (in the first to fourth embodiments), and the abstract of the original application (patent request for priority claim). It can be applied without departing from the concept and scope of.
  • the concept and scope of the present invention including the fifth embodiment is a phenomenon relating to a large and wide atmosphere (environmental range) from deep water (deep seawater) to sea level (atmospheric pressure: 1 atm). And in the wide atmosphere (environmental range), it is a system (open system) of the physical event accompanied by inflow and outflow of the substance (water, hydrogen, oxygen).
  • the energy conservation law applied to a closed system is a system not applied.
  • large physical events such as universal gravity act on the water pressure and buoyancy in the background.
  • the autonomous reproduction means in Embodiment 3 described in the original application or Embodiment 5 described in the present application that is, the means capable of making the secondary electrical energy E2 larger than the primary electrical energy E1 is , It is a means that can be realized in practice.
  • FIG. 6 is a schematic drawing of an embodiment of the present invention utilizing primary electrical energy E1 generated by hydroelectric power generation.
  • the symbols already described are basically indicated only by the symbol numbers.
  • 050 indicates an upper pond
  • 055 indicates a lower pond (sea)
  • 03 indicates a deep sea
  • 04 indicates a sea level.
  • 002 is a water electrolysis apparatus
  • 053 is a water turbine
  • 054 is a hydroelectric generator
  • 020 and 032 are gas turbines and thermal power generators
  • 005 is hydrogen gas
  • 006 is oxygen gas
  • 027 is 020 and 032 drainage
  • 051 is a valve
  • 052 is flowing water
  • 0281 and 0291 are a discriminator
  • 06 ⁇ 023 is a secondary energy external supplier
  • 071 is a depth D
  • 072 is a drop D1.
  • FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG. Step 1 Step 1
  • water 052 stored in the upper pond 050 is opened and flowed through the valve 051 to flow water 070 coming from the outside, and the water wheel 053 (disposed in the lower pond 055) is rotated.
  • the generator 054 is rotated to obtain the primary electrical energy E1.
  • the elapsed time T after opening the valve 051, T T1.
  • step 2 The primary electrical energy E1 is smoothed and stored in a lithium battery (not shown).
  • step 4 The high pressure hydrogen gas (H 2) 005 and the high pressure oxygen gas (O 2) 006 electrolyzed in steps 2 and 3 are floated up to the sea surface 04 of the lower reservoir 055 (acquisition of potential energy).
  • Time T T3.
  • step 5 The high pressure hydrogen gas (H2) 005 obtained in step 4 is burned by the gas turbine 020 or combined cycle turbine 032 installed near the sea surface 04 (atmospheric pressure).
  • Time T T4.
  • the combustion agent may be high-pressure oxygen gas (O 2) 006 or oxygen gas (not shown) taken from air.
  • the secondary electric energy E2 is obtained by a thermal power generator 032 connected to the gas turbine 020 or the combined cycle turbine 032.
  • Time T T5.
  • the primary electrical energy E1 continues to be supplied.
  • Part of the secondary electrical energy E2 switches the discriminator mechanisms 0281 and 0291 to use part of the secondary electrical energy: E2 as autonomous electrical energy E21 (part of the secondary electrical energy E2) and the remaining two
  • E2 E21 + E22.
  • Effluent water 027.
  • Y0 E2 / E1.
  • step 7 If the secondary electrical energy E2 is 1> Y0, then 8 8 ⁇ step 8 For example, D is increased, and (2) the process returns to step 2.
  • This 7 step 7 If 1 ⁇ E2, fix D and supply part E22 of secondary electrical energy to the outside until the end of production.
  • A is a constant related to the mass of hydrogen and oxygen, the acceleration of gravity, and the specific gravity to water.
  • Y0 is smaller than a predetermined depth
  • Y0> 1 a part of Y0: Y01 can be used to replace the primary electrical energy E1 in the electrolysis.
  • This state is called an autonomous production state (that is, a part of the electrical energy E2 is used as the primary electrical energy E01).
  • E1 E01.
  • Electrical energy E22 corresponding to Y22 is secondary electrical energy that can be supplied to the outside.
  • the primary electric energy E1 for electrolyzing deep water (deep seawater) in the electrolysis apparatus 002 has been described as being supplied from the primary energy supplier (source). .
  • this primary electrical energy E1 may be supplied directly from the existing power plant.
  • (1) step 1 and (2) step 2 may be omitted and the process may be started directly from (3) step 3.
  • ⁇ circle over (8) ⁇ step 8 is changed to increase ⁇ overscore (D) ⁇ and return to ⁇ circle over (3) ⁇ step 3.
  • the temporal origin is T2.
  • the electrical and mechanical control of the electrolyzer 002 disposed in the deep sea (deep water) 03 and the chemical control of the electrolyzed water 001 in the electrolytic aqueous solution are not shown, but in principle all power cables It is carried out unmanned by remote control means using electrical signal lines or ultrasonic signal lines laid inside the 028. Moreover, after being discharged to the sea surface (water surface) 04, the drainage 027 obtained in the combined cycle 07 etc. is cooled, for example, while increasing the salinity in the form of ocean current, to increase its density, and to increase the density again. Deep water) sinks to 03. Thus, water itself repeats circulation.
  • high pressure hydrogen (H2) gas 005 and high pressure oxygen (O2) gas are delayed from the primary energy supplier (source) by electrolysis in deep sea 03 (at least primary electric energy E1 is primary energy until then). Obtained after the supplier (supplied from the source). That is, the time delay is (1) a time delay for the electrolysis and (2) a time delay for the gas to rise to the sea surface 04.
  • At least a part of the hydrogen obtained above can be supplied to the outside as needed even if it is the hydrogen without being converted to the secondary electrical energy E2.
  • Seventh Embodiment As described in the fifth embodiment, it is possible to obtain (measure) the depth D, and use the D as a means to obtain the energy production amount and the cost that do not include the production suitable site and carbon in the material. This means can be used not only when actually producing energy that does not contain carbon in the material, but also in the search stage of the appropriate site (pre-production stage).
  • D can be determined between the depth D, the depth d1 to the seabed, and the maximum depth d2 of the fishery water area.
  • the distance X from the land can also be determined using the average inclination angle ⁇ of the continental shelf (denoted as 3 ° in FIG. 4) and the depth D.
  • the maximum depth d2 of the fishery water area varies depending on the area, but it is about 100m of the reach depth of sunlight that living organisms can survive. Therefore, the depth D is set between the depth d1 of the fishery water area and the depth d2 to the sea floor.

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Abstract

深海の海水を電気分解して水素ガスと酸素ガスを生成させて、それらのガスの比重が１より小さいので海面まで浮上させて、当該水素ガスを燃料、当該酸素ガスを燃焼剤、希釈ガスとしてヘリウムガスを利用することで電気エネルギーを利用する手段を、提供する。 上記浮力を利用する手段は重力に起因しうるポテンシャルエネルギーを獲得できるので、当該電気分解装置などが消費するエネルギーよりも生成するエネルギーの方が大きい条件もあること、に着目してエネルギーの自律再生する手段、を提供する。 ［課題］ 化石燃料をエネルギーとして利用する手段は、二酸化炭素の増加によって地球温暖化の課題があった。従来の再生可能エネルギーを利用する手段は、効率が低く爆発の危険などの課題があった。

Description

深水（深海水）を利用した再生可能エネルギーの生産システムとそのシステムで得られる水素と水
　本発明は、深水（深海水）を利用した再生可能エネルギーの生産システムとそのシステムで得られる水に関する。特に、上記生産システムにおいて、自律的に再生産が可能な再生可能エネルギーの生産システムとそのシステムで得られる水に関する。
従来から、真水（以下水と略記する）の比重が１であり、海水の比重は１．０３であることは良く知られている。その水を空間位置の高さが高い場所から低い場所へ流すと重力の効果でポテンシャルエネルギーを獲得すること、そしてその水力エネルギーを利用した水力発電は良く知られている。
しかし、水力エネルギーを得るには土地の立地条件には制限があるので、全世界の人人が必要とするエネルギーを賄う方法としては部分的な役割しか果たせていない。
他方、全世界の人人が必要とするエネルギーを賄う方法として、石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料がある。しかし、それらの消費によって、二酸化炭酸ガスなど地球温暖化ガスの問題が地球規模で非常に深刻化している。また、原子力エネルギー発電は立地条件と放射線の問題から、その設備の稼働が困難な状況になっている。
これらに対して、太陽電池、風力発電、地熱発電などのような従来からの再生可能エネルギーも、化石燃料を利用しないので二酸化炭酸ガスなどの地球温暖化ガスを抑制するエネルギーとして期待されている。なかでも上記の再生可能エネルギーを一次エネルギーとして使って製造した水素燃料は、その燃焼によって化石燃料や原子力のような問題がまったく発生しないことから、その重要性が認識されている。
しかし、その水素燃料をどのようにして経済的に製造するかということが最大の問題である。単に水を電気分解するのでは、そのエネルギー効率は３０％以下である。例えば、化石燃料や天然ガスの燃焼によって発電して水の電気分解をしようとしても、上記エネルギー効率のレベルでは実用面で経済的に成り立たない。
一方夜間の余剰電力を利用した水の電気分解による水素ガスの製造、天然ガスからの水素ガスの分離などが有望視されているが、前者は実用化上記の問題がある。また、後者はシステム全体として二酸化炭素の排出がゼロではない、という問題がある。
再生可能エネルギーを実現する手段の一つに、太陽光発電、風力発電、水力発電、波力発電などの電力を同時に利用すること（コジェネレーション）も考えられるが、設置場所などの制約がある。そこで最近はメガフロートを海上又は湖沼上に設置した再生可能エネルギーの発電装置によって電気分解装置を運転する提案がなされている。
例えば、メガフロートに、風力発電、太陽光発電装置、波力発電装置などを設置して発電を行い、これを利用して水の電気分解により水素ガス、酸素ガスを製造することは、特開２００１−５９４７２号公報（特許文献１）、特開２００５−４１２５３号公報（特許文献２）に記載されている。これらの技術では、生産された水素ガス、酸素ガスを冷却、液化して貯蔵する装置を設けている。
　上記したこれらの再生可能エネルギーを実現する手段では、化石燃料に匹敵するコストでエネルギーが供給される問題は未解決である。同時に上記化石燃料が後世において枯渇する問題も解決されていない。また、上記した再生可能エネルギーシステムにおいては最終的な排出物である水自体に付加価値をつけることが出来ないので、エネルギーコストを少しでも安くして経済性に適した価格で供給できていなかった。
特開２００１−５９４７２号公報 特開２００５−４１２５３号公報
　次に、上記水素ガスを燃焼させて安定な電気エネルギーを得る方法に関る背景技術を記述する。まず、化石燃料、再生可能エネルギーで生産した水素ガスを燃料とする背景技術において、変換効率が高い電力を得る方法として、ガスタービンと汽力タービンを連結したコンバインド・サイクルが知られている。従来のガスタービンでは、燃焼剤には圧縮空気を用いて燃料を化学反応させた時の化学結合エネルギーを得る。次に、そのガスタービンから排出される排出物、例えば、ＬＮＧの場合には高温の二酸化炭素ガス、の余熱を使ってボイラーで水を加熱して高温高圧の水蒸気を得る。その高温高圧の水蒸気を使って汽力タービンを動作させる。それらを連結したコンバインド・サイクルで効率が大きい電気エネルギーを得ていた。このように背景技術では、ボイラーが不可欠であった。
前記した背景技術の中で、水力によるポテンシャルエネルギーを利用する手段は立地条件に制約があって全世界の人人が必要とするエネルギー供給は賄えない、課題があった。
　前記した化石燃料をエネルギーとして利用する手段は、二酸化炭素の増加によって地球温暖化の課題があった。また、化石燃料を消費してしまうことで後世においてその資源が枯渇してしまう、課題があった。
また、水を電気分解して水素ガスを得る上記段落［０００９］の手段では、同時に得られる酸素ガスを従来の空気中酸素を燃焼剤に使うことで一酸化窒素や二酸化窒素を高温燃焼でも排出しない利点はあるが、上記水素ガスを上記（純）酸素ガス（燃焼剤）で燃焼させようとすると、爆発領域で燃焼反応が生じてしまう、課題があった。
地球における海水の面積が広くその深海水の深さが不明確なために、深海水をエネルギーとして利用することを阻害する、課題があった。
前記した、再生可能エネルギーを利用する手段は、最終排出物の水を利用しないなど、その経済性に、課題があった。
課題を解決する手段
電解水を深水（深海水）において比重が１以下である水素ガスと酸素ガスとに電気分解して、それそれぞれのガスを海面（もしくは１気圧の大気雰囲気）まで浮上させて、当該水素ガスを燃料、当該酸素ガスを燃焼剤としたコンバインド・サイクルで新たな電力エネルギーを得て、最終排出物は海面（もしくは１気圧の大気雰囲気）に排出される水である、新たな重力の逆利用＝浮力の利用であるポテンシャルエネルギーを獲得できる、手段を提供する。
上記において、当該酸素ガスを利用する燃焼剤を希釈するために、不活性ガスであるヘリウムガスを希釈ガスとして利用する、手段を提供する。
更に、上記浮力を利用する手段には、当該電気分解装置などが消費するエネルギーよりも再生産されるエネルギーの方が大きい条件もあることに着目した、エネルギーを自律再生する手段、を提供する。
本発明を適用範囲と権利が及ぶ範囲を明確化可能な領海とする手段、即ち、領海の陸地からの距離と深水（新海水）の深さとの関係が対応する手段、を提供する。
　本発明において最終排出物の水（ヘリウム含有）は、安全に滅菌されていて飲料水などに有効に利用できて経済性を高める手段、を提供する。
　本発明によれば、当該電気分解装置などが消費するエネルギーよりも生成するエネルギーの方が大きく出来るのでエネルギーの自律再生することが出来る。
　本発明によれば、エネルギー資源の枯渇問題を解決することが出来る。
　本発明によれば、適用が可能な海の広さの上限（領海）を設定できることが出来る。
　本発明によれば、最終排出物の水（ヘリウム含有）を有効に利用することで経済性を高めることが出来る。
本発明による深海の海水圧力（水圧）を利用して、電解水を電気分解して、高圧の水素ガスと高圧の酸素ガスを生成して、海面（大気雰囲気）に於かれたガスタンクにそれらのガスを充填する図。 当該水素・酸素ガスを使ったコンバインド・サイクルによる電力の創成図。 本構想の全体システム構成図 本発明の適用範囲を説明するための陸地からの距離と海の深さとの関係図。 一次電気エネルギーとして水力発電の電力エネルギーを利用した時の本構想の全体のフローチャート図。 一次電気エネルギーとして水力発電の電力エネルギーを利用した時の本構想の全体のシステム構成図。
０１　　電解システム
０３　　深海（深水）
０４　　海面（水面）
０５　　一次エネルギー供給体
０６　　二次エネルギー生成・貯蔵・輸送体
０７　　コンバインド・サイクル
０８　　海底
００１　電解水容器内の電解水
００２　電気分解装置
００３　電極（水素ガス用）
００３１　端子
００４　電極（酸素ガス用）
００４１　端子
００５　水素ガス
００６　酸素ガス
００７　パイプ（水素ガス用・スリットなしの部分）
００８　パイプ（酸素ガス用・スリットなしの部分）、実際は、断面積が００７の半分。
００９　パイプ（水素ガス用・スリットありの部分）、スリットなしでもいい。
０１０　パイプ（酸素ガス用・スリットありの部分）、スリットなしでもいい。
　実際は、断面積が００７の半分。
０１１　間仕切り板（水素ガス用）、なくてもいい。
０１２　間仕切り板（酸素ガス用）、なくてもいい。実際は、断面積が００７の半分。
０１３　高圧水素ガスタンク（５気圧）
０１４　高圧酸素ガスタンク（２．５気圧）
０１３４　０２９を蓄積するガス貯蔵タンク
０１５　電解水（流入）
０１６　電解水（流出）：塩分含む
０２０　ガスタービン
０２１　汽力タービン
０２２　コンバインド・発電機
０２３　低温ヘリウムガス
０２４　高温水蒸気
０２５　高温ヘリウムガス
０２６　低温ヘリウムガス
０２７　水蒸気もしくは熱水
０２８　電力ケーブル（制御線含む）
０２８１　０２８と０２８２とを弁別する機構
０２８２　一次エネルギー・電力ケーブル（制御線含む）
０２９　　高圧水素ガス・高圧酸素ガス
０２９１　０１３４を０２９２もしくは０２９３に振り分ける弁別機構
０２９２　自律再生産用・高圧水素ガス・高圧酸素ガス
０２９３　二次エネルギー（外部消費）用超高圧水素ガス・超高圧酸素ガスもしくはそれらを使って生成した外部消費用電気エネルギー
０３０　　ガスタービン回転羽根
０３１　　汽力タービン回転羽根
０３２　　コンバインド発電機ローター
０５０　　上池
０５１　　弁
０５２　　流水
０５３　　水車
０５４　　発電機
０５５　　下池（海）
０７０　　外から流入する水
０７１　　深さ　Ｄ
０７２　　落差　Ｄ１
［発明の実施の形態］
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
　（実施形態１）
　図１、２を用いて、実施形態１を説明する。
　図１において、０１は電解システム、０３は０１が設置される深水（深海水）である。０４は、海面（１気圧の大気雰囲気）である。
　図１において、００１，００２はそれぞれ、電解水容器内の電解水、電気分解装置、００３、００４はそれぞれ、水素ガス発生用電極、酸素ガス発生用電極である。００３１と００４１はそれぞれ、水素ガス発生用電極用電力ケーブル端子、酸素ガス発生用電極用電力ケーブル端子である。００５．００６はそれぞれ、水素ガス、酸素ガスである。００７，００８はパイプ（それぞれ、水素ガス用と酸素ガス用スリット無の部分）、００９，０１０はパイプ（それぞれ、水素ガス用と酸素ガス用スリット有の部分）である。０１１，０１２はそれぞれ、間仕切り板（水素ガス用、酸素ガス用）、０１３，０１４はそれぞれ、高圧水素ガスタンク、高圧酸素ガスタンクである。
０２８は電力ケーブル（制御線含む）である。０１５，０１６は電解水（それぞれ、流入、流出）である。
図１において、００１電解水容器（電解水）のサイズは、縦、横、奥行きがそれぞれ約１ｍである。又、００２電気分解装置のサイズは、縦、横、奥行きがそれぞれ約０．５ｍである。
００２の正と負の電極は素材の炭素棒を白金で鍍金処理を施している。電極のサイズは約０．０５メートル径で長さが０．０５メートルである。
００７と００９（００８と０１０）とを合わせたパイプの長さはいずれも、約５０ｍである。
００７と００９（００８と０１０）のパイプの断面積（太さ）は、それぞれ約０．３平方メートル、０．１５平方メートルである。これらのパイプの材料は、肉厚が約０．０１メートルのアルミニウムを基本素材としている。
図１において、００２電気分解装置を作動させる、０２８電力ケーブルは断面積（太さ）は約０．１平方メートルであり、電解時の電流（最大１０００アンペア）の電流容量に耐えるように内部は銅材（肉厚が約０．０１メートル）を使用している。
図１において、０１３，０１４に示す、高圧水素ガスタンクと高圧酸素ガスタンクはそれぞれ、使用ガスの圧力が５気圧、２．５気圧で容器の容積は、いずれも約２０立方メートルである。
　図２において、０７はコンバインド・サイクル、０４は０７が設置される海面（もしくは１気圧の大気雰囲気）である。０２０、０２１、０２２はそれぞれ、ガスタービン、汽力タービン、コンバインド発電機である。０２０，０２１のタービンはそれぞれ２００ＫＷ、３００ＫＷの定格電気出力を持つ。０２３、０２４、０２５、０２６，０２７はそれぞれ、低温ヘリウムガス、高温水蒸気、高温ヘリウムガス、低温ヘリウムガス、水蒸気もしくは熱水である。０２８は、電力ケーブル（制御線含む）である。０２３は約８０℃、０２４は８００℃、０２５は８００℃、０２６と０２７とは約８０℃である。０２３には、０２６が再利用できる。
０２８の電力ケーブル内の制御線は、図１の電気分解装置００２の電極への通電開始、停止およびケーブルやパイプの位置の制御を遠隔操作できるように、複数のマイクロコンピュータが接続されている（図示せず）。それらのマイクロコンピュータは、電気分解装置に附帯している電子回路（メモリ、各種センサー類で構成されている。図示せず。）を制御する。
　図１は、深海（深水）０３で、例えば、５気圧の海中であり。図２は、海面（水面）０４で、例えば、１気圧の大気雰囲気である。
　次に、図１と図２を用いて、実施形態１の動作を説明する。
図１において、電解水００１の一部０１５が電気分解装置００２に流入する。電気分解装置００２に電力ケーブル０２８からの電力が供給されて、制御線が駆動されると電気分解が開始される。流入した電解水は、その一部分は、電気分解で水素ガスと酸素ガスを生成するために使われて、残りの部分の電解水０１６（塩分を含む）が流出する。
そして、電解システム０１が設置された深水（深海水）における水圧（５気圧）下で電気分解装置００２の００３には水素ガス００５、００４には酸素ガス００６が、発生する。水素ガス・酸素ガスのパイプ内の圧力は開始時点で動気圧が０気圧、静気圧が５気圧である。酸素ガスのパイプ内の圧力は開始時点で静気圧が２．５気圧、動気圧が２，５気圧である。なお、生成する水素ガス００５と酸素ガスは生成量が倍半分であるので、それぞれのパイプ００７、００８のパイプ断面積を倍半分として流速をあわせている（図１では、簡単化の為に同じサイズで表示している）。発生した水素ガス００５と酸素ガス００６はいずれも比重が１より小さいのでそれぞれのパイプ００９、０１０を通って海面（水面）まで浮上する。
そして、生成した水素ガス００５と酸素ガス００６とは、海面（１気圧の大気雰囲気）０４に設置された、それぞれの高圧ガスタンク０１３と０１４とに、５気圧、２．５気圧のガス圧力で充填される。
　次に、図２を用いて、本実施形態１での電力生成（コンバインド・システム０７）の手段を説明する。
ガスタービン０２０では、燃料の５気圧の高圧水素ガス０１３、燃焼剤の２．５気圧の高圧酸素ガス０１４と同時に、２．５気圧のヘリウムガス０２３をタービンに流し込んでいる、のが特徴である。これは、高圧酸素ガス０１４を直接使うと爆発領域で反応する懸念があるので、上記のヘリウムガス０２３を高圧酸素ガス０１４の希釈ガスとして使う。
従来は、酸素ガスを約２０％含む（残りは窒素ガス）空気を圧縮して燃焼剤として使用してきた。しかし、ガスタービンでの燃焼温度が約１０００℃以上になると、空気内の窒素ガスと酸素ガスが反応して、一酸化窒素、二酸化窒素のような有毒ガスを発生する問題が生じる。本手段ではこの問題も解消できる。
図２で汽力タービン０２１を説明する。本発明の手段では、ガスタービン０２０の排出物は高温ヘリウム０２５と高温水蒸気０２４である。そこで、これらをボイラーを使わないで、直接、汽力タービン０２１内に流入させることが出来る。この結果、工程が簡略化でき、コストも軽減できる。コンバインド・サイクル０７の効率も７０％を実現できた。
　即ち、実施形態１を要約して記載すると、電解水を深水（深海水）において比重が１以下である水素ガスと酸素ガスとに電気分解して、それそれぞれのガスを海面（もしくは１気圧の大気雰囲気）まで浮上させて当該水素ガスを燃料、当該酸素ガスを燃焼剤としたコンバインド・サイクルで新たな電力エネルギーを得て、最終排出物は海面（もしくは１気圧の大気雰囲気）に排出される水である。これは、新たな重力の逆利用＝浮力の利用であるポテンシャルエネルギーを獲得できる手段を提供するものである。
（実施形態２）
図１、２、３を用いて、実施形態２を説明する。
図１、２は、実施形態１で説明した通りである。
図３は、本構想の全体システム構成図である。
　図３において、０１は電解システム、０３は深海（深水）、０４は海面（水面）、０５は一次エネルギー供給体、０６は二次エネルギー生成・貯蔵・輸送体、０７はコンバインド・サイクル、０２８１は０２８と０２８２とを弁別する機構、０２８２は一次エネルギー電力ケーブル（制御線含む）０１３４は０１３と０１４とを一緒にまとめて示した高圧ガスタンク、０２９１は０１３４を０２９２もしくは０２９３に振り分ける弁別機構、０２９２は自律再生産用高圧水素ガス・高圧酸素ガス、０２９３は二次エネルギー（外部消費）用超高圧水素ガス・超高圧酸素ガスもしくはそれらを使って生成した外部消費用電気エネルギーもしくはそれらの輸送体、である。
０３の深水（深海水）の深さは約５０ｍである。０５の一次エネルギー供給体として実施形態２では化石燃料（石油・石炭・ＬＮＧなど）、再生可能エネルギー（太陽光発電・風力発電・地熱発電など）を利用している。
まず、０５を通じて一次エネルギー（電力換算で１００~１０００００ＫＷＨ）を供給して図２に示す電解水００１を００２で電気分解して００３と００４とを（それらをまとめて０２９）を生成する。
０２９は、海面もしくは水面に設置された０１３４に貯蔵される。
次に、０２９１によって、０２９２もしくは０２９３に０１３４に貯蔵された高圧水素ガス及び高圧酸素ガスを弁別して供給される。
即ち、外部へ二次エネルギーを供給する余裕がない場合には、０２９２だけに供給して自律再生産する。自律再生産しても外部へ二次エネルギーを供給する余裕がある場合には、０２９２および０２９３に供給する。０２９３は、０１３４の高圧ガスを圧縮して超高圧水素ガスもしくは超高圧水素ガスとして浮揚体（図示せず）に貯蔵した後でタンカー（図示せず）にて搬送するか、上記浮揚体内に設置されたコンバインド・サイクル０７相当の機構（図示せず）で、電気エネルギーに変えて電力ケーブルで搬送する。
図３で、０３は、例えば、深海（深水）の深さは５０ｍである。０５は、例えば、化石燃料（石油・石炭・ＬＮＧなど）、再生可能エネルギー（太陽光発電・風力発電・地熱発電など）である。
電解システム０１は、ほぼ０３と同じ深海（深水）に設置される（深さは約５０ｍ）。
０１には、電力ケーブル０２８もしくは０２８２で電力が供給される。そして、電力ケーブル０２８もしくは０２８２に同時に搬送されている制御線によって、遠隔操作が実施されて、例えば、電解装置００２で電解水００１の電気分解が行われる。
電解装置００２の電極の正極と負極には、５気圧の水素ガスと酸素ガス（体積は水素ガスの半分）が生成される。
それらは、図２における水素ガス用パイプ００３、００７、酸素ガス用パイプ００４、００８を通じて（併せて、０２９として）海面（水面）０４まで浮上して、０１３４に貯蔵される。上記の水素ガス用パイプと酸素ガス用パイプの断面積には倍半分の大きさであることは、実施形態１と同様である。
　実施形態２では、図３の０１、０５、０６、０７を陸地と海上の境界から約５００ｍ離れた沿岸に敷設する。且つ、０１は深海（深水）０３に、他は海面（水面、１気圧の大気雰囲気）０４に設置される。
　この場合には、０１３４から外部に供給される二次エネルギーは、０６内に設けられた０７コンバインド・サイクルと同等の設備（図示していない）で電力に変換して、０２９３から電力ケーブルを介して、陸上の消費地まで輸送される。
沿岸から遙かに離れた公海に図３の０１、０５、０６、０７を敷設した時には、０１３４の高圧水素、高圧酸素ガスを、必要に応じて更に圧縮して、約３５０気圧の超高圧の水素ガス及び酸素ガス（もしくは、液体水素・液体酸素）としてタンカーで消費地まで輸送しても良い。
次に、図３を用いて当該実施例の全体システムの動作を説明する。図３において、０５は、深海（深水）０３に設置された当該電解水の電解システム０１と海面（水面）に設置された当該コンバインド・システム０７とだけで構成される「自律再生産」に至るまでの、謂わば、点火装置の役割をするエネルギー供給体である。０５は、例えば、化石燃料エネルギー（ＬＮＧなど）、再生可能エネルギー（太陽光発電、風力発電など）装置である。
　まず、最初の段階（点火段階）では、当該電解システム０１に供給さする電力０２８２を、制御線と共に供給する。そして、０１と０７とで構成されるシステムで得られる「自律再生産」エネルギーが電力に変換された値が　この一次エネルギー供給体０５からの供給量（電力換算で１００~１０００００ＫＷＨ）に達するまで電力の供給が続行される。
　供給量に達すると０１の電解システムへ一次エネルギーを供給する００５は停止するか、その一次エネルギーを上記」二次エネルギー０２９３に付加しても良い。
更に、図３で０２９１の弁別機構によって、当該「自律再生産」エネルギー（電気エネルギーなど）０２９２の量を上回った余剰（外部消費向け）の二次エネルギー０２９３は、０１３４のままもしくは圧縮機（図示せず）で圧縮後の約３５０気圧の超高圧ガスにして更にもしくは０７相当のコンバインド・サイクルで電気エネルギーを生成してから、電力ケーブルもしくはタンカー輸送などを通じて０２９３として余剰（外部消費向け）の二次エネルギー量（電力換算で１０００~５０００００ＫＷＨ）を外部に供給する。
　０５として、例えば、太陽光発電（の一部）だけを利用する場合には、夜間、０５は一次エネルギーを電解システム０１に供給できない。そこで、昼間の間に０５で発生した一次エネルギーをまずガス貯蔵タンク０１３４に貯蔵しておく。　次に、夜間にガス貯蔵タンク０１３４に貯蔵されていた高圧水素ガスと高圧酸素ガスを使ったコンバインド・サイクル０７で発生した電力を用いて、電解システム０１の電気分解装置００２を運転することで昼夜を分かたず運転させることができる。そして、「自律再生産」以外の余剰量は二次エネルギーとして０２９３の形で外部へ供給できる。
（実施形態３）
図４は、実施形態３を説明する図面である。図４において、０３，０４はそれぞれ、図３で説明した、深海（深水）と海面（水面）＝大気圧が１気圧の雰囲気である。図４で折れ線０８は、海底を示す。同図に示すように、海は、領海、排他的経済水域、公海に海面方向に区分される。
ここで、領海は１２海里＝２２．２ｋｍ、排他的経済水域は２００海里＝２７０ｋｍである。
一方海の深さは、例えば、大陸棚ではｄ＝１００~１５０ｍである。図４に示すように、大陸棚域での海面と海底面とは、約３度の傾斜がある。故に、領海のエッジでの海深は、約７４０ｍである。即ち、領海を深海（深水）の上限と考えることが出来る。
（実施形態４）
次に、実施形態４を、図１と図２を用いて説明する。図２に示すように、汽力タービンからの排出物は、低温水蒸気もしくは温水０２７と低温ヘリウムガス０２６である。そして、この低温水蒸気もしくは温水０２７は図１に示すように、深海（深水）０３において電気分解される電解水００１である。０２７は、時間が経過すれば、ほぼ常温の水となる。且つ、上記低温ヘリウムガス０２６の一部の成分を含有し且つ十分煮沸消毒した飲料水や、砂漠などの散水に有効に利用可能である。
以上、記載してきたように、本発明は真に地球温暖化の原因となる二酸化炭素を抑制でき、且つ後世で懸念されるエネルギー資源枯渇の懸念を払拭する技術手段を提供するものである。
本発明の思想は、単に、本明細書、図面、請求範囲のスコープを越えて広く適用可能である。
例えば、本実施例では海水を例として説明してきたが、陸地に形成される、湖、池、貯水池、川にも適用できる。上記一次エネルギー、二次エネルギーの内容は問わない。又、ポテンシャルエネルギーの相違がある▲１▼と▲２▼の地点で、▲１▼で水を分解して水素ガスと酸素ガスを得る如何なる手段、▲２▼コンバインド・サイクル、ヘリウムによる酸素の希釈をする如何なる手段、との組み合わせであっても良い。例えば、ジェット飛行機に電磁波に水素と酸素を重畳させてエネルギーを送り、当該飛行機内で電気エネルギーに変換して利用しても良い。
本構想では、二次エネルギーとして電力ケーブルで送られた電力もしくは超高圧水素ガス、超高圧酸素ガスを使って得た電力は、既存の送配電網を使って、プラグイン式に電気自動車を充電できるし、上記電力を船舶の動力としても利用できる。
（実施形態５）
一次電気エネルギーＥ１として、水力発電で発生する一次電気エネルギーＥ１を利用した実施形態５を図５と図６を用いて説明する。
なお、実施形態５で説明した事項や用語は、原出願（優先権主張の特許願い）の明細書（実施形態１~４まで）・図面（図１~４まで）・要約書においても原出願の概念・スコープを逸脱しない範囲で適用できる。
また、実施形態５を含む本発明の概念・スコープは、深水（深海水）から海面（大気圧：１気圧）までの大きく広い雰囲気（環境範囲）に係る現象である。そしてその広い雰囲気（環境範囲）では物質（水・水素・酸素）の流入・流出を伴う物理的事象の系（開放系）である。従って、閉鎖系（孤立系）に適用されるエネルギー保存則は適用されない系であることに留意すべきである。正確には、水圧・浮力には万有引力なような大きな物理事象が背景で作用していることに留意すべきである。かかる、開放系における物理的事象では、原出願で記載した実施形態３、もしくは本出願で記載する実施形態５における自律再生産手段つまり一次電気エネルギーＥ１よりも二次電気エネルギーＥ２を大きくできる手段は、実際に実現可能な手段である。
図６は、水力発電で発生する一次電気エネルギーＥ１を利用した本発明の実施形態の摸式図面である。図６において、既に説明した符号は原則的には符号番号だけで示す。
図６において、０５０は上池、０５５は下池（海）、０３は深海、０４は海面を表す。
図６において、００２は水電解装置、０５３は水車、０５４は水力発電機、０２０・０３２はガスタービン・火力発電機、００５は水素ガス、００６は酸素ガス、０２７は０２０・０３２の排水、０７０は外から流入する水、０５１は弁、０５２は流水、０２８１と０２９１は弁別機構、０６・０２３とは二次エネルギー外部供給体、」０７１は深さＤ、０７２は落差Ｄ１である。
次に、図５のフローチャートを用いて図６を説明する。
▲１▼ステップ１
　水力発電（揚水発電）において、外部から流入する水０７０を、上池０５０に貯めた水０５２を弁０５１で開き・流して水車０５３（下池０５５に配置した）を回転させる。
　これによって、発電機０５４を回転して一次電気エネルギーＥ１を得る。
　弁０５１を開いた後の経過時間Ｔ、Ｔ＝Ｔ１。
▲２▼ステップ２
　リチウム電池（図示せず）で一次電気エネルギーＥ１を平滑化して、貯蔵する。
▲３▼ステップ３
　深海０３において電気分解装置００２で電気分解して高圧水素ガス（Ｈ２）００５と高圧酸素ガス００６（Ｏ２）を生成する。
　時間Ｔ＝Ｔ２。
▲４▼ステップ４
　ステップ２と３で電気分解された高圧水素ガス（Ｈ２）００５と高圧酸素ガス（Ｏ２）００６を下池０５５の海面０４まで浮上させる（ポテンシャルエネルギーの獲得）。
　時間Ｔ＝Ｔ３。
▲５▼ステップ５
　ステップ４で得られた高圧水素ガス（Ｈ２）００５を海面０４近傍（大気圧）に設置したガス・タービン０２０もしくはコンバインドサイクルタービン０３２で燃焼させる。
　時間Ｔ＝Ｔ４。
　燃焼剤としては、高圧酸素ガス（Ｏ２）００６もしくは空気から取り入れた酸素ガス（図示せず）でも良い。
▲６▼ステップ６
　ガス・タービン０２０もしくはコンバインドサイクルタービン０３２に連結した火力発電機０３２で二次電気エネルギーＥ２を得る。
　時間Ｔ＝Ｔ５。ここで、Ｔ５においても、一次電気エネルギーＥ１は供給を続けている、とする。
　二次電気エネルギーＥ２の一部は、弁別機構０２８１と０２９１とを切り替えて二次電気エネルギー：Ｅ２の一部を自律電気エネルギーＥ２１（前記二次電気エネルギーＥ２の一部）として使い、残りの二次電気エネルギーＥ２２は外部へ供給する。即ち、Ｅ２　＝　Ｅ２１＋Ｅ２２である。
　排出物は水０２７である。
　ここで、Ｙ０＝Ｅ２／Ｅ１と定義する。
▲７▼ステップ７
　二次電気エネルギーＥ２が、１＞Ｙ０であれば、
▲８▼ステップ８
　例えば、Ｄを増加させて、▲２▼ステップ２へ戻る。
　こ
▲７▼ステップ７
　１＜Ｅ２あれば、Ｄを固定して、生産が終了するまで外部へ二次電気エネルギーの一部Ｅ２２を供給する。ここで、Ｄは、例えば、Ｄ＝５０ｍから１０ｍごとに増加させて、Ｄ＝２００ｍ（水圧が２１気圧）で固定する。
▲９▼ステップ８
二次電気エネルギーＥ２が不要になれば、Ｅ２１＝０として、停止する。
図５のフローチャートに於いて、一次電気エネルギー：Ｅ１と　二次電気エネルギー：Ｅ２との間には電気分解が行われる深海０３の海面０４からの距離＝深さＤとは、下記式で関係することを突き止めた。即ち、
Ｙ＝η４｛η２ｘＥ１ｘ（１＋Ｄ／１０）｝／Ｅ１　＋　η４ｘＡｘＤＥ１／Ｅ１−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−（１）
ここに、
　η２は、電気分解装置の効率~０．８
　η４は、火力発電（ガスもしくはコンバインド）タービンと発電機０２０・０３２の効率である。
　η４は、０．３３~０．６６である。
　Ａは、水素と酸素の質量・重力の加速度・水に対する比重に関係する定数である。
　（１）　式で、深さＤの大きさに依存して、Ｙ０は，Ｄが所定の深さよりも浅いときには、Ｙ０＜１、Ｄが所定の深さよりも深いときには、Ｙ０＞１となる。
Ｙ０＞１の時には、Ｙ０の一部：Ｙ０１を用いて前記電気分解において一次電気エネルギーＥ１を置換して、稼動できる。この状態を自律生産（つまり、ンジ電気エネルギーＥ２の一部を一次電気エネルギーＥ０１として利用する）状態と呼ぶ。勿論、Ｅ１＝Ｅ０１として、停止する。
Ｙ２２に相当する電気エネルギーＥ２２は外部へ供給できる二次電気エネルギーである。
以上（実施形態１~３を含む）、前記電気分解装置００２で深水（深海水）を電気分解する為の一次電気エネルギーＥ１は、一次エネルギー供給体（源）から供給される例を説明してきた。しかし、この一次電気エネルギーＥ１は、既存の電力プラントから直接供給を受けても良い。この場合は、図５に示すフローチャートにおいて、▲１▼ステップ１、▲２▼ステップ２を省略して直接▲３▼ステップ３から開始しも良い。この場合は、▲８▼ステップ８は、Ｄを増加させて、▲３▼ステップ３へ戻る、に変更される。同時に、時間的な起点は、Ｔ＝Ｔ２となる。
ここで、深海（深水）０３に配備された電気分解装置００２の電気的・機械的制御並びに電解水溶液内の電解水００１の化学的制御は、図示はしていないが全て原則的には電力ケーブル０２８内部に敷設された電気信号線もしくは超音波信号線を用いて遠隔操作手段で無人で実施される。
また、コンバインド・サイクル０７などで得られる排水０２７は、海面（水面）０４に注がれた後で、例えば、海流となって塩分濃度を増やしながら冷却されてその密度を増して再び、深海（深水）０３にまで沈む。このようにして水自体は循環を繰り返すのである。
（実施形態６）
次に、実施形態６を、図１~図３、図５~図６を用いて説明する。
いずれの図においても、深海０３において電気分解によって、高圧水素（Ｈ２）ガス００５と高圧酸素（Ｏ２）ガスを一次エネルギー供給体（源）から時間遅れ（少なくともそれまでは一次電気エネルギーＥ１は一次エネルギー供給体（源）から供給されている）の後で獲得している。
即ち前記時間遅れは、▲１▼電気分解にかかる時間遅れ、▲２▼前記ガスが海面０４まで浮上する時間遅れである。
実施形態３と５で説明したように、前記で得られた少なくとも水素の一部は二次電気エネルギーＥ２に変換しないで水素のままでも必要に応じて外部に供給できる。
（実施形態７）
実施形態５で説明したように、深さＤを求めて（計測して）そのＤを手段にして、生産適地や炭素を素材に含まないエネルギー生産量とそのコストを求めることが出来る。
この手段は、実際に炭素を素材に含まないエネルギーを生産している時だけではなくて、適地の探索段階（生産の前段階）でも利用できる。
深さＤを計測する為には、超音波技術を用いることができる。図４に示すように、深さＤと海底までの深さｄ１と漁業水域の最大深さｄ２との間にＤを求めることができる。
また陸地からの距離Ｘも、大陸棚の平均傾斜角度α（図４で３°と表記）と深さＤを用いて求めることが出来る。漁業水域の最大深さｄ２は地域によって異なるが、水中生物が生存できる太陽光の到達深さ~１００ｍ位である。故に、深さＤは、漁業水域の深さｄ１と海底までの深さｄ２との間に設定される。

Claims (17)

  1. 電解水を深水（もしくは深海水）で一次電気エネルギーを利用した水電解装置によって、高圧水素ガスと高圧酸素ガスとを生成してそれぞれの高圧ガスを海面（もしくは１気圧の大気圧の環境）まで浮上させて、前記高圧水素ガスを、前記一次電気エネルギーよりも時間遅れがある炭素を有しないエネルギー供給体（源）として用いる、エネルギー生産システム。
  2. 　前記第二のエネルギー供給体（源）の少なくともその一部を燃焼させて二次電気エネルギーを得る請求項１記載のエネルギー生産システム。
  3. 前記二次電気エネルギーは前記一次電気エネルギーよりも大きい請求項１記載のエネルギー生産システム。
  4. 前記二次電気エネルギーの一部を前記一次電気エネルギーに置き換える請求項１記載のエネルギー生産システム。
  5. 前記二次電気エネルギーの一部を前記一次電気エネルギーに切り替える機構を持つ請求項１記載のエネルギー生産システム。
  6. 前記高圧水素ガスを燃料として、また、希釈ガスで希釈した前記高圧酸素ガスもしくは大気中の空気に含有される酸素を燃焼剤として燃焼させて少なくともタービンを回転させることによって、前記一次電気エネルギーから時間遅れがある二次電気エネルギーを得る請求項１記載のエネルギー生産システム。
  7. 前記希釈ガスはヘリウムガスである請求項１記載のエネルギー生産システム。
  8. 　電解水を深水（もしくは深海水）で一次電気エネルギーを利用した水電解装置によって、高圧水素ガスと高圧酸素ガスとを生成してそれぞれの高圧ガスを海面（もしくは１気圧の大気圧の環境）まで浮上させて、前記高圧水素ガスを前記一次電気エネルギーよりも時間遅れがある炭素を有しないエネルギー供給体（源）として用いるエネルギー生産・探索システムにおいて、
    前記電気分解装置が配備された前記深水（深海水）の位置から前記海面（もしくは１気圧の大気圧の環境）位置までの距離（深さ）Ｄが前記一次エネルギーから時間遅れがある第二のエネルギー供給体（源）である高圧水素ガスの生産量と関係することを利用した、エネルギー生産・探索システム。
  9. 　請求項８において前記Ｄと併せて、陸地から前記水電解装置までの水平距離Ｘ並びに漁業水域の海面からの深さｄ２も予め計測する、請求項８記載のエネルギー生産・探索システム。
  10. 前記Ｘが領海境界Ｘ１を上限とする請求項８記載のエネルギー生産・探索システム。
  11. 前記深さＤが、漁業水域深さｄ１と海底の深さｄ２との間に設定された請求項８記載のエネルギー生産・探索システム。
  12. 電解水を深水（もしくは深海水）で一次電気エネルギーを利用した水電解装置によって、高圧水素ガスと高圧酸素ガスとを生成してそれぞれの高圧ガスを海面（もしくは１気圧の大気圧の環境）まで浮上させて、前記高圧水素ガスを、前記一次電気エネルギーよりも時間遅れがある炭素を有しないエネルギー供給体（源）として用いるエネルギー生産システムで生産される高圧水素ガス。
  13. 少なくともその一部を燃焼させて二次電気エネルギーを得る請求項１２記載の高圧水素ガス。
  14. 前記二次電気エネルギーは前記一次電気エネルギーよりも大きい請求項１２記載の高圧水素ガス。
  15. 前記二次電気エネルギーの一部を前記一次電気エネルギーに置き換える請求項１２記載の高圧水素ガス。
  16. 　電解水を深水（もしくは深海水）で一次電気エネルギーを利用した水電解装置によって、高圧水素ガスと高圧酸素ガスとを生成してそれぞれの高圧ガスを海面（もしくは１気圧の大気圧の環境）まで浮上させて、前記高圧水素ガスを、前記一次電気エネルギーよりも時間遅れがある炭素を有しないエネルギー供給体（源）として用いるエネルギー生産システムで生産される水。
  17. 前記水は少なくともヘリウムを含有する請求項１６記載の水。
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