JP7067325B2

JP7067325B2 - 水素ガス生成システム、および水素ガスの生成方法

Info

Publication number: JP7067325B2
Application number: JP2018129920A
Authority: JP
Inventors: 俊行近藤; 正之介周布; 健太郎音窪; 慎治佐々; 広樹安藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2022-05-16
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: US20200010963A1; CN110699699A; JP2020007187A

Description

本発明は、水素ガスの生成に関する。

燃料電池の発電のために用いられる燃料として、或いは、工業用原料として、水素の需要が高まっている。水素製造プラント等で製造された水素ガスは、水素製造プラントまたは水素ガスステーションにて圧縮された後に容器に貯蔵され、ディスペンサを介して燃料電池車両等の燃料消費装置に供給されることがある。特許文献１には、ガス製造装置にて製造された水素ガスが圧縮機において圧縮されて蓄圧器に一時的に貯留され、その後、ディスペンサを介して車両に充填される構成が開示されている。

特開２０１７－１３１８６２号公報

特許文献１のように、一般に水素ガスを貯蔵する際には、多量のガスを貯蔵するために例えば７０ＭＰａ（メガパスカル）という高圧ガスになるまで水素ガスが圧縮される。このため、圧縮機が必要となり、水素ガス供給の圧縮コストが大きいという問題がある。そこで、水素ガスの圧縮に要するコストを抑えることを可能な水素ガスの生成技術が望まれている。

本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］水素ガス生成システムであって、水中の予め定められた水深に配置され、電源に接続された水の電気分解用の一対の電極と、前記水深に配置され、周囲の水が流入可能な連通孔を有するガス貯蔵室であって、電気分解により前記一対の電極のうちの陰極において発生する水素ガスを貯蔵するガス貯蔵室と、前記水深よりも上方の海面に位置する船に搭載されている水素回収装置と、前記ガス貯蔵室内の水素ガスを前記水素回収装置に導く管であって、前記水素回収装置に対して着脱自在に取り付けられる管と、を備え、前記船に搭載され、前記電源として機能する電源装置と、前記電源装置と前記一対の電極とを電気的に接続する配線であって、前記電源装置に着脱自在に接続可能な配線と、をさらに備え、前記管における前記水素回収装置に接続され得る端部と、前記配線における前記電源装置に接続され得る端部とは、互いに締結具により固定されると共に、前記海面に浮かぶブイに固定されている、水素ガス生成システム。

（１）本発明の一形態によれば、水素ガス生成システムが提供される。この水素ガス生成システムは、水中の予め定められた水深に配置され、電源に接続された水の電気分解用の一対の電極と；前記水深に配置され、周囲の水が流入可能な連通孔を有するガス貯蔵室であって、電気分解により前記一対の電極のうちの陰極において発生する水素ガスを貯蔵するガス貯蔵室と；前記水深よりも上方に配置された水素回収装置と；前記ガス貯蔵室内の水素ガスを前記水素回収装置に導く管と；を備える。

この形態の水素ガス生成システムによれば、水中において予め定められた水深に配置された一対の電極による水の電気分解によって水素ガスを発生させるので、かかる水深の水圧に相当する圧力の水素ガスを生成できる。したがって、かかる水深よりも上方において水素ガスを生成する構成に比べて、高圧の水素ガスを圧縮機などの設備を用いずに生成でき、水素ガスの圧縮に要するコストを抑えて水素ガスを生成できる。加えて、生成された水素ガスを周囲の水が流入するガス貯蔵室に貯蔵するので、水素ガスを、かかる水深の水圧に相当する圧力の水素ガスのまま貯蔵することができる。このため、水素ガスの圧力に耐え得るほどの大掛かりな設備を要せず、水素ガスの貯蔵コストを抑えることができる。したがって、水素ガスの貯蔵のために高圧に耐えうる貯蔵設備を要しないので、水素ガスの貯蔵に要するコストを抑えることができる。

（２）上記形態の水素ガス生成システムにおいて、前記電源は、前記水深よりも上方に位置し；前記電源と前記一対の電極とを電気的に接続する配線を、さらに備え；前記配線は、前記管に沿って配置され、少なくとも一部が前記管に固定されていてもよい。この形態の水素ガス生成システムによれば、電源と一対の電極とを電気的に接続する配線は、ガス貯蔵室内と水素回収装置とを連通する管に沿って配置され、少なくとも一部が前記管に固定されているので、配線が水中において何ら支持なく設置されている構成に比べて、配線の変位を抑制し、かかる変位に起因する配線の損傷を抑制できる。

（３）上記形態の水素ガス生成システムにおいて、前記ガス貯蔵室は、前記ガス貯蔵室の外郭を形成する外壁部と、前記外壁部のうちの上方壁面から前記ガス貯蔵室内に突出する隔壁部であって、前記ガス貯蔵室内の上方の空間を水素貯蔵部と酸素貯蔵部とに区画する隔壁部と、を有し；前記一対の電極のうちの前記陰極は、前記水素貯蔵部の下方に配置され；前記一対の電極のうちの陽極は、前記酸素貯蔵部の下方に配置され；前記管は、前記水素貯蔵部と連通してもよい。この形態の水素ガス生成システムによれば、ガス貯蔵室は、ガス貯蔵室内の上方の空間を水素貯蔵部と酸素貯蔵部とに区画され、また、陰極は水素貯蔵部の下方に配置され、陽極は酸素貯蔵部の下方に配置され、管は水素貯蔵部と連通するので、水の電気分解により陽極から発生する酸素ガスを、管を介して水素回収装置に導くことを抑制でき、高濃度の水素ガスを水素回収装置に導くことができる。

本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、水素ガス貯蔵システム、水素ガス生成方法、水素ガス圧縮方法、水素ガス貯蔵方法等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態としての水素ガス生成システムの概略構成を示す説明図である。水素ガス生成処理の手順を示す工程図である。

Ａ．実施形態：
Ａ１．システム構成：
図１は、本発明の一実施形態としての水素ガス生成システム１００の概略構成を示す説明図である。水素ガス生成システム１００は、海中において水の電気分解を行うことにより、水圧相当の圧力の水素ガスを生成して貯蔵する。水素ガス生成システム１００は、一対の電極１０と、ガス貯蔵室２０と、水素回収装置３０と、管４０と、配線５０とを備える。

一対の電極１０は、陰極１１と陽極１２とを備える。一対の電極１０は、水の電気分解に用いられる。一対の電極１０は、所定の水深Ｄ１の海底Ｂ１の近傍に配置され、周囲の水に曝されている。本実施形態において水深Ｄ１は、およそ７０００ｍ（メートル）である。一対の電極１０は、ガス貯蔵室２０内に配置されている。一対の電極１０には、配線５０を介して、後述の電源装置５１０から直流電力が供給される。これにより、陰極１１では、下記式（１）に示す化学反応が起こり、水素ガスが発生する。また、陽極１２では、下記式（２）に示す化学反応が起こり、酸素ガスが発生する。
２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ^－→Ｈ_２＋２ＯＨ^－・・・（１）
２ＯＨ^－→１／２Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ＋２ｅ^－・・・（２）

ガス貯蔵室２０は、海底Ｂ１に固定して設置されている。ガス貯蔵室２０は、一対の電極１０のうちの陰極１１に電流が流れることにより陰極１１において発生する水素ガス、換言すると、水の電気分解により陰極１１に発生する水素ガスを貯蔵する。ガス貯蔵室２０は、外壁部２１と、隔壁部２２とを有する。外壁部２１および隔壁部２２は、いずれも耐食性に優れた樹脂、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）により形成されている。後述するように、ガス貯蔵室２０の内部と外部とは連通しており、ガス貯蔵室２０の内圧と外圧の差圧は小さい。このため、ガス貯蔵室２０の材料として水深Ｄ１の水圧に耐え得るほどの耐久性は求められない。

外壁部２１は、ガス貯蔵室２０の外殻を形成する。本実施形態において、外壁部２１は、略円筒状の下方部２１１と、下方部２１１の上方に連なる上方部２１２とを有する。上方部２１２は、中空の円錐状の外観形状を有する。下方部２１１における海底Ｂ１の近傍には、周方向に互いに所定の距離だけ離れた並んだ複数の連通孔２６が形成されている。かかる連通孔２６は、下方部２１１の厚さ方向を貫く貫通孔として形成されている。このため、かかる連通孔２６を介してガス貯蔵室２０内には周囲の海水が流入する。換言すると、ガス貯蔵室２０の内部と外部とは連通している。

隔壁部２２は、上方部２１２の上方壁面２９からガス貯蔵室２０内に向けて鉛直下方に突出する板状部材により形成されている。隔壁部２２は、ガス貯蔵室２０内における上方を、一対の気体貯蔵部２３に区画する。一対の気体貯蔵部２３は、水素貯蔵部２４と、酸素貯蔵部２５とを備える。水素貯蔵部２４は、陰極１１に対応する貯蔵室である。具体的には、水素貯蔵部２４は、陰極１１の上方に位置し、陰極１１において生成される水素ガスを貯蔵する。酸素貯蔵部２５は、陽極１２に対応する貯蔵室である。具体的には、酸素貯蔵部２５は、陽極１２の上方に位置し、陽極１２において生成される酸素ガスを貯蔵する。

上述のように、ガス貯蔵室２０内は周りの水と連通しているため、ガス貯蔵室２０内において上記式（１）の化学反応により生じる水素ガスは、水深Ｄ１の水圧相当の圧力であるおよそ７０．９ＭＰａ（メガパスカル）の水素ガスである。したがって、水素貯蔵部２４には、およそ７０．９ＭＰａ（メガパスカル）の水素ガスが貯蔵される。

なお、ガス貯蔵室２０の外壁部２１には、一対の電極１０をそれぞれ各貯蔵部２４、２５に対応する位置に固定するための図示しない支持部が形成されている。なお、かかる支持部を、外壁部２１とは独立した部材として構成して海底Ｂ１に配置してもよい。

外壁部２１の上方部２１２のうち、酸素貯蔵部２５に対応する領域には、排気口２７が形成されている。排気口２７は、上方部２１２の厚さ方向を貫く貫通孔として形成されている。したがって、酸素貯蔵部２５は、連通孔２６および排気口２７を介して周囲の水が流入可能に構成されている。排気口２７は、上記式（２）の化学反応により陽極１２において発生してガス貯蔵室２０に溜まった酸素ガスを、ガス貯蔵室２０の外部へと排出する。

水素回収装置３０は、船５００に搭載されており、管４０を介して送られる水素ガスを回収する。水素回収装置３０は、遮断弁３１と、水素処理部３２とを備える。遮断弁３１は、電磁弁であり、図示しない制御装置からの制御信号に基づき、管４０の開閉を行う。水素処理部３２は、管４０を介してガス貯蔵室２０から送られてきた水素ガスを処理する。かかる処理としては、例えば、水素ガスの検査処理や、図示しない水素ガスタンクに水素ガスを充填する処理などが該当する。

管４０は、ガス貯蔵室２０内と水素回収装置３０とを連通し、ガス貯蔵室２０内の水素ガスを水素回収装置３０に導く。管４０の大部分は海中において鉛直方向に沿って配置されている。管４０の一端は図示しない固定金具によりガス貯蔵室２０に固定され、他端は遮断弁３１に接続されている。管４０の内部は、水素貯蔵部２４と連通している。管４０は、内圧と外圧の差圧に耐え得るように設計されている。具体的には、管４０の内圧は、ガス貯蔵室２０内の水素ガスの圧力と一致し、およそ７０．９ＭＰａである。これに対して、管４０の外圧は、水面上が最も小さくおよそ０．１ＭＰａであり、ガス貯蔵室２０の設置部分において最も大きくおよそ７０．９ＭＰａである。したがって、管４０は、最大差圧である７０．９ＭＰａと０．１ＭＰａとの差圧（７０．８ＭＰａ）に耐え得るように設計されている。本実施形態において、管４０は、ニッケルおよびチタンを含む合金により形成されている。管４０は、例えば、複数の部分管を継ぎ合わせて形成してもよい。

配線５０は、電源装置５１０と一対の電極１０とを電気的に接続する。配線５０は、管４０に沿って配置され、複数の位置において締結具４５により管４０に固定されている。このような構成により、潮流や波による変位に起因する配線５０の損傷を抑制できる。配線５０は、耐食性に優れた素材、例えばポリエチレンの被覆層で覆われている。電源装置５１０は、船５００に搭載された直流電源である。

船５００が図１に示す位置におらず、水素ガス生成システム１００による水素ガスの生成が行われない状況（以下、「水素ガス非生成状況」と呼ぶ）では、配線５０における一対の電極１０と接続された側とは反対側の端部は、電源装置５１０に接続されていない。また、水素ガス非生成状況では、管４０におけるガス貯蔵室２０と接続された側とは反対側の端部は、遮断弁３１に接続されていない。配線５０における電源装置５１０と接続されるべき端部と、管４０における遮断弁３１に接続されるべき端部とは、水素ガス非生成状況において、互いに締結具４５で固定されると共に、海面に浮かぶブイに固定されている。

Ａ２．水素ガス生成処理：
図２は、水素ガス生成処理の手順を示す工程表である。この水素ガス生成処理は、およそ７０．９ＭＰａの高圧水素ガスを生成するために実行される。

電源に接続された一対の電極１０を所定の水深Ｄ１において周囲の水に曝して配置する（工程Ｐ１０５）。この工程Ｐ１０５は、複数の工程を含む。具体的には、海底Ｂ１にガス貯蔵室２０と一対の電極１０とを配置する工程と、管４０をガス貯蔵室２０に接続する工程と、管４０に沿って配線５０を配置すると共に、複数の締結具４５により配線５０を管４０に固定する工程と、管４０の海上側の端部と配線５０の海上側端部とを、図示しないブイに取り付ける工程と、電源装置５１０および水素回収装置３０を積載した船５００を、ガス貯蔵室２０の上方の位置に配置する工程と、ブイに取り付けられた配線５０の端部を電源装置５１０に接続する工程と、ブイに取り付けられた管４０の端部を遮断弁３１に接続する工程と、を含む。なお、これらの工程のうちの多くの工程は、例えば、作業アームを有する潜水艇を利用して行なってもよい。

一対の電極１０に電流を流すことにより、陰極１１から水素ガスを発生させる（工程Ｐ１１０）。工程Ｐ１１０により発生した水素ガスをガス貯蔵室２０、より詳細には、水素貯蔵部２４に貯蔵する（工程Ｐ１１５）。ガス貯蔵室２０内に貯蔵された水素ガスを、管４０を用いて水素回収装置３０に導く（工程Ｐ１２０）。このようにして、水深Ｄ１に配置された一対の電極１０のうちの陰極１１において発生したおよそ７０．９ＭＰａの水素ガスは、ガス貯蔵室２０において貯蔵され、また、管４０を介して水素処理部３２へと導かれる。

以上説明した実施形態の水素ガス生成システム１００によれば、海中において予め定められた水深Ｄ１に配置された一対の電極１０による水の電気分解によって水素ガスを生成するので、かかる水深Ｄ１の水圧、すなわち、およそ７０．９ＭＰａの圧力の水素ガスを発生させることができる。したがって、かかる水深Ｄ１よりも上方において水素ガスを生成する構成に比べて高圧の水素ガスを、圧縮機などの設備を用いずに生成でき、水素ガスの圧縮に要するコストを抑えて水素ガスを生成できる。加えて、生成された水素ガスを周囲の水が流入するガス貯蔵室２０に貯蔵するので、水素ガスを、かかる水深の水圧に相当する圧力の水素ガスのまま貯蔵することができる。このため、水素ガスの圧力に耐え得るほどの大掛かりな設備を要せず、水素ガスの貯蔵コストを抑えることができる。したがって、水素ガスの貯蔵のために高圧に耐えうる貯蔵設備を要しないので、水素ガスの貯蔵に要するコストを抑えることができる。

また、電源装置５１０と一対の電極１０とを電気的に接続する配線５０は、ガス貯蔵室２０内と水素回収装置３０とを連通する管４０に沿って配置され、複数個所において管４０に固定されているので、配線５０が海中において何ら支持なく設置されている構成に比べて、潮流や波による変位を抑制して配線５０の損傷を抑制できる。

また、ガス貯蔵室２０は、ガス貯蔵室２０内の上方の空間を水素貯蔵部２４と酸素貯蔵部２５とに区画され、また、陰極１１は水素貯蔵部２４の下方に配置され、陽極１２は酸素貯蔵部２５の下方に配置され、管４０は水素貯蔵部２４と連通するので、水の電気分解により陽極１２から発生する酸素ガスを、管４０を介して水素回収装置３０に導くことを抑制でき、高濃度の水素ガスを水素回収装置３０に導くことができる。

Ｂ．他の実施形態：
Ｂ１．他の実施形態１：
上記実施形態では、電源装置５１０は、船５００に積載されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、海底油田から原油を掘削するためのリグやプラットフォームや、水素ガス製造のための専用のリグやプラットフォームに積載されてもよい。また、例えば、電源装置５１０は、陸上に配置されていてもよい。かかる構成においては、電源装置５１０と一対の電極１０とを接続する配線を、陸上に近い位置まで海底Ｂ１に沿って配置し、電源装置５１０の配置位置近傍において、鉛直に配置して電源装置５１０と接続させてもよい。また、例えば、電源装置５１０を海中に配置してもよい。かかる構成においては、電源装置５１０を二次電池などにより構成し、充電後の電源装置５１０を海底Ｂ１に配置しておいてもよい。かかる構成においては、電源装置５１０を、スクリューや舵を備えた潜水艇として構成し、蓄電量が所定の閾値以下になった場合には、かかる電源装置５１０を海上まで浮上させるようにしてもよい。そして、充電後の電源装置５１０をガス貯蔵室２０の近傍まで沈降させてもよい。

Ｂ２．他の実施形態２：
上記実施形態において、隔壁部２２を省略してもよい。かかる構成においては、排気口２７を省略してもよい。かかる構成においては、ガス貯蔵室２０内に、水素ガスと酸素ガスの両方のガスが貯蔵されることとなる。しかし、水素ガスは、酸素ガスよりも比重が軽いため、ガス貯蔵室２０の内部においてより上方に貯蔵される。また、管４０は、ガス貯蔵室２０における上方部２１２と接続されている。このため、かかる構成においても、ガス貯蔵室２０に貯蔵された水素ガスを酸素ガスに比べて優先して、管４０を介して水素回収装置３０に導くことができる。

Ｂ３．他の実施形態３：
上記実施形態では、水の電気分解により水素ガスを生成していたが、他の方法により水素ガスを生成してもよい。例えば、水深Ｄ１の水圧で開放される排気口を備えた断熱容器に液体水素を充填して、かかる断熱容器を船５００からガス貯蔵室２０に向かって投下して沈降させてもよい。また、かかる構成においては、断熱容器がガス貯蔵室２０内に向かうようにガイドする部材を予め用意してもよい。かかる構成では、沈降する断熱容器の排気口は、海底Ｂ１に達すると開く。このとき、断熱容器内に充填されていた液体水素が急激に気化して水素ガスが発生して断熱容器の外部へと排出される。断熱容器がガス貯蔵室２０内にガイドされる構成においては、断熱容器から排出された水素ガスはガス貯蔵室２０内に貯留されることとなる。なお、断熱容器としては、例えば、およそ７０．９ＭＰａの圧力（差圧）に耐え得る材料により形成された二重構造の容器を用いてもよい。また、かかる容器の外観形状を、略球状の外観形状としてもよい。かかる構成によれば、断熱容器を、より高圧に耐え得るようにできる。また、水深Ｄ１の水圧で開放される排気口としては、例えば、弁体と、かかる弁体を断熱容器の内側から外側に向けて付勢するバネ部材とを有する弁装置を備えた排気口として構成してもよい。かかる構成においては、バネ部材の付勢力を水深Ｄ１における水圧よりも小さく設定しておくことにより、水深Ｄ１の水圧で排気口を開放することができる。

Ｂ４．他の実施形態４：
上記実施形態においてガス貯蔵室２０は、海底Ｂ１に固定的に設置されていたが、これに代えて、ガス貯蔵室２０を移動式の部屋としてもよい。具体的には、通常時はガス貯蔵室２０を船５００に積載しておき、水素ガス生成処理の工程Ｐ１０５において、ガス貯蔵室２０を船５００から海中に投下して、海底Ｂ１近傍まで沈降させてもよい。このとき、管４０をガイド部材として利用してガス貯蔵室２０を沈降させてもよい。例えば、上方部２１２に排気口２７とは別に貫通孔を予め形成しておき、かかる貫通孔に管４０を挿入して、その状態のまま管４０によってガイドされながらガス貯蔵室２０を沈降させてもよい。この構成においては、ガス貯蔵室２０が最も沈降した状態において、貫通孔から管４０が外れないように、管４０の端部を大きなフランジ状に形成しておいてもよい。また、かかる構成においては、一対の電極１０を予めガス貯蔵室２０に固定しておき、ガス貯蔵室２０と一緒に沈降させてもよい。

Ｂ５．他の実施形態５：
各実施形態において、ガス貯蔵室２０は、水深７０００ｍの海底に配置されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、水深１０ｍから８０００ｍまでの範囲における任意の水深に配置されてもよい。より好ましくは、水深１００ｍから７０００ｍまでの範囲における任意の水深に配置されてもよい。この構成においては、かかる水深の位置が海底でなくてもよい。さらに、海に限らず、湖や沼など、任意の水環境に配置されてもよい。

Ｂ６．他の実施形態６：
上記実施形態における水素ガス生成システム１００の構成は、あくまでも一例であり、様々に変更可能である。例えば、隔壁部２２を省略しないまま排気口２７のみを省略してもよい。また、水素回収装置３０は、船５００に積載されていたが、これに代えて、陸上または海中に配置されていてもよい。水素回収装置３０が海中に配置される構成においては、一対の電極１０が配置された水深よりも上方に配置することにより、かかる水深において水素ガスを発生させる構成に比べて、より圧力の高い水素ガスを回収できる。また、上記実施形態において外壁部２１および隔壁部２２は、ポリエチレンにより形成されていたが、ポリエチレンに代えて、他の任意の種類の樹脂、金属、およびセラミックス等の任意の材料により形成されてもよい。また、水素回収装置３０が圧縮機を備える構成としてもよい。かかる構成においては、例えば、ガス貯蔵室２０が水深７０００ｍよりも浅い水深の位置に配置されている場合に、７０．９ＭＰａよりも低い圧力の水素ガスを、圧縮機を用いてさらに７０．９ＭＰａまで圧縮することができる。このような構成においても、かかる水深の圧力よりも低い圧力の水素ガスを７０．９ＭＰａまで圧縮する構成に比べて、例えば、多段に圧縮する複数の圧縮機のうちの一部を省略できる、或いは、圧縮に要する電力を抑えることができる、といった効果を奏する。また、上記実施形態において、工程Ｐ１２０を省略してもよい。すなわち、水素ガス生成処理から回収工程を省略し、別処理として回収処理を実行してもよい。また、上記実施形態において、水素回収装置３０は、ガス貯蔵室２０内の水素ガスを、管４０を介して水素処理部３２に積極的に送るためのポンプを備えてもよい。また、上記実施形態において、海水中の配線５０の全体が管４０に固定されていてもよい。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…一対の電極、１１…陰極、１２…陽極、２０…ガス貯蔵室、２１…外壁部、２２…隔壁部、２３…一対の気体貯蔵部、２４…水素貯蔵部、２５…酸素貯蔵部、２６…開口、２７…排気口、２９…上方壁面、３０…水素回収装置、３１…遮断弁、３２…水素処理部、４０…管、４５…締結具、５０…配線、１００…水素ガス生成システム、２１１…下方部、２１２…上方部、５００…船、５１０…電源装置、Ｂ１…海底、Ｄ１…水深

Claims

水素ガス生成システムであって、
水中の予め定められた水深に配置され、電源に接続された水の電気分解用の一対の電極と、
前記水深に配置され、周囲の水が流入可能な連通孔を有するガス貯蔵室であって、電気分解により前記一対の電極のうちの陰極において発生する水素ガスを貯蔵するガス貯蔵室と、
前記水深よりも上方の海面に位置する船に搭載されている水素回収装置と、
前記ガス貯蔵室内の水素ガスを前記水素回収装置に導く管であって、前記水素回収装置に対して着脱自在に取り付けられる管と、
を備え、
前記船に搭載され、前記電源として機能する電源装置と、
前記電源装置と前記一対の電極とを電気的に接続する配線であって、前記電源装置に着脱自在に接続可能な配線と、
をさらに備え、
前記管における前記水素回収装置に接続され得る端部と、前記配線における前記電源装置に接続され得る端部とは、締結具により互いに固定されると共に、それぞれ前記海面に浮かぶブイに固定されている、水素ガス生成システム。
請求項１に記載の水素ガス生成システムにおいて、
前記配線は、前記管に沿って配置され、少なくとも一部が前記管に固定されている、水素ガス生成システム。
請求項１または請求項２に記載の水素ガス生成システムにおいて、
前記ガス貯蔵室は、前記ガス貯蔵室の外郭を形成する外壁部と、前記外壁部のうちの上方壁面から前記ガス貯蔵室内に突出する隔壁部であって、前記ガス貯蔵室内の上方の空間を水素貯蔵部と酸素貯蔵部とに区画する隔壁部と、を有し、
前記一対の電極のうちの前記陰極は、前記水素貯蔵部の下方に配置され、
前記一対の電極のうちの陽極は、前記酸素貯蔵部の下方に配置され、
前記管は、前記水素貯蔵部と連通する、水素ガス生成システム。
水素ガスの生成方法であって、
電源に接続された水の電気分解用の一対の電極を、水中における予め定められた水深において周囲の水に曝して配置する工程と、
前記一対の電極に電流を流すことにより、前記一対の電極のうちの陰極から水素ガスを発生させる工程と、
前記発生した水素ガスを、前記水深に配置され、周囲の水と連通するガス貯蔵室に貯蔵する工程と、
前記水深よりも上方の海面に位置する船に搭載されている水素回収装置と前記ガス貯蔵室とを連通する管を介して、前記ガス貯蔵室内に貯蔵された水素ガスを、前記水素回収装置に導く工程と、
を備え、
前記船には、前記一対の電極に接続される電源として機能する電源装置がさらに搭載され、
前記水素ガスの生成方法は、
前記電源装置と前記一対の電極とを電気的に接続する配線と、前記管と、を準備する準備工程であって、前記配線の一端を前記一対の電極に接続し、前記管の一端を前記ガス貯蔵室に接続し、前記配線の他端と前記管の他端とを、締結具により互いに固定すると共に、それぞれ前記海面に浮かぶブイに固定する準備工程と、
前記船を前記ガス貯蔵室の上方の位置に配置する工程と、
前記ブイに固定された前記配線の他端を、前記電源装置に電気的に接続する工程と、
前記ブイに固定された前記管の他端を、前記水素回収装置に接続する工程と、
をさらに備える、水素ガスの生成方法。