氫的製造方法

2023-04-27 20:00:01

專利名稱：氫的製造方法
技術領域：
本發明涉及氫的製造方法，該方法用於由水製造氫。
背景技術：
一直以來已知用氫作為燃料氣體。作為氫的製造方法，提供有大量的發明。例如已知將100重量的水熱分解而獲得氫的方法、將硫酸熱分解後用碘水獲取氫的IS法(Iodine-Sulfe,碘硫法)等。IS法是如下方法經過本生反應(ブンゼン反j￡)エ序、碘化氫濃縮分解エ序、硫酸濃縮分解エ序這3道エ序，由水分解並獲取氫和氧(專利文獻I)。此外，生成氫的方法已知有使活性化氧化鋁微粒與水反應生成氫的方法(專利文 獻2)。這裡，基於專利文獻2的摘錄對活性化氧化鋁微粒進行說明。活性化氧化鋁微粒這樣生成首先壓縮破壞鋁的切削屑等、將其微粒化為20pm以下，在內部產生龜裂(微裂縫)。接著，通過實施施加溫度差40°C左右的熱衝擊，低溫下在水中保持一周左右等的活性化處理，產生微裂縫為納米裂縫的細小龜裂。實施活性化處理產生被稱為納米裂縫的細小裂縫的氧化鋁微粒為活性化氧化鋁微粒。被活性化處理後的鋁在粒子內部具有微小的龜裂，水分子侵入這些龜裂內引起水分子的分解。在龜裂前端，水分子非常少，鋁包圍其周圍。那裡的反應成為鋁原子互相爭奪氧原子的形式，引起以下的基本反應(7)。3A1+3H20 — Al203+AlH3+(3/2)H2......(7)S卩，由水分子生成A1H3、A1203。由AlH3分解生成的氫ー邊擴散ー邊分布在粒子內，一部分作為氫分子露出表面。另ー方面，在表面沒有參加的招通過一般的表面反應成為以下反應式(8)，產生氫。A1+3H20 — Al (OH) 3+ (3/2) H2......(8)作為整體反應來看，是以下的反應式(9)。2A1+3H20 — A1203+3H2......(9)在(9)所示的反應中，由活性化Al微粒Ig生成的氫，在latm、25°C的條件下理論上約為I. 35升，反應需要的水約為2ml。但是，實際上在活性化處理中也會發生氫的生成，因此，總發生量約為I. 2升。現有技術文獻專利文獻專利文獻I:日本專利特開2005-41764專利文獻2:福岡大學電子研究所所報第24卷(2007年)第I頁-第7頁

發明內容
將100重量的水熱分解而獲得氫的方法中，因為水中的氫和氧的結合牢固，所以理論上認為如果不施加3000°C 5000°C的溫度，就不會分解成氫和氧。在3000°C以上的溫度下將水熱分解而獲得氫的方法中，由於存在無法得到能獲得3000°C以上的高溫的實質性方法、無法以低廉的價格製作用於保證這樣的高溫狀態的空間不受外界影響的設備、無法想出向高溫的空間內連續地供水的方法等多種問題，因此尚未實現通過水的熱分解來生成氫。專利文獻I所示的IS法中，因為需要900°C左右的高熱，所以必須使用高溫燃氣爐等作為熱源。該高溫燃氣爐的製造成本高，而且要經過3道エ序來製造氫，用於製造氫的成本非常高，費效比差，尚未採用。專利文獻2中所述的活性化氧化鋁微粒與水反應的方法中，活性化氧化鋁微粒與市售的鋁相比，內部產生非常微小的龜裂，因此其製造成本非常高。即，市售的鋁每IKg約為200日元，而活性化氧化鋁微粒每IKg約為150萬日元 200萬日元，這是個缺點。此外，活性化氧化鋁微粒由於是微粒，因此與水混合後使其與水分離較為困難。因此，使活性化氧化鋁微粒與水反應產生氫這種方法存在這樣的缺點在其後想停止產生氫吋，活性化氧化鋁微粒與水分離較難，不能立即容易地阻止氫的發生。
本發明提供氫的製造方法，即使用水和市售的鋁在與以往相比低溫低壓的條件下容易地由水獲取氫。本發明的另ー個目的是能夠立即容易地停止氫的發生。為了達到上述目的，本發明的氫的製造方法的特徵在於，將100重量的水、I重量以上的鋁、與I重量以上的碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少ー個放入容器中，通過加熱裝置將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液加熱到60°C以上。本發明的特徵在於，使上述鋁的重量在10重量以上。本發明的特徵在於，使上述碳酸氫鈉或碳酸鈉的至少ー個的重量在10重量以上。本發明的特徵在於，上述容器內具備上下自由移動的收納裝置，上述收納裝置內收納上述鋁，產生氫時將上述鋁浸潰在上述容器內的液面下，停止產生氫時使上述收納裝置上升、將上述鋁提升至上述容器內的液面的上位。本發明的特徵在幹，在上述容器的下部附近設置將水從上述容器內排出到外部的排出管，在上述排出管中設置開關閥，停止產生氫時將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液從上述排出管排出。本發明的特徵在於，具備測定上述容器內的溫度的溫度計和測定上述容器內的壓カ的氣壓計，具備使上述加熱裝置根據用上述溫度計測定的上述容器內的溫度和用上述氣壓計測定的上述容器內的壓カ進行工作的計算機，用上述計算機控制上述加熱裝置以使上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的溫度保持在単位時間內最大程度地產生氫的溫度。本發明的特徵在於，通過上述加熱裝置對上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的溫度進行加熱保溫的溫度為86°C 97°C。本發明的特徵在於，使上述碳酸氫鈉或上述碳酸鈉的至少ー個為碳酸氫鈉，通過上述加熱裝置加熱的碳酸氫鈉水溶液的溫度為其蒸發溫度，具備在上述容器內上下自由移動的收納裝置，將上述鋁塊收納在上述收納裝置內，產生氫時將上述鋁配置在上述容器內的液面上方、使碳酸氫鈉水溶液的蒸氣與上述鋁塊接觸。本發明的特徵在於，停止產生氫時用阻斷構件氣密性地將上述鋁和液面之間阻斷。本發明的特徵在於，在上述容器的下部附近設置將水從上述容器內排出到外部的排出管，在上述排出管中設置開關閥，停止產生氫時將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液從上述排出管排出。本發明的特徵在於，加入所述容器內的水採用如下生成的特殊的水先使水通過離子交換樹脂，然後使所得的水先通過電氣石和流紋巖或花崗巖中的至少ー種含65 76重量ニ氧化矽的巖石中的任ー個，再通過另ー個而生成。本發明的特徵在於，在用於生成所述特殊的水的電氣石中混合有鋁、不鏽鋼、銀中的至少ー種金屬。本發明的特徵在於，所述流紋巖採用黒曜巖、珍珠巖、松脂巖中的至少ー種巖石。本發明的氫的製造方法中，使用水和鋁和碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少ー種來產生氫。本發明中使用的鋁可以是市售的廉價鋁，因此與專利文獻2的活性化鋁微粒相比，可以以非常低的成本製造氫。此外，本發明中，容器內水的加熱溫度最大也在蒸發溫度以下，從容器內依次將產生的氫取出到外部，因此，容器內不容易變成高溫高壓。故而，沒有必要使用耐高溫高壓的特別容器，能夠整體降低氫製造裝置的價格。由於碳酸氫鈉、碳酸鈉能防止膜在鋁塊內的擴張，因此不使用鋁粉而是使用鋁塊。通過使用鋁塊，在形成有多個小孔的擱板上搭載鋁塊，將該鋁塊配置在液面上方，使碳酸氫鈉水溶液的蒸氣或碳酸鈉水溶液的蒸氣在空氣中與鋁接觸。由此可以增大氫的產生量。通過使用鋁塊可以將鋁塊配置在液面上方。因此，能夠氣密性良好地阻斷鋁和容器內的水。結果，在想停止氫的產生狀態時，若將鋁從容器取出至外部，或者通過阻斷裝置將容器內的鋁和容器內的水氣密性良好地阻斷，能夠快速停止氫的產生，能夠將氫自由地用於以氫為能源的各種目的。本發明中，使用何種水(都能)產生氫。但是，如果特別使用使水先通過離子交換樹月旨，然後使所得的水先通過電氣石和流紋巖或花崗巖中的至少ー種含65 76重量ニ氧化矽的巖石中的任ー個，再通過另ー個而生成的特殊的水(創製水)，則與使用其他種類的水(例如，純水、氫水(水素水)、自來水等)相比，可以獲得I. 5 2倍的氫量。


圖I是表示本發明的氫的製造方法中使用的特殊的水(創製水)的製造裝置的一例的結構圖。 圖2是圖I所示的製造裝置中所用的水生成器的剖視圖。圖3是圖I所示的製造裝置中所用的離子生成器的主要部分的剖視圖。圖4是表示製作本發明的氫的製造方法中所用特殊的水(創製水)的製造裝置的另一例的結構圖。圖5是表示本發明的產生氫的裝置的一個實施例的剖視圖。圖6是顯示圖5所使用的收納裝置和其他收納裝置的立體圖。圖I是表示在100重量水、20重量鋁和20重量碳酸氫鈉中各種水的氫產生時間的表。圖8是表示在100重量水和20重量招中混合0. I重量、I重量、10重量、20重量、30重量碳酸氫鈉時，各種水的氫產生時間的表。圖9是由100重量水、10重量鋁和20重量碳酸氫鈉生成的氫產生量的測定分析報
生ロ o圖10是表示在100重量水、20重量鋁和20重量碳酸鈉中各種水的氫穩定產生時間的表。圖11是表示在100重量水和20重量招中混合0. I重量、I重量、10重量、20重量、30重量碳酸鈉時，各種水的氫產生時間的表。符號的說明10第一軟水生成器
12第二軟水生成器14離子生成器16巖石收納器32離子交換樹脂46電氣石48 金屬54 巖石60 容器
62 主體64 蓋70 擱板72收納裝置76 鋁77收納裝置90加熱裝置95升降裝置98排出管100開關閥
具體實施例方式在對本發明的氫的製造方法進行說明之前，首先基於圖I 圖3對本發明中所用的第一種特殊的水(以下稱為「創製水」)進行說明。圖I是表示創製水的製造裝置的一實施例的結構圖。將第一軟水生成器10、第二軟水生成器12、離子生成器14和巖石收納器16通過連接管18a、18b、18c依次串聯連結。第一軟水生成器10中，例如自來水等具有壓カ的水從供水管20通過連接管22被導入至內部。供水管20與連接管22之間具備如龍頭等入口用開關閥24，連接管22的途中具備止回閥26。巖石收納器16的出ロ側安裝有吐出管28，吐出管28的前端或途中具備出ロ用開關閥30。自來水的情況下，從供水管20所送出的水依次經過第一軟水生成器10、第二軟水生成器12、離子生成器14和巖石收納器16，通過打開出口用開關閥30而從吐出管28取出。自來水以外的情況未圖示，積存於水槽中的水通過泵經供水管20導入第一軟水生成器10。這種情況下，泵和第一軟水生成器10之間具備止回閥26。第一軟水生成器10和第二軟水生成器12在其內部收納大量粒狀的離子交換樹脂32，其剖視圖示於圖2。軟水生成器10、12的主體34呈筒狀，該筒狀的上下端面具有水的出入口 36a、36b。在筒狀的主體34的內部，稍稍離開上下的端面的位置的內壁分別具備中央開孔的遮擋構件38a、38b。在這ー對遮擋構件38a、38b之間，以放入細網40的狀態收納離子交換樹脂32。稍稍離開上下出入口 36a、36b的位置的內壁具備中央開孔的遮擋構件38，這是為了將放入有離子交換樹脂32的網40配置於ー對遮擋構件38之間，在出入口 36a、36b附近形成空間42a、42b。此外，使水從遮擋構件38a、38b的中央的孔出入，這是為了確保水與離子交換樹脂32接觸。將離子交換樹脂32放入網40，這是使得在為了清洗粒狀的離子交換樹脂32而取出時，將粒狀的離子交換樹脂32與網40 —起取出。第一軟水生成器10和第二軟水生成器12的高度設為例如為80cm，內徑設為IOcm0並且，例如離子交換樹脂32的收納高度設為70cm(使上下存在空間42a、42b)。此時，離子交換樹脂32的收納高度必須是可以對水充分進行離子交換的高度。另ー方面，若離子交換樹脂32的收納高度過高(例如若離子交換樹脂32的收納高度為約200cm以上)，則離子交換樹脂32變成水的阻抗，通過軟水生成器內部的流量減少，因此將離子交換樹脂32的收納高度設為流量不會減少的高度。將收納離子交換樹脂32的容器分成2個，這是為了將第一軟水生成器10和第二軟水生成器12的高度控制在與離子生成器14和巖石收納器16同等程度的高度，並且避免流量因通過其的水的壓カ損失而減少。此外，也可以將2個軟水生成器10、12並成I個，採用I個軟水生成器。離子交換樹脂32用於除去水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子，使水成為軟水，特別是使水的硬度降低至接近0的程度。作為離子交換樹脂32，例如使用將苯こ烯-ニ乙烯基苯的球狀共聚物均勻地磺化而得的強酸性陽離子交換樹脂(RzSO3Na)t5該離子交換樹 脂32與水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子發生以下的離子交換反應。2RzS03Na+Ca2+— (RzSO3) 2Ca+2Na+2RzS03Na+Mg2+— (RzSO3) 2Mg+2Na.2RzS03Na+Fe2+— (RzSO3) 2Fe+2Na+S卩，藉由通過離子交換樹脂32，可除去水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等。通過使用強酸性陽離子交換樹脂(RzSO3Na)作為離子交換樹脂32，產生鈉離子(Na+)。離子交換樹脂32也可以產生Na+以外的離子，但較好是產生Na+。若水為自來水，則除了 Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子以外，該自來水中還含有氯，該氯不會因自來水通過離子交換樹脂32而發生任何變化。另ー方面，水(H2O)由於通過離子交換樹脂32而發生如下的變化。H2O — H++0r......... (I)H2CHH+ — H3O+......... (2)S卩，如⑴、⑵所示，藉由通過離子交換樹脂32，由水產生氫氧根離子(0H_)和水合氫離子(H3O+)。如上所述，水為硬水的情況下，藉由通過離子交換樹脂32，Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子被從水中除去而形成軟水。此外，藉由通過離子交換樹脂32，水中產生Na+、0IT和水合氫離子(H3O+)。但是，自來水中所含的氯(Cl)未離子化而直接通過。還有，根據離子交換樹脂32的種類的不同，也可能會不產生Na+。其次，所述離子生成器14的部分剖視圖示於圖3。離子生成器14是將多個筒44以相同的配置上下連續地串聯連結而成。各筒44的內部僅收納粒狀的電氣石46，或者收納粒狀的電氣石46和板狀的金屬48的混合物。電氣石具有正電極和負電極，用於通過其正電極和負電極使水具有4 14微米的波長的電磁波，並且切斷水的簇而產生水合氫離子(H3O+)。該4 14微米的波長的電磁波所具有的能量為0. 004瓦/cm2。在這裡，電氣石46可以是將電氣石石材粉碎而得，也可以是使電氣石、陶瓷和氧化鋁(有時也含銀)的重量比為約10:80:10的市售的被稱為電氣石顆粒的電氣石混合體。該電氣石顆粒所含的陶瓷起到預先分離正電極和負電極的作用。這裡，通過將電氣石46相對於陶瓷以重量比10重量以上的比例混合併於800°C以上加熱，可以製成通過水的攪拌在規定時間(例如直徑4mm時約3個月)內消失的電氣石46。電氣石46通過加熱增加強度，可延長磨損消失時間。通過離子交換樹脂32而使水成為硬度接近O的軟水,使電氣石46在該軟水中相互摩擦。硬度接近O的軟水可防止電氣石46的負電極上附著鋁離子和鈣離子，且可防止電氣石46的作為正電極和負電極的作用下降。作為所述金屬48，使用鋁、不鏽鋼、銀中的至少ー種金屬。作為該金屬48，理想的是不會在水中生鏽或不溶於水的金屬。該金屬48中，鋁具有殺菌作用和抗菌作用的同時具有漂白作用，不鏽鋼具有殺菌作用和抗菌作用的同時具有提高洗浄力的作用，銀具有殺菌作用和抗菌作用。作為金屬48，銅和鉛因具有毒性而不能採用。此外，金等昂貴的原材料從成本的角度來看也無法採用。所述電氣石46與金屬48的重量比較好是10:1 1:10。若超過此範圍，則ー種原材料過多，無法同時發揮兩種原材料的效果。筒44呈一端開放的筒狀,其底面50設有大量的孔52。在筒44的內部放入電氣石46和金屬48的情況下，以電氣石46和金屬48不會通過底面50的孔52的條件設定孔52的大小。如圖3所示，各筒44以設有大量的孔52的底面50為下側，在該底面50上承 載電氣石46和金屬48。並且,將各筒44的內部設定為自下方向上方流動。S卩，在各筒44中，設定為通過底面50的大量的孔52的水自下向上噴射於電氣石46和金屬48。在這裡，因為自來水具有高水壓，所以該具有水壓的水有力地衝擊筒44內的電氣石46和金屬48，以電氣石46與金屬48通過該水勢在筒44內被攪拌的條件設定孔52的大小以及個數。將水噴射於電氣石來攪拌電氣石是為了通過該攪拌使電氣石與水產生摩擦，正電極和負電極從電氣石溶出至水中而切斷水的簇，生成大量水合氫離子(H3O+)。作為實際的設置例,重疊4節具有內徑5cm、深度為7cm的收納容積的筒44,該筒44內充分收納電氣石46和金屬48,米用電氣石46與金屬48可在筒44內自由移動的量。可以增減筒44的節數，也可以採用増大了收納容積的I個筒44。如上所述，使電氣石46與金屬48分散於減小了收納容積的多個筒44中，使這多個筒44連接，從而可以通過水勢提高電氣石46與金屬48的攪拌效率。收納於筒44內的電氣石46溶於水中而經數月後消失，所以使各筒44可以通過例如螺合等手段容易地脫卸，從而可容易地向各筒44內補充電氣石46。還有，因為金屬48不溶於水,所以不需要補充,但也可以將放入有電氣石46和金屬48的筒44整體進行更換。筒44可以根據使用流量的大小來改變其收納容積。為了增加向通過筒44的水中加入的負離子，可藉由通過電氣石46相互摩擦而產生正電極和負電極並使水與該電氣石46接觸來實現負離子的増加。此外，為了切斷水的簇，生成大量水合氫離子(H3O+),在筒44內僅收納電氣石46即可。但是，通過使金屬48與電氣石46混合，可以進ー步增加因它們相互接觸而產生於電氣石46的負離子。由於電氣石46具有正電極和負電極，因此若以水攪拌電氣石，則水(H2O)離解成氫離子(H+)和氫氧根離子(OHO。H2O — H++0H-......(I)此外，通過氫離子(H+)和水(H2O),生成具有表面活性作用的水合氫離子(H3O+)。該水合氫離子(H3O+)的生成量遠多於由所述離子交換樹脂32生成的量。H2CHH+ — H3O+......... (2)此水合氫離子(H3O+)的一部分與水(H2O)結合而形成水合氫氧根離子(H3O2O和氫離子(H+)。H30++H20 — H302>2H+.........(3)
藉由使通過了離子交換樹脂32的水通過離子生成器14，於水的內部生成水合氫尚子(H3O+)、水合氫氧根尚子(H3O2 )、H+和OH。還有,通過了尚子交換樹脂32的氯(Cl)和通過離子交換樹脂32所生成的Na+不發生反應，直接通過離子生成器14。接著，使通過了離子生成器14的水通過收納火成巖中的含有65 76重量ニ氧化娃的巖石54的巖石收納器16的內部。作為火成巖(分成火山巖和深成巖)中的含有大量ニ氧化娃的巖石54,作為火山巖有黒曜巖、珍珠巖和松脂巖等流紋巖,作為深成巖有花崗巖。巖石收納器16的內部收納黒曜巖、珍珠巖、松脂巖和花崗巖中的至少ー種以上的巖石。黒曜巖、珍珠巖和松脂巖等流紋巖或花崗巖帶有負電子。另外，黒曜巖、珍珠巖和松脂巖等流紋巖和花崗巖是酸性巖。流紋巖具有和花崗巖相同的化學組成。這些火成巖中的含有約65 76重量ニ氧化矽的巖石(黒曜巖、珍珠巖和松脂巖等流紋巖或花崗巖等深成巖)在原石的狀態下具有-20 -240mV的氧化還原電位。但是，巖石54不包括溶於水的物質。巖石收納器16例如為內徑10cm、高80cm的筒,其內部以不會降低水的通過流量的程度的量收納例如5mm 50_左右大小的火成巖中的含有大量ニ氧化矽的巖石54。若使通過了離子生成器14的水通過該巖石收納器16的內部，則在水中加入e_(負電子)。其結果是，自來水中所含的氯(Cl)藉由負電子而變成氯離子。Cl+e- — Cl-......(4)該Cl—與前述Na+作為離子呈穩定的狀態。穩定的狀態是指不會蒸發，長期保持離子狀態。此外，前述水合氫氧根離子(H3O2O也作為離子呈穩定的狀態。藉由水通過巖石54，與通過了離子生成器14的水相比，進ー步生成水合氫離子(H3O+)，且也進一歩生成水合氫氧根離子(H302_)和氫離子(H+)。H2CHH+ — H3O+......(2)H20++H20 — H302>2H+......(3)藉由水通過巖石54，除此之外，還發生下列反應。OF+H+ — H2O......(5)2H++2e — 2 H2......(6)另外，若水通過巖石收納器16,則藉由巖石54的負電子，水的氧化還原電位由+340mV變成-20 _240mV。若使用熱水代替冷水，則負的氧化還原電位更為穩定。另外，通過了巖石54的水含有大量溶解氧和活性氫。如圖I所示，水最初通過離子交換樹脂，其次通過電氣石46 (或電氣石46和金屬48的混合物)，然後通過巖石收納器16，所得的水為特殊的水(創製水)。創製水中含有大量Na+、Cl_、H+、0H_、H2、水合氫離子(H3O+)、水合氫氧根離子(H302_)、活性氫和溶解氧。該水具有其能量為0. 004瓦/cm2的4 14微米的波長的電磁波，且具有_20 _240mV的氧化還原電位。作為採用本發明的氫的製造方法時所使用的水，使用使水依次通過離子交換樹脂32、電氣石46 (或電氣石46和金屬48的混合物)、巖石54而得的創製水。圖I中，使水依次通過離子交換樹脂32、電氣石46 (或電氣石46和金屬48的混合物)、巖石54，但也可以使水依次通過離子交換樹脂32、巖石54、電氣石46 (或電氣石46和金屬48的混合物)。BP,如圖4所示，可以使水依次通過第一軟水生成器10、第二軟水生成器12、巖石收納器16和離子生成器14。該圖4中，通過的離子交換樹脂32的水接著通過巖石54。藉由該巖石54，在水的內部生成e_(負電子)。其結果是，自來水所含的氯通過負電子而變成氯離子。Cl+e- — CF......(4)該Cl—與通過離子交換樹脂32所生成的Na+作為離子呈穩定的狀態。還有，即使是通過了離子交換樹脂32的水，有時也會不含Na+。通過了離子交換樹脂32的水中，如前述(I) (2)所示，存在H+、0H_和水合氫離子(H3O+)。通過了離子交換樹脂32的水然後通過巖石54，也發生以下的反應。or+H+ — H2O ......(5)
H20+H+ — H3O+ ......(2)2H++2e — 2H2 ......(6)該反應中，水合氫離子(H3O+)的生成量比通過離子交換樹脂32所生成的量更多。如上所述，藉由在通過離子交換樹脂32後通過巖石54，水中存在原來就一直存在的Na+和0H—以及新生成的Cl—和水合氫離子(H3O+)。此外，通過了巖石54的水的氧化還原電位為-20 -240mV。若使用熱水代替冷水，則負的氧化還原電位更為穩定。另外，通過了巖石54的水含有大量溶解氧和活性氫。使通過了該巖石54的水接著通過內藏電氣石46和金屬48的離子生成器14的內部。由此，發生下列反應。H2O ^ H++0r......(I)H20+H+ —H3O+......(2)該水合氫離子(H3O+)大量生成。此外，水合氫離子(H3O+)的一部分變成水合氫氧根離子(H3O2 )。H30++H20 — H302>2H+......(3)其結果是，通過了電氣石46與金屬48的水中，水合氫離子(H3O+)、水合氫氧根離子(H3O2-)、0H—和 H+增加。如圖4所示，使水依次通過離子交換樹脂32、巖石54、電氣石46 (或電氣石46和金屬48的混合物)而得的水含有Na+、Cl'0H_、水合氫離子(H3O+)、水合氫氧根離子(H302_)、H+、溶解氧和活性氫，含有與圖I中製成的創製水相同的成分。另外，具有能量為0.004瓦/cm2的4 14微米的電磁波和-20 -240mV的氧化還原電位。其結果是，圖4中製成的水與圖I中製成的水具有相同效果。從結果來看，通過圖4的裝置生成的水與圖I中生成的創製水在水中所含的成分方面相同，所以通過圖4的裝置生成的水也認為是創製水。該創製水的水質檢查結果如下所示。與該創製水比較的自來水的值示於括號內。其中，自來水中與創製水相同的值記作「相同」。亞硝酸性氮及硝酸性氮1. 8mg/l (相同)，氯離子6. 8mg/l (9. Omg/1), 一般細菌:0個/ml (相同),氰離子不足0. Olmg/1 (相同)，萊不足0. 0005mg/l (相同)，有機磷不足0. Img/1 (相同)，銅不足0. Olmg/1 (相同)，鐵不足0. 05mg/l (不足0. 08mg/l),猛不足0. Olmg/1 (相同)，鋅不足0. 005mg/l (不足0. 054mg/l)，鉛:不足0. 01mg/l (相同),六價鉻:不足0. 02mg/l (相同),鎘:不足0. 005mg/I (相同)，砷不足0. 005mg/l (相同)，氟不足0. 15mg/l (相同)，I丐離子、招離子等(硬度)I. 2mg/l (49. Omg/1)，酚類不足0. 005mg/l (相同)，陰離子表面活性劑不足0. 2mg/
I(相同)，pH值6. 9 (相同)，臭氣無異臭(相同)，味道無異味(相同)，色度2度(相同)，混濁度0度(I度)。創製水具有以下列舉的多個特點。(a)含有水合氫離子(H3O+)、水合氫氧根離子(H302_)、氫離子(H+)、氫、氫氧根(0H_)、硫酸根離子(S042_)、碳酸氫根離子(HC03_)、碳酸根離子(⑶廣)、偏矽酸(H2SiO3)和游離ニ氧化碳(CO2)。(b)具有表面活性作用。具有表面活性作用(0W型創製水乳化作用)。 (C)具有微弱能量(孕育光線)作用。電氣石放出微弱能量(4 14微米的波長的電磁波)。該微弱能量切斷水的大簇，將包在簇內的有毒氣體和重金屬類從水中釋放至外部。(d)具有-20 _240mV的氧化還原電位。(e)含有溶解氧和活性氫。(f)是除去了鈣離子和鋁離子的軟水。藉由使自來水等通過離子交換樹脂，可除去水中所含的鈣離子和鋁離子。(g)含有活性氫、碳酸氫根離子(HC03_)和偏矽酸(H2SiO3)。下面，基於圖5對本發明的氫的製造方法進行說明。本發明的氫的製造方法是使用水、鋁和碳酸氫鈉或碳酸鈉製造氫的方法。本發明的氫的製造方法中，使用用於將水、鋁和碳酸氫鈉或碳酸鈉收納到內部的容器60。容器60由主體62及其蓋64構成。容器60的材料可以使用例如玻璃、不鏽鋼等各種家用容器材料。即，本發明中，容器60可以不使用特殊的材料。容器60中具備用於從外部向內部供給碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的水溶液導入管66，設定成經由水溶液導入管68從外部向容器60內適宜供給水溶液。容器60內具備具有I個以上擱板70的鋁收納裝置72，在收納裝置72的擱板70上搭載有多個鋁76的塊。S卩，收納裝置72中收納多個鋁76的塊。鋁塊包括例如直徑為4 5mm以上的鋁塊和板狀鋁塊。產生氫氣時，設置成鋁76的塊配置在容器60內的液面74下方。所述收納裝置72，通過從主體62摘掉蓋64，能夠在容器60內自由出入。擱板70上形成多個水上下通過的小孔(未圖示)。擱板70使用網眼小的篩孔或形成多個小孔的衝孔板。搭載在擱板70上的鋁76的塊的大小大於在擱板70上形成的小孔。鋁不僅可以使用塊也可以使用小粒和粉末。使用鋁的小粒和粉末吋，使用形成了直徑非常小的多個孔的網制或金屬制小容器形狀的收納裝置77 (圖6)。在收納裝置77內裝入小粒鋁或粉末鋁，在容器60內裝入所述收納裝置77。收納裝置77內形成的多個小直徑的孔設定成水能夠在收納裝置77的內外移動但鋁的小粒和粉末不易通過孔的大小。所述收納裝置77中可以放入鋁塊。將內部放入有鋁的收納手75裝入容器60內時，收納裝置77內的鋁設定在液面74的下位。本發明中使用的鋁可以使用市售的任何廠家的任何種類的鋁。在蓋64的上端安裝有罩78。罩78上安裝有氣體取出用噴嘴82，該氣體取出用噴嘴的內部形成有連通容器60的內部和外部的連通通路80。氣體取出用噴嘴82中具有開關連接通路80的開關閥84，所述開關閥84將容器60內生成的氫取出至外部。通過用帶有罩78的蓋64關閉主體62的上部開ロ部，在關閉開關閥84的狀態下，設定成容器60的內部為氣密狀態。容器60中，在主體62的上部或蓋64的任意其一中安裝用於測定容器60內部氣壓的氣壓計86和用於測定容器60內部溫度的溫度計88。蓋64的形狀優選水平截面朝向上方中央(罩78)逐漸變窄的圓錐形狀或稜錐形狀。這是為了使生成的比重輕的氫積存於容器60的上方，從容器60經噴嘴82容易地取出氫。在容器60的下方具有用來加熱容器60內的水的加熱裝置90，通過加熱裝置90加熱容器60內部的水。加熱單元90的配置位置不限於容器60的下方。加熱裝置90不限於氣體和燈油等火力，可以是太陽光或電加熱器等。加熱裝置還可以是在容器60內放入進行因化學反應引起的發熱的氫氧化鈉。氣體取出用噴嘴82的外側前端具有用於測定從容器60向外部取出氫的氫量的氫量檢測裝置92。將由氫量檢測裝置92檢測的氫量輸入計算機94。由氣壓計86檢測出的容器60內的壓カ，和由溫度計88檢測出的容器60內的溫度也輸入該計算機94中。計算 機94是為了加熱容器60內的水而控制加熱裝置90的設備，同時也是用於將氫從容器60內取出到外部而使開關閥84開關工作的設備。蓋64的內表面具有由計算機94而操作的滑輪等升降裝置95，該升降裝置95與收納裝置72、77通過線等連接裝置96連接。升降裝置95使收納裝置72、77上升或下降，收納在收納裝置72、77內的鋁76浸潰在液面74的下位，或提升到液面74的上位。圖5所示的容器60中，在蓋62中設置有升降裝置95，也可以在主體62上一體化形成上部天井，將升降裝置95安裝在該主體62的上部天井內。此時，蓋安裝在主體62的側面。在容器60的下方安裝有用於將容器60內的水(碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液)排出至外部的排出管98，在排出管98中具有開關閥100。本發明是在容器60內裝有水和鋁76與碳酸氫鈉或碳酸鈉，通過加熱裝置加熱容器60內的水(碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液)的裝置。水的加熱溫度是從60°C以上 水的蒸發溫度的溫度。如果不足60°C則氫的產生量變得非常少。此外，使鋁76浸潰在容器60的液面74的下位時，水的最優加熱溫度為86°C 97°C，此時氫產生量多，且容器60內不僅是氫而且充滿水蒸汽，因此理想的是不加熱到蒸發溫度。有時也希望加熱到水溶液的蒸發溫度，將水溶液加熱到蒸發溫度的情況將會在後面記載。這裡，對本發明中水、鋁76和碳酸氫鈉或碳酸鈉的重量比率進行說明。首先，若將裝入容器60內的水的重量設為100重量(例如100g)，則裝入容器60內的鋁的重量為I重量以上(Ig以上)。鋁的重量不足I重量(不足Ig)吋，則氫的產生量變少，不實用。本發明中，鋁的最優重量範圍為10重量以上。如果鋁不足10重量，則氫的產生量少於最優重量範圍。鋁超過30重量吋，氫的產生量與鋁為30重量時沒有什麼變化，而成本和重量増加，因此理想的是招為10重量 30重量。在容器60內裝入碳酸氫鈉或碳酸鈉中的任意ー種。但是，也可以是混合了碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合物(碳酸氫鈉和碳酸鈉中的至少ー種)。裝入容器60內的碳酸氫鈉或碳酸鈉的重量相對於100重量的水為I重量以上。碳酸氫鈉或碳酸鈉的重量不足I重量,雖然產生氫但氫的產生量變少，不實用。另ー方面，若碳酸氫鈉或碳酸鈉的重量超過30重量，則不僅碳酸氫鈉或碳酸鈉在水中的溶解度變差，而且成本變高。因此，從成本的觀點考慮，碳酸氫鈉或碳酸鈉的重量最佳範圍理想的是10重量 30重量。如果碳酸氫鈉或碳酸鈉不足10重量，則氫的產生量少於最佳重量範圍，另一方面，如果超過30重量，則氫的產生量與10重量 30重量的情況沒有變化，但成本卻增加。本發明中使用的水不僅可以是上述創製水，還可以使用純水、氫水(例如在水中含有0. 2ppm的氫)或自來水等任何ー種水。創製水的基礎即水或自來水使用日本國長野縣上田市的自來水。接著，用水、鋁76和碳酸氫鈉或碳酸鈉進行實驗看產生多長時間的氫。該實驗結果示於以下的圖7。圖7是使用「碳酸氫鈉或碳酸鈉中的一個」中的「碳酸氫鈉」的圖。以裝入容器60內的水的重量為100重量，裝入容器60內的鋁的重量為20重量，碳酸氫鈉的重量為20重量，使用上述4種水(創製水、純水、氫水、自來水)，對氫的發生時間進行試驗。鋁76為「塊」時的表如圖7 (a)所示，鋁76為「粉末」時的表如圖7 (b)所示。圖7 (a)中，由於鋁使用「塊」，因此收納裝置72的多個擱板70上放置多個鋁76的塊、使升降裝置95運動、使收納在收納裝置72中的全部鋁76的塊浸潰在液面74的下方。容器60內除了鋁76以外，還裝有水和碳酸氫鈉。容器60內裝入水、鋁塊和碳酸氫鈉後，通過加熱裝置90，分別對4種水從起始溫度(起始時的溫度為72°C 87°C等的適宜溫度)開始加熱。通過加熱裝置90對4種水進行加熱以使從開始加熱起15分鐘後成為同樣的峰值溫度92°C。隨著容器60內的水溫上升，容 器60內的溫度上升，氫的產生量増大。峰值溫度是指每単位時間產生最多氫的溫度。這裡，雖然使峰值溫度為92°C (同樣的溫度)，但是峰值溫度並非92°C這樣固定的溫度，而是隨室內溫度等條件變化，例如可以成為約92°C ±4°C左右。達到峰值溫度後，適當使加熱裝置90運動，將容器60內的水加熱保溫至峰值溫度(範圍內的溫度)。即，在鋁的重量、碳酸氫鈉、水的種類的組合中，加熱裝置90是將容器60內的水溶液的溫度保持在氫的產生量大致為最大的峰值溫度的加熱裝置兼保溫裝置。創製水中，達到峰值溫度(反應開始起15分鐘)後，與峰值時同樣的穩定狀態持續30分鐘(從反應開始時到45分鐘為止)，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。這裡，圖7a的「穩定」是指保持容器60內為峰值溫度，単位時間的氫發生量大致為最大量(大致一定量)。另ー方面，純水中，在峰值時以後，與峰值時同樣的穩定狀態持續15分鐘(從反應開始時起30分鐘為止)，然後，弱反應持續5分鐘左右，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。「弱反應」是指氫的產生量比「穩定」的量少的量(一半左右的量)。氫水中，在峰值時以後，與峰值時同樣的穩定狀態持續10分鐘(從反應開始時起25分鐘為止)，然後，持續5分鐘左右「稍弱反應」，然後，持續5分鐘左右「微弱反應」，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。「稍弱反應」是指氫的產生量為「穩定」的量和「弱反應」的量之間的量，「微弱反應」是指氫的產生量是「弱反應」的大約一半以下的量。自來水中，峰值時以後，在弱反應下持續約10分鐘(從反應開始起至25分鐘為止)產生氫，然後，在微弱反應下持續5分鐘(從反應開始起至約30分鐘為止)產生氫，然後，在5分鐘左右,停止氫的產生。圖7 (b)是使用「粉末」鋁的圖。S卩，表示使用100重量的水、20重量的鋁和20重量的碳酸氫鈉對創製水、純水、氫水、自來水這四種水的氫產生時間的試驗結果的圖。由於使用粉末鋁，因此在收納裝置77的內部裝入粉末鋁，使粉末鋁浸潰在容器60內的液面74的下方。
容器60內裝入水、粉末鋁和碳酸氫鈉後，通過加熱裝置90，分別對四種水從起始溫度(起始時的溫度為70°C 85°C等的適宜溫度)開始加熱。由於起始時四種水的溫度為60°C以上，因此從起始時開始在四種水的每ー種中都產生氫。隨著容器60內的水溫上升，氫的產生量變多。然後，通過加熱裝置90將容器60內的水加熱到峰值溫度。這裡，雖然使峰值溫度為90°C，但是峰值溫度並非90°C這樣固定的溫度，而是隨室內溫度等條件變化，例如可以成為90°C ±4°C左右的範圍內的溫度。圖7 (b)是混合100重量的水、20重量的粉末鋁和20重量的碳酸氫鈉，以創製水、純水、氫水、自來水這四種水作為水，顯示它們的氫產生時間的試驗結果的圖。對於四種水，將峰值時(開始產生氫起10分鐘後)的峰值溫度加熱到90°C (同樣的溫度)在創製水中，達到峰值溫度後，與峰值溫度同樣的穩定狀態持續20分鐘(從反應開始時起30分鐘為止)，然後，弱反應持續5分鐘左右，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。純水中，在達到峰值溫度以後，與峰值溫度同樣的穩定狀態持續5分鐘(從反應開始時起15分鐘為止)，然後，持續5分鐘左右「弱反應」(從反應開始時起至20分鐘為止)，然後，持續5分鐘左右「微弱反應」，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。氫水中，在達到峰值溫度以後，與峰值溫度同樣的穩定 狀態持續5分鐘(從反應開始時起15分鐘為止)，然後，持續5分鐘左右「弱反應」(從反應開始時起至20分鐘為止)，然後，持續5分鐘左右「微弱反應」，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。自來水中，達到峰值溫度後，持續約5分鐘(從反應開始時起到15分鐘為止)弱反應，然後，持續5分鐘(從反應開始時起到20分鐘為止)微弱反應，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。圖7的「碳酸氫鈉」的情況下，鋁為塊也好粉末也好，與其他三種水(純水、氫水、自來水)相比，創製水保持與峰值同樣的穩定狀態持續得最長。此外，使用「碳酸氫鈉」時，鋁「塊」比「粉末」產生氫的時間長。從以下事實清楚看出，使用鋁塊的圖7 Ca)的創製水中，45分鐘穩定地產生氫，而在使用粉末鋁的圖7 (b)的創製水中，30分鐘穩定地產生氫。圖8是使用100重量的水(倉Il制水、純水、氫水、自來水這四種水)和20重量的招(「塊」和「粉末」)的試驗中，考察氫產生時間的變化隨「碳酸氫鈉」的重量變化的結果。創製水、純水、氫水、自來水這四種水均為碳酸氫鈉」為I重量時,產生4分鐘 16分鐘(圖8的表中四種水的氫產生最短時間和最長時間的範圍)之間的氫。這裡，使用創製水作為水時，鋁塊的情況是產生16分鐘的氫，粉末鋁的情況是產生10分鐘的氫。即，「碳酸鈉」 I重量的情況，使用創製水和鋁時，與使用其它三種水時相比，氫產生時間變長。「碳酸氫鈉」 10重量的情況，產生11分鐘 40分鐘(圖8的表的四種水的氫產生最短時間和最長時間的範圍)之間的氫。這裡，使用創製水作為水時，鋁塊的情況是產生40分鐘的氫，粉末鋁的情況是產生21分鐘的氫。即，「碳酸氫鈉」為10重量的情況下，使用創製水和鋁塊時，氫產生時間最長。接著，「碳酸氫鈉」為20重量的情況下，產生10分鐘 45分鐘之間的氫。這裡，使用創製水作為水時，鋁塊的情況是產生45分鐘的氫，粉末鋁的情況是產生30分鐘的氫。即，「碳酸氫鈉」為20重量的情況下，使用創製水和鋁塊時，氫產生時間最長。接著，「碳酸氫鈉」為30重量的情況下，產生12分鐘 47分鐘之間的氫。這裡，使用創製水作為水時，鋁塊的情況是產生45分鐘的氫，粉末鋁的情況是產生30分鐘的氫。即，「碳酸氫鈉」為20重量的情況下，使用創製水和鋁塊時，氫產生時間最長。
「碳酸氫鈉」為10重量 30重量的範圍的情況下，與「碳酸氫鈉」1重量相比,創製水、純水、氫水、自來水這四種水均是，氫的產生時間長。此外，如圖8所示，四種水中，特別是創製水與其它三種水相比，「碳酸氫鈉」為I重量、10重量、20重量、30重量均是，氫的產生時間長。此外，可以清楚看出，鋁「塊」與鋁的「粉末」相比，氫的產生時間長，為1.5倍 2倍左右，本發明中，比起鋁「粉末」，鋁的「±夾」較為理想。這裡，使用水、鋁和碳酸氫鈉，對每Ig鋁產生多少氫進行試驗。為使氫的產生量具有客觀性，委託了第三方進行測定分析。該試驗分析結果的測定分析報告為圖9。該測定分析報告由地址為日本國長野縣佐久郡立科町蘆田1835的株式會社信濃公害研究所(株式會社信濃公害研究所)(電話0267-56-2189)於2010年4月14日完成。試驗中，水使用IOOcc創製水,加入15g招和20g碳酸氫鈉進行試驗。試驗結果,姆Ig招得到I. 7L氫。接著，混合水、鋁76和「碳酸鈉」進行實驗看產生多長時間的氫。該實驗結果示於以下的圖10。圖10是使用「碳酸氫鈉或碳酸鈉中的一個」中的「碳酸鈉」的圖。以裝入容器60內的水的重量為100重量(lOOcc)，裝入容器60內的鋁的重量為20重量(20g)，碳酸 鈉的重量為20重量(20g)，使用四種水(創製水、純水、氫水、自來水)，對氫的發生時間進行試驗。關於鋁76，將「塊」的情況示於圖10 (a)，將「粉末」的情況示於圖10 (b)。圖10 Ca)中，由於鋁使用「塊」，因此收納裝置72的多個擱板70上放置多個鋁76的塊、使升降裝置95運動、使收納在收納裝置72中的全部鋁76的塊浸潰在液面74的下方。容器60內除了鋁76以外，還裝有水和碳酸鈉。容器60內裝入水、鋁塊和碳酸鈉後，通過加熱裝置90，分別對四種水從起始溫度(起始時的溫度為72°C 87°C等的適宜溫度)開始加熱。通過加熱裝置90對四種水進行加熱以使從開始加熱起10分鐘後成為同樣的峰值溫度92°C。隨著容器60內的水溫上升，容器60內的溫度上升，氫的產生量増大。雖然將峰值溫度定為92°C，但峰值溫度可以是例如920C ±4°C左右的範圍內的溫度。達到峰值溫度後，通過加熱裝置90將容器60內的溫度保持在峰值溫度或其附近的溫度。在創製水中，達到峰值溫度後，與峰值溫度同樣的穩定狀態持續20分鐘(從反應開始時起30分鐘為止)，然後，弱反應持續25分鐘左右，然後，約在5分鐘左右，停止氫的產生。在純水中，達到峰值溫度後，與峰值溫度同樣的穩定狀態持續10分鐘(從反應開始時起20分鐘為止)，然後，弱反應持續5分鐘左右，然後，約在5分鐘左右，停止氫的產生。在氫水中，達到峰值溫度後，與峰值溫度同樣的穩定狀態持續10分鐘(從反應開始時起20分鐘為止)，然後，弱反應持續5分鐘左右，然後，9分鐘後停止氫的產生。在自來水中，達到峰值溫度後，與峰值溫度同樣的穩定狀態持續10分鐘(從反應開始時起20分鐘為止)，然後，以弱反應進行5分鐘左右氫的產生,然後，10分鐘後停止氫的產生。圖10 (b)是使用鋁「粉末」的圖。S卩，表示使用100重量的水、20重量的鋁粉末和20重量的碳酸鈉對創製水、純水、氫水、自來水這四種水的氫產生時間的試驗結果的圖。由於鋁使用粉末，因此在收納裝置77的內部裝入粉末鋁，使粉末鋁浸潰在容器60內的液面74的下方。容器60內裝入水、鋁粉末和碳酸鈉後，通過加熱裝置90，分別對四種水從起始溫度(起始時的溫度為72°C 84°C等的適宜溫度)開始加熱。由於起始時四種水的溫度為60°C以上，因此從起始時開始在四種水的每ー種中都產生氫。然後，通過加熱裝置90加熱10分鐘將容器60內的水加熱到峰值溫度(93°C )。雖然將峰值溫度設為93°C，但是峰值溫度並非93°C這樣固定的溫度，而是隨室內溫度等條件變化，例如可以是93°C ±4°C左右的範圍內的溫度。圖10 (b)是在混合100重量的水、20重量的粉末鋁和20重量的碳酸氫鈉的條件下，以創製水、純水、氫水、自來水這四種水作為水，顯示它們的氫產生時間的試驗結果的圖。對於四種水，將峰值時(開始產生氫起10分鐘後)的峰值溫度加熱到93°C (同樣的溫度)。在創製水中，峰值時之後，與峰值時同樣的穩定狀態持續25分鐘(從反應開始時起到35分鐘為止)，然後，弱反應持續5分鐘左右。停止產生氫的時間雖然沒有記載在表中，在45分鐘左右停止。純水中，峰值時之後，弱反應持續10分鐘(從反應開始時起到20分鐘為止)，然後，在5分鐘左右，停止氫的產生。在氫水中，峰值時之後，以稍弱反應持續產生約10分鐘氫(從反應開始時起到20分鐘為止),然後,7分鐘後(從反應開始時起到27分鐘為止)停止氫的產生。在自來水、氫水中，峰值時之後，以稍弱反應持續產生約10分鐘氫(從反應開始時起到20分鐘為止),然後,9分鐘後(從反應開始時起29分鐘後)停止氫的產生。 圖10的「碳酸鈉」的情況下，四種水中，與其它三種水相比，創製水的與峰值時同樣的穩定狀態持續最長。此外，使用「碳酸鈉」的情況下，鋁的「塊」比「粉末」產生氫的時間長。從以下事實清楚看出，使用鋁塊的圖10 (a)的創製水中，到55分鐘為止穩定地產生氫，而在使用粉末鋁的圖10 (b)的創製水中，到45分鐘左右為止停止產生氫。此外，將圖10 (a)的純水、氫水、自來水這三種水與圖10 (b)的純水、氫水、自來水這三種水相比，可以清楚看出，在三種水中均是，圖10 Ca)的氫產生時間比圖10 (b)的氫產生時間長。圖11是使用100重量的水(創製水、純水、氫水、自來水這四種水)和20重量的鋁(「塊」和「粉末」)的試驗中，考察氫產生時間的變化隨「碳酸鈉」的重量變化的結果。創製水、純水、氫水、自來水這四種水均為，「碳酸鈉」為I重量時,產生6分鐘 16分鐘(圖11的表中四種水的氫產生最短時間和最長時間的範圍)之間的氫。這裡，使用創製水作為水吋，鋁塊的情況是產生19分鐘的氫，粉末鋁的情況是產生22分鐘的氫。即，「碳酸鈉」1重量的情況下，使用創製水和鋁時，與使用其它三種水時相比，氫產生時間變長。「碳酸鈉」為10重量的情況下，產生13分鐘 42分鐘(圖11的表的四種水的氫產生最短時間和最長時間的範圍)之間的氫。這裡，使用創製水時，鋁塊的情況下是產生42分鐘的氫，粉末鋁的情況下是產生31分鐘的氫。即，「碳酸鈉」為10重量的情況下，使用創製水和鋁塊時，氫產生時間最長。接著，「碳酸鈉」為20重量的情況下，產生17分鐘 50分鐘之間的氫。這裡，使用創製水時，鋁塊的情況下是產生50分鐘的氫，粉末鋁的情況下是產生35分鐘的氫。即，「碳酸氫鈉」為20重量的情況下，使用創製水和鋁塊時，氫產生時間最長。接著，「碳酸鈉」為30重量的情況下，產生15分鐘 45分鐘之間的氫。這裡，使用創製水時，鋁塊的情況下是產生45分鐘的氫，粉末鋁的情況下是產生32分鐘的氫。即，「碳酸鈉」為30重量的情況下，使用創製水和鋁塊時，氫產生時間最長。S卩，在創製水、純水、氫水、自來水這四種水均是碳酸鈉」為10重量 30重量的範圍的情況下與「碳酸鈉」 I重量相比，氫的產生時間長。此外，如圖11所示，四種水中，特別是創製水在「碳酸鈉」為I重量、10重量、20重量、30重量時均比其它三種水，，氫的產生時間長。此外，可以清楚看出，鋁「塊」與鋁「粉末」相比，氫的產生時間長，為1.5倍，本發明中，比起鋁「粉末」，鋁「塊」較為理想。
容器60內產生的氫將容器60內的壓力提高。此外，即使容器60內的水蒸發，容器60內的壓力也提高。如果容器60內的壓力提高，則視為在容器60內產生氫，打開開關閥84。如果打開開關閥84，則容器60內的高溫高壓氣體(不僅是氫也混合含有蒸氣)被從噴嘴82取出至容器60的外部。如果蒸氣在之後冷卻，則成為水，因此能夠高效地僅僅收集氫。在使用碳酸氫鈉或碳酸鈉中的任意一個時，在容器60內都能得到殘留物鋁酸鈉。該鋁酸鈉可用於各種用途。從圖7至圖11中鋁76的「塊」和「粉末」的氫產生時間的長度可以清楚地看出，「塊」比「粉末」產生更多的氫。使用鋁產生氫時，一直以來盛傳的是「由於在鋁的表面形成被膜、短時間內停止產生氫，因此優選使鋁為粉末」。但是，本發明中發明人認為，被加熱後的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液阻止鋁76的表面產生被膜，因此可以使用鋁塊，鋁塊可以比鋁粉末延長產氫時間。接著，對中途停止產生氫的情況進行說明。被收納在圖5所示的收納裝置72中的鋁塊和被收納在圖6所示的收納裝置77中的鋁的小顆粒或粉末，在產生氫時，都被浸潰在液面74的下位。由此，通過鋁76和碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的反應，在容器60內產 生氫。然後，在氫的產生中途停止產生氫時，使升降裝置95運動、使收納裝置72、77上升，使鋁76移動到碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的液面74的上位。結果，由於鋁76不與碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液接觸，可以立即停止氫的產生。然後，再次產生氫時，使升降裝置95運動、使收納裝置72、77下降，將收納在收納裝置72、77內的鋁76浸潰在碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液中。這樣，通過使鋁76在液面74的上方或液面74的下方移動，可以瞬時進行產生氫和停止產生氫，可以擴展氫能的使用範圍。作為在產生氫的中途停止的其他方法，也可以是將容器60內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液從安裝在容器60的下位的排出管98排出到外部。然後，再次產生氫時，將碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液從水溶液導管66導入容器60內即可。截止上述的說明中，以將鋁76浸潰在容器60內的液面74的下方的狀態下產生氫。接著，以鋁76位於液面74的上方的狀態下產生氫的情況進行說明。此時，將鋁76的塊收納在收納裝置72中，使升降裝置95運動，將鋁76的塊配置在液面74的上位。在容器60內裝入水(何種水均可)和碳酸氫鈉，用加熱裝置90加熱。對容器60內進行加熱的溫度為碳酸氫鈉水溶液的蒸發溫度。通過碳酸氫鈉水溶液蒸發，碳酸氫鈉水溶液的蒸氣與鋁76的塊接觸。結果，碳酸氫鈉附著在鋁76的塊的表面，從蒸氣、鋁76的塊和碳酸氫鈉中產生氫。通過碳酸氫鈉水溶液的蒸氣與鋁76的塊接觸使鋁76改性以產生氫，這就是「蒸汽改性」。如果使用100重量的水、20重量的鋁塊和20重量的碳酸氫鈉使鋁蒸汽改性，以創生水作為水時，45分鐘穩定地產生氫。同樣的條件下，純水30分鐘穩定地產生氫，自來水25分鐘穩定地產生氫。這樣，使用鋁76的塊和碳酸氫鈉對鋁76進行蒸汽改性時，可以產生與將鋁76浸潰在創生水的液面74的下位時大致同量的氫。使鋁蒸汽改性產生氫的情況下，當中途停止產生氫時，通過阻斷裝置(未圖示)將收納在收納裝置72內的鋁76的塊和碳酸氫鈉水溶液的液面74氣密性地阻斷或者將容器60內的碳酸氫鈉水溶液從安裝在容器60的下位的排出管98中排出到外部。
權利要求
1.氫的製造方法，其特徵在於，將100重量的水、I重量以上的鋁、與I重量以上的碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少ー個放入容器中，通過加熱裝置將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液加熱到60°c以上。
2.如權利要求I所述的氫的製造方法，其特徵在於，使上述鋁的重量為10重量以上。
3.如權利要求I或2所述的氫的製造方法，其特徵在於，使上述碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少ー個的重量為10重量份以上。
4.如權利要求I 3中任一項所述的氫的製造方法，其特徵在幹，上述容器內具備上下自由移動的收納裝置，上述收納裝置內收納上述鋁，產生氫時將上述鋁浸潰在上述容器內的液面下，停止產生氫時使上述收納裝置上升、將上述鋁提升至上述容器內的液面的上位。
5.如權利要求I 3中任一項所述的氫的製造方法，其特徵在於，在上述容器的下部附近設置將水從上述容器內排出到外部的排出管，在上述排出管的中途設置開關閥，停止產生氫時將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液從上述排出管中排出。
6.如權利要求I 5中任一項所述的氫的製造方法，其特徵在幹，具備測定上述容器內的溫度的溫度計和測定上述容器內的壓カ的氣壓計，具備使上述加熱裝置根據用上述溫度計測定的上述容器內的溫度和用上述氣壓計測定的上述容器內的壓カ進行工作的計算機，用上述計算機控制上述加熱裝置以使上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的溫度保持在単位時間內最大程度地產生氫的溫度。
7.如權利要求6所述的氫的製造方法，其特徵在於，通過上述加熱裝置對上述容器內的碳酸氫鈉水溶液或碳酸鈉水溶液的溫度進行加熱保溫的溫度為86°C 97°C。
8.如權利要求I 3中任一項所述的氫的製造方法，其特徵在於，使上述碳酸氫鈉或上述碳酸鈉的至少ー個為碳酸氫鈉，將通過上述加熱裝置加熱的碳酸氫鈉水溶液的溫度設定為其蒸發溫度，具備在上述容器內上下自由移動的收納裝置，將上述鋁塊收納在上述收納裝置內，產生氫時將上述鋁配置在上述容器內的液面上方、使碳酸氫鈉水溶液的蒸氣與上述鋁塊接觸。
9.如權利要求8所述的氫的製造方法，其特徵在於，停止產生氫時用阻斷構件氣密性地將上述鋁和液面之間阻斷。
10.如權利要求8所述的氫的製造方法，其特徵在於，在上述容器的下部附近設置將水從上述容器內排出到外部的排出管，在上述排出管的中途設置開關閥，停止產生氫時將上述容器內的碳酸氫鈉水溶液從上述排出管中排出。
11.如權利要求I 10中任一項所述的氫的製造方法，其特徵在於，加入所述容器內的水採用如下生成的特殊的水最初使水通過離子交換樹脂，然後使所得的水先通過電氣石和流紋巖或花崗巖中的至少ー種含65 76重量的ニ氧化矽的巖石中的任ー個，再通過另ー個而生成。
12.如權利要求11所述的氫的製造方法，其特徵在於，在用於生成所述特殊的水的電氣石中混合有鋁、不鏽鋼、銀中的至少ー種金屬。
13.如權利要求11或12所述的氫的製造方法，其特徵在於，所述流紋巖採用黒曜巖、珍珠巖、松脂巖中的至少ー種巖石。
全文摘要
本發明提供可以使用水在與以往相比低溫低壓的條件下容易地由水獲取氫的氫的製造方法。在容器(60)內裝入水、鋁(76)和碳酸氫鈉或碳酸鈉中的至少一個。通過加熱裝置(90)將容器(60)內的水加熱到60℃以上。可以通過容器(60)內的鋁(76)和水在容器(60)內大量產生氫。
文檔編號C01B3/08GK102869605SQ20118002111
公開日2013年1月9日 申請日期2011年4月22日 優先權日2010年4月27日
發明者深井利春 申請人:深井利春