バイオマスガス化発電装置及び移動体
【課題】バイオマスを含む炭素水素酸素含有化合物から電気エネルギーを簡便に取り出すことが可能なバイオマスガス化発電装置、及び、これを備えた移動体を提供すること。
【解決手段】以下の構成を備えたバイオマスガス化発電装置３０及びこれを備えた移動体１０。（１）バイオマスガス化発電装置３０は、エネルギーガス製造・発電装置４０を備えている。（２）エネルギーガス製造・発電装置４０は、炭素水素酸素含有化合物及び各種添加剤を含むバイオマス型燃料１０２を一時的に貯蔵する貯蔵手段５０と、貯蔵手段５０に貯蔵されたバイオマス型燃料１０２を加熱し、エネルギーガスを発生させる反応手段６０と、反応手段６０において発生させたエネルギーガスを貯蔵するエネルギーガス貯蔵手段８０と、エネルギーガス貯蔵手段８０に貯蔵されたエネルギーガスを燃料電池９２に供給し、エネルギーガスを電力に変換する発電手段９０とを備えている。
【解決手段】以下の構成を備えたバイオマスガス化発電装置３０及びこれを備えた移動体１０。（１）バイオマスガス化発電装置３０は、エネルギーガス製造・発電装置４０を備えている。（２）エネルギーガス製造・発電装置４０は、炭素水素酸素含有化合物及び各種添加剤を含むバイオマス型燃料１０２を一時的に貯蔵する貯蔵手段５０と、貯蔵手段５０に貯蔵されたバイオマス型燃料１０２を加熱し、エネルギーガスを発生させる反応手段６０と、反応手段６０において発生させたエネルギーガスを貯蔵するエネルギーガス貯蔵手段８０と、エネルギーガス貯蔵手段８０に貯蔵されたエネルギーガスを燃料電池９２に供給し、エネルギーガスを電力に変換する発電手段９０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマスガス化発電装置及び移動体に関し、さらに詳しくは、バイオマス、プラスチック廃材などの炭素水素酸素含有化合物から水素、メタン、一酸化炭素などのエネルギーガスを製造し、得られたエネルギーガスを用いて発電するバイオマスガス化発電装置、及び、このようなバイオマスガス化発電装置を備えた移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源で、化石資源を除いたものをいう。また、バイオ燃料とは、バイオマスの持つエネルギーを利用した燃料（例えば、エタノール、メタノール、ブタノール、ジエチルエーテル、水素ガス、メタンガス、合成ガスなど）をいう。バイオ燃料の原料は、トウモロコシ、サトウキビ、食用油、木材、糞尿、おがくず、トウモロコシの茎など多岐にわたり、食料や飼料に用いることができない有機廃棄物も利用することができる。
バイオ燃料の内、アルコール状態にあるものは、ディーゼルエンジンの燃料に利用することができ、一部の国々では一般的に使用されている。また、バイオ燃料と石油燃料の合成油は、バイオマス利用燃料と呼ばれ、ガソリンの代替燃料として米国を中心にその利用が検討されている。
【０００３】
また、バイオマスからガス燃料又は固体燃料を得る方法についても、従来から種々の提案がなされている。
このような方法としては、例えば、
（１）セルロースにＣａ(ＯＨ)2及びＮｉ(ＯＨ)2を加えて混合粉砕し、混合粉砕物を加熱する水素発生方法（非特許文献１）、
（２）セルロースと鉄粉との混合物をミリング処理する水素の製造方法（特許文献１）、
（３）杉材、Ｃａ(ＯＨ)2、及び水をオートクレーブに導入し、６５０℃、３〜２５気圧で１０分間保持する水素製造方法（特許文献２）、
（４）セルロース、水、ニッケル金属触媒を加圧反応容器に入れ、容器内を３５０℃に加熱し（水の飽和蒸気圧：１７０気圧以上）、６０分間保持する水素の製造方法（特許文献３）、
などが知られている。
【０００４】
さらに、バイオマスから電気を取り出す技術は、数十年前から研究が行われ、多くの実績がある（非特許文献２参照）。その多くは、バイオマスを直接燃焼させ、ボイラーやタービンを通して発電機から電気を得るものである。直接燃焼以外には、熱分解やガス化、発酵なども数多く研究されている。また、直接燃焼以外の方法によりバイオマスから電気を得ることが可能な高温作動型の燃料電池も研究されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１２６９０号公報
【特許文献２】特開２００５−０４１７３３号公報
【特許文献３】特開平８−０５９２０２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】張 其武 他、”メカノケミカル処理と加熱法を組み合わせたセルロースからの水素発生”、化学工学会第３９回秋季大会講演予稿集
【非特許文献２】「新エネルギーの展望 バイオマス発電」、財団法人エネルギー総合工学研究所、２００３年３月発行、（株）日新社（http//:www.jae.or.jp/publish/pdf/2002-2.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
地球環境の保護の観点から、ハイブリッド車（ＨＶ）の多くが、今後、プラグインハイブリッド（ＰＨＶ）車になることが予想されている。ＰＨＶ車は、エンジンを小さくし、バッテリーを大きくしているため、充電の機会が増大する。今後、ＰＨＶ車が普及すれば、あらゆる場所での自動車のバッテリー急速充電が必要になると考えられる。しかしながら、既存の発電システムは、化石燃料に依存したシステムであり、化石燃料に依存しない発電システム及びこれを利用した移動体が提案された例は、従来にはない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、バイオマスを含む炭素水素酸素含有化合物から電気エネルギーを簡便に取り出すことが可能なバイオマスガス化発電装置、及び、このようなバイオマスガス化発電装置を備えた移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係るバイオマスガス化発電装置は、以下の構成を備えている。
（１）前記バイオマスガス化発電装置は、エネルギーガスを製造し、製造された前記エネルギーガスを電力に変換するエネルギーガス製造・発電装置を備えている。
（２）前記エネルギーガス製造・発電装置は、
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを含むバイオマス型燃料を一時的に貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵された前記バイオマス型燃料を加熱し、エネルギーガスを発生させる反応手段と、
前記反応手段において発生させた前記エネルギーガスを貯蔵するエネルギーガス貯蔵手段と、
前記エネルギーガス貯蔵手段に貯蔵された前記エネルギーガスを燃料電池に供給し、前記エネルギーガスを電力に変換する発電手段と
を備えている。
【００１０】
本発明に係る移動体は、以下の構成を備えている。
（１）前記移動体は、
車軸と、
前記車軸に動力を伝達するためのエンジンと、
前記車軸に動力を伝達し、又は、前記車軸若しくは前記エンジンから伝達される動力を電力に変換するためのモーターと、
前記モータに電力を供給し、又は、前記モータにより発電された電力を貯蔵するための２次電池と
を備えている。
（２）前記移動体は、前記２次電池に電力を供給するための本発明に係るバイオマスガス化発電装置を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
炭素水素酸素含有化合物からエネルギーガスを取り出す場合において、炭素水素酸素含有化合物にアルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物を添加すると、単一又は複数のエネルギーガスを取り出すことができる。しかも、その際に水蒸気改質を用いる必要が無く、タールの発生を伴うことも少ない。また、添加剤の種類、添加量及び混合方法を最適化すると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度を低温下させ、あるいは、複数のエネルギーガスを選択的に取り出すことができる。さらに、このようにして得られたエネルギーガスを用いて燃料電池で発電すると、バイオマス型燃料から電気を取り出すことができる。
このような構成を備えたバイオマスガス化発電装置を移動体（いわゆるＨＶ車又はＰＨＶ車）に搭載すると、移動体の燃費が向上する。また、移動体に搭載するバイオマスガス化発電装置の容量が大きい場合には、他の移動体への急速充電も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る移動体の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るバイオマスガス化発電装置に備えられるエネルギーガス製造・発電装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るバイオマスガス化発電装置に備えられる成形体製造装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、詳細に説明する。
［１． バイオマス型燃料］
本発明に係るバイオマスガス化発電装置において、エネルギーガスを発生させるための燃料には、バイオマス型燃料が用いられる。
本発明において「バイオマス型燃料」とは、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを含む燃料をいう。バイオマス型燃料は、さらに、遷移金属又はその化合物を含んでいても良い。
本発明において「エネルギーガス」とは、Ｈ2、ＣＨ4、ＣＯなどのＣ、Ｈ又はＯを含む可燃性ガスをいう。
【００１４】
［１．１． 炭素水素酸素含有化合物］
炭素水素酸素含有化合物（以下、「ＣＨＯ化合物」という）とは、Ｃ、Ｈ及び／又はＯで構成されるすべての有機化合物をいう。すなわち、ＣＨＯ化合物には、再生可能な生物由来の有機資源（いわゆる、バイオマス）だけでなく、一般的にはバイオマスに分類されない有機化合物やその廃棄物なども含まれる。また、ＣＨＯ化合物には、天然物やその廃棄物だけでなく、人工的に合成、抽出又は精製された有機化合物、化石燃料に由来する有機化合物やその廃棄物なども含まれる。
ＣＨＯ化合物としては、具体的には、
（１）農業、畜産業、水産業又は林業で生産される生産物及びその廃棄物（例えば、小麦、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモなどの農産物及び食料用途や家畜の飼料として用いられる部分以外の植物の部分、家畜排泄物、木材及びその廃材、おがくず、落ち葉など）
（２）食品加工業、厨房などから排出される食品廃棄物（例えば、コーヒー出し殻など）、
（３）古紙、
（４）油類、脂肪類、天然高分子、合成高分子などの有機物及びその廃棄物（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）など）、
（５）下水汚泥、
などがある。
ＣＨＯ化合物は、湿潤状態にあるものでも良く、あるいは、乾燥状態にあるものでも良い。湿潤状態にあるＣＨＯ化合物を出発原料に用いるときには、バイオマスガス化発電装置として、乾燥手段を備えたものを用いるか、あるいは、バイオマスガス化発電装置に投入する前に乾燥処理を施すのが好ましい。
【００１５】
［１．２． アルカリ金属又はその化合物］
アルカリ金属又はその化合物（以下、これらを総称して「アルカリ添加剤」という）は、ＣＨＯ化合物をＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2、ＣＨ4などに分解する作用があると考えられている。また、ある種のアルカリ添加剤には、さらに分解生成したＣＯ2を炭酸塩の形で固定する作用があると考えられている。
アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）は、純金属又はアルカリ金属を含む合金の状態で用いても良く、あるいは化合物の状態で用いても良い。
アルカリ添加剤としては、例えば、
（１）アルカリ金属からなる純金属、又は、２種以上のアルカリ金属を含む合金、
（２）ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ、ＬｉＦｅＯ、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｋ2ＣｒＯ4、Ｋ3[Ｆｅ(ＣＮ)6]、Ｋ4[Ｆｅ(ＣＮ)6]、Ｋ4Ｎｂ6Ｏ17などのアルカリ金属を含む酸化物若しくは錯塩、
（３）ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨなどの水酸化物、
（４）Ｌｉ2ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3などの炭酸塩、
（５）ＣＨ3ＣＯＯＬｉ、ＣＨ3ＣＯＯＮａ、ＣＨ3ＣＯＯＫなどの酢酸塩、
（６）Ｃ7Ｈ5Ｏ5Ｌｉ、Ｃ7Ｈ5Ｏ5Ｎａ、Ｃ7Ｈ5Ｏ5Ｋなどの安息香酸塩、
（７）ＨＣＯＯＬｉ、ＨＣＯＯＮａ、ＨＣＯＯＫなどのギ酸塩、
などがある。上述したアルカリ添加剤は、いずれか１種を用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの中でも、Ｋ及び／又はＮａを含む金属、合金又は化合物は、エネルギーガス（特に、水素）の発生温度を低下させる作用が大きい。また、Ｋ又はその化合物は、Ｎａと異なり、ＣＨ4の発生量が少ないという特徴がある。
【００１６】
アルカリ添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物の種類、後述する他の添加剤の種類や量などに応じて、最適な添加量を選択する。一般に、アルカリ添加剤の添加量が少なすぎると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度が高くなる。また、アルカリ添加剤の添加量が少なくなるほど、水素ガス以外のエネルギーガスを含む混合ガスが得られる。
一方、アルカリ添加剤の添加量が多くなるほど、発生するエネルギーガスに占める水素ガスの割合が増加する。しかしながら、アルカリ添加剤の添加量が多くなりすぎると、原料全体に占めるＣＨＯ化合物の割合が小さくなり、エネルギーガスの放出量が少なくなる。また、アルカリ添加剤の過剰添加は、エネルギーガスの発生温度をかえって高くする場合もある。
【００１７】
例えば、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）をＬｉＯＨ共存下で分解させる場合において、セルロースに含まれる炭素をすべてＬｉ2ＣＯ3に変換するには、１モルのセルロースに対して１２モルのＬｉＯＨが必要となる。換言すれば、ＣＨＯ化合物に含まれる１モルの炭素に対して、２モルのＬｉが必要となる。しかしながら、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてを炭酸塩に誘導固定する必要はなく、用途により部分的に可燃性ガスであるＣＯとして取り出しても良い。また、後述するアルカリ土類金属又はその化合物にも炭酸塩を固定する作用を持つものがあるので、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてをアルカリ金属炭酸塩として固定する必要もない。
ＣＨＯ化合物から効率よくエネルギーガス（特に、水素ガス）を取り出すためには、アルカリ添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素１モル当たり０．５〜２モルとするのが好ましい。
【００１８】
［１．３． アルカリ土類金属又はその化合物］
アルカリ土類金属又はその化合物（以下、これらを総称して「アルカリ土類添加剤」という）は、アルカリ添加剤と同様に、ＣＨＯ化合物をＣＯ2、Ｈ2、ＣＨ4などに分解する作用があると考えられている。また、ある種のアルカリ土類添加剤には、さらに分解生成したＣＯ2を炭酸塩の形で固定する作用があると考えられている。
アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）は、純金属又はアルカリ土類金属を含む合金の状態で添加しても良く、あるいは化合物の状態で添加しても良い。
アルカリ土類添加剤としては、例えば、
（１）アルカリ土類金属からなる純金属、又は、２種以上のアルカリ土類金属の合金、
（２）Ｍｇ−Ｚｎ、Ｍｇ−Ｃｅ、Ｃａ−Ｚｎなどのアルカリ土類金属と他の金属との合金、
（３）Ｍｇ(ＯＨ)2、Ｃａ(ＯＨ)2、Ｂａ(ＯＨ)2などの水酸化物、
（４）ＭｇＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3などの炭酸塩、
（５）(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｍｇ、(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｃａ、(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｂａなどの酢酸塩、
（６）ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯなどの酸化物、
（７）ＭｇＣ2Ｏ4、ＣａＣ2Ｏ4、ＢａＣ2Ｏ4などのシュウ酸塩、
（８）(ＨＣＯＯ)2Ｍｇ、(ＨＣＯＯ)2Ｃａ、(ＨＣＯＯ)2Ｂａなどのギ酸塩、
などがある。上述したアルカリ土類添加剤は、いずれか１種を用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの中でも、Ｃａを含む金属、合金、又は化合物は、水素ガスと他のエネルギーガス（ＣＯ、ＣＨ4など）の発生温度を分離させ、水素ガスを選択的に取り出すのを容易化する作用がある。
【００１９】
アルカリ土類添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物の種類、他の添加剤の種類や量などに応じて、最適な添加量を選択する。一般に、アルカリ土類添加剤の添加量が少なすぎると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度が高くなる。一方、アルカリ土類添加剤の添加量が多くなりすぎると、原料全体に占めるＣＨＯ化合物の割合が小さくなり、エネルギーガスの放出量が少なくなる。また、アルカリ土類添加剤の過剰添加は、エネルギーガスの発生温度をかえって高くする場合もある。
【００２０】
例えば、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）をＣａ(ＯＨ)2共存下で分解させる場合において、セルロースに含まれる炭素をすべてＣａＣＯ3に変換するには、１モルのセルロースに対して６モルのＣａ(ＯＨ)2が必要となる。換言すれば、ＣＨＯ化合物に含まれる１モルの炭素に対して、１モルのＣａが必要となる。しかしながら、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてを炭酸塩に誘導固定する必要はなく、用途により部分的に可燃性ガスであるＣＯとして取り出しても良い。また、前述したアルカリ添加剤にも炭酸塩を固定する作用を持つものがあるので、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてをアルカリ土類金属炭酸塩として固定する必要もない。
ＣＨＯ化合物から効率よくエネルギーガス（特に、水素ガス）を取り出すためには、アルカリ土類添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素１モル当たり０．２５〜１モルとするのが好ましい。
【００２１】
［１．４． 遷移金属又はその化合物］
遷移金属又はその化合物（以下、これらを総称して「遷移金属添加剤」という）は、ＣＨＯ化合物を分解して各種エネルギーガスを発生させる反応に対する触媒的機能を有すると考えられている。従って、遷移金属添加剤は、必ずしも必要ではないが、アルカリ添加剤及び／又はアルカリ土類添加剤と併用すると、各種エネルギーガスの発生を促進させることができる。
【００２２】
本発明において、「遷移金属」とは、第３〜１１族元素（21Ｓｃ〜29Ｃｕ、39Ｙ〜47Ａｇ、57Ｌａ〜79Ａｕ、89Ａｃ〜111Ｒｇ）をいう。遷移金属は、金属又は合金の状態で添加しても良く、あるいは、化合物の状態で添加してもよい。
遷移金属添加剤は、第１遷移元素（21Ｓｃ〜29Ｃｕ）を含むものが好ましい。また、第１遷移元素の中でも、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＣｕのいずれか１以上の元素を含む金属、合金又は化合物は、触媒的機能が高い。特に、Ｎｉ化合物は、ＣＨＯ化合物中にナノレベルの状態で高分散しやすいので、添加剤として特に好適である。
【００２３】
遷移金属添加剤としては、具体的には、
（１）Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｔｉなどの金属、又は合金、
（２）酢酸ニッケル（(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｎｉ）、酢酸コバルト(II)（(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｃｏ）、酢酸銅(II)（(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｃｕ）、酢酸鉄(II)（Ｃ4Ｈ6ＦｅＯ4）、酢酸銅(I)（Ｃ2Ｈ3ＣｕＯ2）などの酢酸塩、
（３）臭化ニッケル(II)（ＮｉＢｒ2）、臭化コバルト(II)（ＣｏＢｒ2）、臭化銅（ＣｕＢｒ、ＣｕＢｒ2）、臭化鉄(II)無水（ＦｅＢｒ2）などのハロゲン化物、
（４）ギ酸ニッケル(II)（(ＨＣＯＯ)2Ｎｉ）、ギ酸銅(II)（(ＨＣＯＯ)2Ｃｕ）などのギ酸塩、
（５）乳酸ニッケル（Ｃ6Ｈ10ＮｉＯ6）、乳酸鉄(II)（Ｆｅ(ＣＨ3ＣＨＯＨＣＯＯ)2）などの乳酸塩、
（６）シュウ酸ニッケル（ＮｉＣ2Ｏ4）、シュウ酸鉄（ＦｅＣ2Ｏ4）、シュウ酸銅（ＣｕＣ2Ｏ4）などのシュウ酸塩、
（７）水酸化ニッケル（Ｎｉ(ＯＨ)2）、水酸化銅(II)（Ｃｕ(ＯＨ)2）、水酸化コバルト（Ｃｏ(ＯＨ)2）などの水酸化物、
（８）酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化コバルト（ＣｏＯ）などの酸化物、
（９）炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ3）、炭酸コバルト（ＣｏＣＯ3）などの炭酸塩、
などがある。
上述した各種の遷移金属添加剤は、いずれか１種を用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２４】
遷移金属添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物の種類、他の添加剤の種類や量などに応じて、最適な添加量を選択する。一般に、遷移金属添加剤の添加量が少なすぎると、十分な触媒的機能が得られない。一方、遷移金属添加剤の添加量が多くなりすぎると、原料全体に占めるＣＨＯ化合物の割合が小さくなり、エネルギーガスの放出量が少なくなる。
【００２５】
次の（１）式及び（２）式に、遷移金属添加剤の一種であるＮｉ(ＯＨ)2共存下におけるセルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）の分解反応の一例を示す。
Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5＋６Ｃａ(ＯＨ)2＋０．５Ｎｉ(ＯＨ)2→
１１．５Ｈ2＋６ＣａＣＯ3＋０．５Ｎｉ ・・・（１）
Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5＋１２ＬｉＯＨ＋Ｎｉ(ＯＨ)2→
６Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｎｉ＋Ｈ2Ｏ＋１１Ｈ2 ・・・（２）
遷移金属添加剤共存下における水素発生機構の詳細は不明であるが、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）の分解反応が（１）式に従って進むと仮定すると、１モルのセルロースに対して０．５モルのＮｉ(ＯＨ)2が必要となる。また、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）の分解反応が（２）式に従って進むと仮定すると、１モルのセルロースに対して１モルのＮｉ(ＯＨ)2が必要となる。
しかしながら、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてを炭酸塩に誘導固定する必要はなく、用途により部分的に可燃性ガスであるＣＯとして取り出しても良い。また、遷移金属化合物だけでなく、金属状態の遷移金属又はその合金であっても、ＣＨＯ化合物の分解反応に対する触媒的機能を持つ。
ＣＨＯ化合物から効率よくエネルギーガス（特に、水素ガス）を取り出すためには、遷移金属添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素１モル当たり０．０２〜１モルとするのが好ましい。
【００２６】
［１．５． 混合］
バイオマス型燃料は、ＣＨＯ化合物と各種添加剤との混合物からなる。バイオマス型燃料は、アルカリ添加剤又はアルカリ土類添加剤のいずれか一方を含むものでも良く、あるいは、双方を含むものでも良い。また、バイオマス型燃料は、アルカリ添加剤及び／又はアルカリ土類添加剤に加えて、さらに遷移金属添加剤を含んでいても良い。
混合は、
（１）ＣＨＯ化合物と各種添加剤とを単に混合するだけの弱混合、又は、
（２）混合と同時に粉砕する強混合（メカニカルグラインディング）、
のいずれでも良い。
一般に、強混合を行うほど、ＣＨＯ化合物と各種添加剤との均一混合物が得られるので、エネルギーガスの発生が容易化する。但し、添加剤の種類や量によっては、弱混合でも容易にエネルギーガスを発生させることができる。
【００２７】
［１．６． 加熱］
バイオマス型燃料を加熱すると、エネルギーガスが得られる。バイオマス型燃料が遷移金属添加剤を含まない場合、エネルギーガスを発生させた後に残る残渣は、理想的にはＣと炭酸塩（例えば、Ｋ系添加剤を用いたときは、Ｋ2ＣＯ3）の混合物となる。生成した炭酸塩は水溶性であるため、残渣を水洗するとＣが得られる。Ｃは、後述する燃料電池の燃料として使用することもできる。
加熱は、バイオマス型燃料に含まれる可燃性ガスを容易に取り出しやすくする（高効率にガスを収集する）ために、不活性雰囲気下（例えば、Ａｒ中、Ｎ2中など）で行うのが好ましい。
加熱温度は、通常、３００〜５００℃である。最適な加熱温度は、バイオマス型燃料の組成や混合条件に応じて最適な温度を選択する。また、各種添加剤の種類、添加量、混合方法などの混合条件によっては、異なるエネルギーガスがそれぞれ異なる温度で発生する場合がある。そのような場合には、加熱温度を段階的に変化させると、比較的純度の高いガスを分離して取り出すことができる。
【００２８】
［２． 移動体］
図１に、本発明の一実施の形態に係る移動体の概略構成図を示す。図１において、移動体１０は、いわゆるＨＶ車又はＰＨＶ車であり、車軸１２と、エンジン１４と、モーター１６と、２次電池１８とを備えている。
エンジン１４は、車軸１２に動力を伝達するためのものである。モーター１６は、車軸１２に動力を伝達し、又は、車軸１２若しくはエンジン１４から伝達される動力を電力に変換するためのものである。すなわち、移動体１０において、モーター１６は、動力源又は発電機として用いられる。２次電池１８は、モータ１６に電力を供給し、又は、モーター１６により発電された電力を貯蔵するためのものである。
移動体１０は、外部電源２０から供給される電力を２次電池１８に貯蔵するための手段をさらに備えていても良い。また、移動体１０は、これに加えて又はこれに代えて、２次電池１８に貯蔵された電力を、外部２次電池（例えば、他の移動体に搭載された２次電池）２２に供給する手段を備えていても良い。
【００２９】
移動体１０は、後述するバイオマスガス化発電装置３０を備えている。バイオマスガス化発電装置３０は、バイオマス型燃料からエネルギーガスを製造し、製造されたエネルギーガスを用いて発電するためのエネルギーガス製造・発電装置４０を備えている。エネルギーガス製造・発電装置４０で得られた電力は、２次電池１８に供給され、２次電池１８で貯蔵されるようになっている。また、得られた電力を直接、外部２次電池２２に供給するための手段をさらに備えていても良い。
【００３０】
バイオマスガス化発電装置３０は、バイオマス型燃料からなる成形体を製造する成形体製造装置１００をさらに備えていても良い。成形体製造装置１００で製造された成形体は、エネルギーガス製造・発電装置４０に搬送され、エネルギーガスの製造及び製造されたエネルギーガスによる発電に用いられる。
この場合、移動体１０は、成形体製造装置１００に備えられる後述する粗粉砕手段にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
また、移動体１０は、成形体製造装置１００に備えられる後述する混合手段及び／又は成形手段にエンジン１４の排熱を供給し、混合手段により得られる混合物及び／又は成形手段により得られる成形体を乾燥させる乾燥手段を備えているのが好ましい。
【００３１】
［３． バイオマスガス化発電装置］
バイオマスガス化発電装置３０は、エネルギーガス製造・発電装置４０と、成形体製造装置１００を備えている。
エネルギーガス製造・発電装置４０は、バイオマス型燃料からエネルギーガスを発生させ、エネルギーガスを電力に変換するための装置である。成形体製造装置１００は、バイオマス型燃料を成形体にするための装置である。成形体製造装置１００は、必ずしも必要ではないが、これを備えていると、移動体１０において使用可能なバイオマス型燃料の範囲が広がり、あるいは、添加剤の添加量の制御が容易化するという利点がある。
【００３２】
［３．１． エネルギーガス製造・発電装置］
図２に、エネルギーガス製造・発電装置の概略構成図を示す。図２において、エネルギーガス製造・発電装置４０は、貯蔵手段５０と、反応手段６０と、エネルギーガス貯蔵手段８０と、発電手段９０とを備えている。
【００３３】
［３．１．１． 貯蔵手段］
貯蔵手段５０は、バイオマス型燃料を一時的に貯蔵するための手段である。貯蔵手段５０は、バイオマス型燃料を反応手段６０に搬送するまでの間、バイオマス型燃料を一時的に貯蔵可能なものであればよい。図２に示す例において、貯蔵手段５０は、バイオマス型燃料１０２を貯蔵するホッパー５２と、ホッパー５２の入り口側に設けられたガス置換室５４とを備えている。ガス置換室５４には、バイオマス型燃料１０２の投入口側に設けられたシャッターＡ（５４ａ）と、ガス置換室５４とホッパー５２の間に設けられたシャッターＢ（５４ｂ）とを備えている。さらに、ガス置換室５４には、ガス置換を行うためのポンプ５６（及び、必要に応じて不活性ガス源（図示せず））が設けられている。
なお、図２において、バイオマス型燃料１０２は、ペレット状に描かれているが、これは単なる例示であり、ホッパー５２及び反応手段６０への搬送が可能である限り、その形状は、特に限定されるものではない。
【００３４】
［３．１．２． 反応手段］
反応手段６０は、貯蔵手段５０に貯蔵されたバイオマス型燃料１０２を加熱し、エネルギーガスを発生させる手段である。反応手段６０は、特に限定されるものではなく、バイオマス型燃料１０２の搬送、反応、及び、反応生成物の排出が可能なものであれば良い。図２に示す例において、反応手段６０は、反応室６２と、バーナー６４と、残渣貯蔵室６６と、搬送管７２と、搬送用スクリュー７４とを備えている。
【００３５】
反応室６２は、その内部においてバイオマス型燃料１０２を加熱し、エネルギーガスを発生させるためのものである。搬送管７２は、反応室６２内を貫通している。搬送管７２の一端は、ホッパー５２の下端に接続され、搬送管７２の他端は、残渣貯蔵室６６に接続されている。
搬送管７２内には、搬送用スクリュー７４が設けられている。搬送用スクリュー７４は、ホッパー５２内に貯蔵されたバイオマス型燃料１０２を反応室６２に搬送し、バイオマス型燃料１０２からエネルギーガスを放出させた後に残る反応生成物（残渣）を残渣貯蔵室６６に搬送するためのものである。
なお、反応室６２内でエネルギーガスを発生させるためには、予め反応室６２内及びこれに連通する密閉空間内を不活性雰囲気にしておく必要がある。
反応室６２内等を不活性雰囲気にする方法としては、具体的には、
（１）反応室６２内等を予め不活性ガス（例えば、Ｎ2ガス）で満たしておく方法、
（２）エネルギーガス製造・発電装置４０に不活性ガス源（例えば、Ｎ2ボンベ）を設置し、これとポンプ５６を用いて反応室６２内等をガス置換する方法、
（３）後述するエネルギータンク８４に蓄えられたエネルギーガスとポンプ５６を用いて、反応室６２内等をガス置換する方法、
などがある。
【００３６】
バーナー６４は、反応室６２内の搬送管７２を加熱するためのものであり、反応室６２内に設けられている。反応室６２内の搬送管７２には、搬送管７２内で発生したエネルギーガスを反応室６２内に排出するための通気口７２ａ、７２ａ…と、搬送管７２内で発生したタール状のＣＨ化合物（チャー）を排出するための排出口７２ｂ、７２ｂ…が設けられている。反応室６２内には、排出口７２ｂ、７２ｂ…から排出されたチャーを一時的に貯蔵するための受け皿６８が設けられている。
【００３７】
反応室６２とホッパー５２の上部は、配管７４ａで繋がれている。また、配管７４ａには、反応室６２からホッパー５２へのエネルギーガスの逆流を防ぐための逆止弁７６ａが設けられている。
同様に、反応室６２と残渣貯蔵室６６の上部は、配管７４ｂで繋がれている。また、配管７４ｂには、反応室６２から残渣貯蔵室６６へのエネルギーガスの逆流を防ぐための逆止弁７６ｂが設けられている。
【００３８】
［３．１．３． エネルギーガス貯蔵手段］
エネルギーガス貯蔵手段８０は、反応手段６０において発生させたエネルギーガスを貯蔵するための手段である。エネルギーガス貯蔵手段８０は、特に限定されるものではなく、エネルギーガスを貯蔵可能なものであれば良い。図２に示す例において、貯蔵手段８０は、ＣＯ2トラップ８２と、エネルギーガスタンク８４とを備えている。
【００３９】
ＣＯ2トラップ８２は、反応室６２内で発生したガスから主としてＣＯ2を選択的に除去するためのものである。ＣＯ2を選択的に除去する方法には、種々の方法がある。図２に示す例において、ＣＯ2トラップ８２には、Ｋ2ＣＯ3水溶液が用いられている。反応室６２内で発生したガスを、ＣＯ2トラップ８２内のＫ2ＣＯ3溶液にバブリングさせると、ガス中に含まれるＣＯ2及びＨ2Ｏを容易に除去することができる。
エネルギーガスタンク８４は、Ｈ2を主成分とするエネルギーガスを貯蔵するためのものである。
【００４０】
ＣＯ2トラップ８２と反応室６２とは、配管８６ａで繋がれている。配管８６ａには、ＣＯ2トラップ８２から反応室６２へのエネルギーガスの逆流を防ぐための逆止弁８８ａが設けられている。また、配管８６ａには、ＣＯ2トラップ８２と逆止弁８８ａのと間に、反応室６２内で発生したエネルギーガスをＣＯ2トラップ８２側に強制的に排出するためのポンプ８９が設けられている。
【００４１】
ＣＯ2トラップ８２とエネルギーガスタンク８４は、配管８６ｂで繋がれている。また、配管８６ｂには、開閉弁８８ｂが設けられている。さらに、エネルギーガスタンク８４は、バーナー６４及び発電手段９０に接続され、貯蔵されたエネルギーガスをバーナー６４又は発電手段９０に供給できるようになっている。
【００４２】
［３．１．４． 発電手段］
発電手段９０は、エネルギーガス貯蔵手段８０に貯蔵されたエネルギーガスを燃料電池に供給し、エネルギーガスを電力に変換するための手段である。図２において、発電手段９０は、燃料電池９２と、急速充電器９４とを備えている。
燃料電池９２は、Ｈ2を主成分とするエネルギーガス（例えば、Ｈ2／ＣＯ混合ガス）を燃料として使用可能なものであれば良い。燃料電池９２としては、具体的には、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）、アルカリ電解質型燃料電池（ＡＦＣ）などがある。また、これらに加えて、直接カーボン型燃料電池（ＤＣＦＣ）を用いても良い。残渣貯蔵室６６に貯蔵される反応生成物は、炭素を主成分とする。ＤＣＦＣは、反応生成物に含まれるＣ、ＣＯを燃料に使用することができるので、これとＨ2を燃料とする燃料電池とを併用すると、発電効率が向上する。急速充電器９４は、燃料電池９２で得られた電力を２次電池（例えば、移動体１０に備えられる２次電池１８や、外部２次電池２２）に充電するためのものである。
また、燃料電池９２で発電すると、温水が生成する。生成した温水は、廃棄しても良く、あるいは、ＣＯ2トラップ８２で利用しても良い。
【００４３】
［３．２． 成形体製造装置］
成形体製造装置１００は、バイオマス型燃料からなる成形体を製造するための装置である。図３において、成形体製造装置１００は、粗粉砕手段１１０と、混合手段１２０と、成形手段１３０と、搬送手段１４０とを備えている。
【００４４】
［３．２．１． 粗粉砕手段］
粗粉砕手段１１０は、ＣＨＯ化合物を粗粉砕するための手段である。エネルギーガスの原料となるＣＨＯ化合物は、後述するように、種々の有機化合物が含まれる。これを用いて効率よくエネルギーガスを発生させるためには、ＣＨＯ有化合物と各種添加剤とを均一に混合する必要がある。そのためには、ＣＨＯ化合物は、細かいほど良い。
【００４５】
粗粉砕手段１１０は、特に限定されるものではなく、ＣＨＯ化合物を所定の粒度に粉砕可能なものであればよい。図３に示す例において、粗粉砕手段１１０には、二軸ドラム機構を備えた多段式の粉砕機が用いられている。
【００４６】
粉砕手段１１０の動力源は、特に限定されるものではなく、例えば、モータや油圧ポンプでも良い。しかしながら、相対的に硬いＣＨＯ化合物を粉砕するには強力な動力が必要となる場合がある。従って、このような成形体製造装置１００を移動体１０に搭載する場合、移動体１０は、成形体製造装置１００の粗粉砕手段１１０にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
エンジン１４の動力を粗粉砕手段１１０に伝達する方法としては、例えば、エンジンとクラッチ間、トランスミッションなどに出力軸を設け、出力軸からの動力で直接装置を駆動したり、油圧ポンプの駆動に利用する方法がある。この方法は、エンジンの回転数に比例したり、比例しないものがある。この方法は、一般に、パワーテイクオフと呼ばれ、車両駆動用のエンジン動力を作動機の駆動のために取り出す機構が各種開発されている。
【００４７】
［３．２．２． 混合手段］
混合手段１２０は、粗粉砕されたＣＨＯ化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを混合するための手段である。混合手段１２０は、さらに遷移金属又はその化合物を加えて混合するものでも良い。
【００４８】
混合手段１２０で行われる混合は、ＣＨＯ化合物と各種添加剤とを単に混合するだけ（弱混合）でも良く、混合と同時に粉砕も行うメカニカルグラインディング（強混合）でも良い。一般に、強混合を行うほど、ＣＨＯ化合物と各種添加剤との均一混合物が得られるので、エネルギーガスの発生が容易化する。但し、添加剤の種類や量によっては、弱混合でも容易にエネルギーガスを発生させることができる。
【００４９】
混合手段１２０は、特に限定されるものではなく、エネルギーガスの発生が容易な混合物が得られるものであればよい。図３に示す例において、混合手段１２０には、ボールミルが用いられている。
ポット１２２は、上部が開放しており、粗粉砕されたＣＨＯ化合物が上部から投入されるようになっている。また、各種添加剤は、図示しない添加装置によりポット１２２内に所定量添加されるようになっている。ポット１２２は、ｚ軸の周りに回転できるようになっており、ポット１２２内には、混合用のボール１２４、１２４…が挿入されている。さらに、ポット１２２の底面には、細孔１２２ａ、１２２ａ…が設けられ、混合物１０４を下方に落下させるようになっている。
【００５０】
混合手段１２０の動力源は、特に限定されるものではなく、例えば、モータや油圧ポンプでも良い。しかしながら、相対的に硬いＣＨＯ化合物を混合粉砕するには強力な動力が必要となる場合がある。従って、このような成形体製造装置１００を移動体１０に搭載する場合、移動体１０は、成形体製造装置１００の混合手段１２０にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
エンジン１４の動力を混合手段１２０に伝達する方法は、粗粉砕手段１１０に動力を伝達する方法と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
成形体製造装置１００に投入されるＣＨＯ化合物は、乾燥状態にあるものが好ましいが、湿潤状態にあるものでも良い。ＣＨＯ化合物が湿潤状態のまま成形体製造装置１００に投入される場合、混合手段１２０は、混合物１０４を乾燥させるための乾燥手段を備えているのが好ましい。
乾燥手段は、独立したヒーター等でも良い。しかしながら、成形体製造装置１００が移動体１０に搭載される場合には、移動体１０のエンジン１４の排熱を用いて混合物１０４を乾燥するのが好ましい。
エンジン１４の排熱を用いて混合物を乾燥１０４する方法としては、
（１）エンジン１４の冷却水をポット１２２の周囲に循環させ、冷却水の熱を用いて混合物を乾燥させる方法、
（２）エンジン１４の排気ガスをポット１２２の周囲に循環させ、排気ガスの熱を用いて混合物を乾燥させる方法、
などがある。
【００５２】
［３．２．３． 成形手段］
成形手段１３０は、混合手段１２０で得られた混合物１０４を成形し、バイオマス型燃料からなる成形体１０２’を得るための手段である。
成形手段１３０は、特に限定されるものではなく、混合物１０４を所定の形状の成形体１０２’に成形可能なものであればよい。成形方法としては、例えば、押し出し成形、プレス成形などがある。図３に示す例において、成形手段１３０には、リングダイ方式の成形機が用いられている。
【００５３】
ダイ１３２は、上部が開放している円筒形をしており、混合手段１２０から排出される混合物１０４が上部から投入されるようになっている。ダイ１３２の側面には、ダイ１３２内に投入された混合物１０４を押し出すための複数の穴１３２ａ、１３２ａ…が設けられている。ダイ１３２の外周は、ケース１３３により覆われている。
ダイ１３２内には、一対の加圧ローラー１３４、１３４が設けられている。ダイ１３２は、回転可能になっており、加圧ローラー１３４、１３４は、回転するダイ１３２の内壁面に沿って転動するようになっている。
【００５４】
さらに、ダイ１３２の外周面には、カッター１３６が設けられる。カッター１３６は、ダイ１３２の側面に設けられた穴１３２ａ、１３２ａ…から押し出された押出体１０６を所定の長さに切断し、成形体１０２’にするためのものである。得られた成形体１０２’は、ダイ１３２の外周とケース１３３の内周との間の空間に一時的に貯蔵される。
【００５５】
成形手段１３０の動力源は、特に限定されるものではなく、例えば、モータや油圧ポンプでも良い。しかしながら、混合物１０４から多量の成形体１０２’を短時間で製造するには強力な動力が必要となる場合がある。従って、このような成形体製造装置１００を移動体１０に搭載する場合、移動体１０は、成形体製造装置１００の成形手段１３０にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
エンジン１４の動力を成形手段１３０に伝達する方法は、粗粉砕手段１１０に動力を伝達する方法と同様であるので、説明を省略する。
【００５６】
ＣＨＯ化合物が湿潤状態のまま成形体製造装置１００に投入される場合、成型手段１３０は、混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥させるための乾燥手段を備えているのが好ましい。
乾燥手段は、独立したヒーターでも良い。しかしながら、成形体製造装置１００が移動体１０に搭載される場合には、移動体１０のエンジン１４の排熱を用いて混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥するのが好ましい。
エンジン１４の排熱を用いて混合物等を乾燥する方法としては、
（１）エンジン１４の冷却水をダイ１３２の周囲に循環させ、冷却水の熱を用いて混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥させる方法、
（２）エンジン１４の排気ガスをダイ１３２の周囲に循環させ、排気ガスの熱を用いて混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥させる方法、
などがある。
【００５７】
［３．２．４． 搬送手段］
搬送手段１４０は、成形体１０２’をエネルギーガス製造・発電装置４０の貯蔵手段５０に搬送するための手段である。ダイ１３２の外周に多数の成形体１０２’が溜まると、ダイ１３２の回転振動などにより、固定されたケース１３３の一部を切り抜いた成形体放出口１３３ａから成形体１０２’が排出される。排出された成形体１０２’は、搬送手段１４０により貯蔵手段５０まで搬送される。
搬送手段１４０は、特に限定されるものではなく、種々の手段を用いることができる。搬送手段１４０としては、例えば、
（１）シャッターＡ（５４ａ）を開いた状態でのポンプ５６による吸引搬送、
（２）成形体１０２’とホッパーの５２高低差を利用した自然落下、
などがある。
【００５８】
［４． バイオマスガス化発電装置及びこれを備えた移動体の作用］
まず、図３に示す成形体製造装置１００にＣＨＯ化合物を投入し、多段に配置された二軸式ドラム機構により、ＣＨＯ化合物を適度な粒度に粗粉砕する。粗粉砕されたＣＨＯ化合物は、そのまま混合手段１２０のポット１２２内に排出される。
ボール１２４の入ったポット１２２にＣＨＯ化合物が投入された後、ポット１２２内にさらに各種添加剤を添加する。これと同時に、ポット１２２をｚ軸の周りに回転させ、これらを混合する。成形体製造装置１００が乾燥手段を備えている場合において、ＣＨＯ化合物が湿潤状態にあるときには、混合と同時に乾燥手段による乾燥も行われる。得られた混合物１０４は、連続的にポット１２２の細孔１２２ａ、１２２ａ…から排出され、成形手段１３０に送られる。
【００５９】
成形手段１３０に排出された混合物１０４は、回転するダイ１３２とダイ１３２の内周面に沿って転動する加圧ローラー１３４の間で加圧される。その結果、混合物１０４は、ダイ１３２の周壁に形成された穴１３２ａ、１３２ａ…から押し出され、押出体１０６となる。押出体１０６は、カッターにより切断され、成形体１０２’となる。
得られた成形体１０２’は、搬送手段１４０により図２に示すエネルギーガス製造・発電装置４０に搬送される。
【００６０】
成形体製造装置１００を備えたバイオマスガス化発電装置３０の場合、成形体製造装置１００で製造された成形体１０２’がガス置換室５４に搬送される。一方、成形体製造装置１００を備えていないバイオマスガス化発電装置３０の場合、別個に処理されたバイオマス型燃料１０２がガス置換室５４に搬送される。
シャッターＢ（５４ｂ）を閉じた状態で、シャッターＡ（５４ａ）を開き、ガス置換室５４にバイオマス型燃料１０２を挿入する。次いで、シャッターＡ（５４ａ）を閉じ、ポンプ５６でガス置換室５４内を排気又はガス置換する。排気又はガス置換後、シャッターＢ（５４ｂ）を開き、ガス置換室５４内のバイオマス型燃料１０２をホッパー５２に投入する。
【００６１】
ホッパー５２に投入されたバイオマス型燃料１０２は、搬送用スクリュー７４により搬送管７２内を通って反応室６２に搬送される。反応室６２内に搬送されたバイオマス型燃料１０２は、バーナー６４で加熱される。その結果、バイオマス型燃料１０２からエネルギーガスが発生する。発生したエネルギーガスは、通気口７２ａ、７２ａ…を通って、反応室６２内に充満する。また、バイオマス型燃料１０２の熱分解により生じたチャーは、排出口７２ｂ、７２ｂ…を通って受け皿６８に溜まる。反応生成物は、搬送用スクリュー７４により残渣貯蔵室６６まで搬送される。
【００６２】
反応室６２内にエネルギーガスが充満したところで、ポンプ８９を作動させると、反応室６２内のエネルギーガスがＣＯ2トラップ８２に送られる。
この時、ホッパー５２内に漏洩したエネルギーガスは、配管７４ａから反応室６２を通ってＣＯ2トラップ８２まで送られる。同様に、残渣貯蔵室６６に漏洩したエネルギーガスは、配管７４ｂから反応室６６を通ってＣＯ2トラップ８２まで送られる。
【００６３】
エネルギーガスがＣＯ2トラップ８２に送られると、エネルギーガスからＣＯ2（及び、必要に応じてＨ2Ｏ）が取り除かれる。その結果、ＣＯ2トラップ８２内には、Ｈ2を主成分とするエネルギーガスが充満する。ＣＯ2トラップ８２内が所定の圧力になったところで、開閉弁８８ｂを開け、ＣＯ2トラップ内のエネルギーガスをエネルギーガスタンク８４に送り込む。
エネルギーガスタンク８４に蓄えられたガスの一部は、バーナー６４に送られ、バイオマス型燃料１０２の加熱に用いられる。残りのガスは、燃料電池９２に送られ、発電に用いられる。生成した電力は、急速充電器９４を用いて２次電池１８又は外部２次電池２２に貯蔵される。
【００６４】
ＣＨＯ化合物からエネルギーガスを取り出す場合において、ＣＨＯ化合物にアルカリ金属若しくはその化合物又はアルカリ土類金属若しくはその化合物を添加すると、単一又は複数のエネルギーガスを取り出すことができる。しかも、その際に水蒸気改質を用いる必要が無く、タールの発生を伴うことも少ない。また、添加剤の種類、添加量及び混合方法を最適化すると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度を低温下させ、あるいは、複数のエネルギーガスを選択的に取り出すことができる。さらに、このようにして得られたエネルギーガスを用いて燃料電池で発電すると、バイオマス型燃料から電気を取り出すことができる。
【００６５】
図１に示すように、このようなバイオマスガス化発電装置３０を移動体１０に搭載すると、バイオマスガス化発電装置３０で発電した電力を移動体１０の２次電池１８に貯蔵することができる。そのため、移動体１０の燃費が向上する。また、バイオマス型燃料１０２は、必ずしも化石燃料に由来しないので、システム全体としてＣＯ2排出量の削減が期待できる。
さらに、発電容量の大きなバイオマスガス化発電装置３０を搭載した移動体１０の場合には、自ら消費する以上の電力をバイオマス型燃料１０２から得ることができる。そのため、他の移動体に備えられる外部２次電池２２への急速充電も可能となる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係るバイオマスガス化発電装置は、定置型の小型発電機、移動体に搭載する補助電源などに使用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 移動体
３０ バイオマスガス化発電装置
４０ エネルギーガス製造・発電装置
５０ 貯蔵手段
６０ 反応手段
８０ エネルギーガス貯蔵手段
９０ 発電手段
１００ バイオマスペレット製造装置
１０２ バイオマス型燃料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマスガス化発電装置及び移動体に関し、さらに詳しくは、バイオマス、プラスチック廃材などの炭素水素酸素含有化合物から水素、メタン、一酸化炭素などのエネルギーガスを製造し、得られたエネルギーガスを用いて発電するバイオマスガス化発電装置、及び、このようなバイオマスガス化発電装置を備えた移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源で、化石資源を除いたものをいう。また、バイオ燃料とは、バイオマスの持つエネルギーを利用した燃料（例えば、エタノール、メタノール、ブタノール、ジエチルエーテル、水素ガス、メタンガス、合成ガスなど）をいう。バイオ燃料の原料は、トウモロコシ、サトウキビ、食用油、木材、糞尿、おがくず、トウモロコシの茎など多岐にわたり、食料や飼料に用いることができない有機廃棄物も利用することができる。
バイオ燃料の内、アルコール状態にあるものは、ディーゼルエンジンの燃料に利用することができ、一部の国々では一般的に使用されている。また、バイオ燃料と石油燃料の合成油は、バイオマス利用燃料と呼ばれ、ガソリンの代替燃料として米国を中心にその利用が検討されている。
【０００３】
また、バイオマスからガス燃料又は固体燃料を得る方法についても、従来から種々の提案がなされている。
このような方法としては、例えば、
（１）セルロースにＣａ(ＯＨ)2及びＮｉ(ＯＨ)2を加えて混合粉砕し、混合粉砕物を加熱する水素発生方法（非特許文献１）、
（２）セルロースと鉄粉との混合物をミリング処理する水素の製造方法（特許文献１）、
（３）杉材、Ｃａ(ＯＨ)2、及び水をオートクレーブに導入し、６５０℃、３〜２５気圧で１０分間保持する水素製造方法（特許文献２）、
（４）セルロース、水、ニッケル金属触媒を加圧反応容器に入れ、容器内を３５０℃に加熱し（水の飽和蒸気圧：１７０気圧以上）、６０分間保持する水素の製造方法（特許文献３）、
などが知られている。
【０００４】
さらに、バイオマスから電気を取り出す技術は、数十年前から研究が行われ、多くの実績がある（非特許文献２参照）。その多くは、バイオマスを直接燃焼させ、ボイラーやタービンを通して発電機から電気を得るものである。直接燃焼以外には、熱分解やガス化、発酵なども数多く研究されている。また、直接燃焼以外の方法によりバイオマスから電気を得ることが可能な高温作動型の燃料電池も研究されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１２６９０号公報
【特許文献２】特開２００５−０４１７３３号公報
【特許文献３】特開平８−０５９２０２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】張 其武 他、”メカノケミカル処理と加熱法を組み合わせたセルロースからの水素発生”、化学工学会第３９回秋季大会講演予稿集
【非特許文献２】「新エネルギーの展望 バイオマス発電」、財団法人エネルギー総合工学研究所、２００３年３月発行、（株）日新社（http//:www.jae.or.jp/publish/pdf/2002-2.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
地球環境の保護の観点から、ハイブリッド車（ＨＶ）の多くが、今後、プラグインハイブリッド（ＰＨＶ）車になることが予想されている。ＰＨＶ車は、エンジンを小さくし、バッテリーを大きくしているため、充電の機会が増大する。今後、ＰＨＶ車が普及すれば、あらゆる場所での自動車のバッテリー急速充電が必要になると考えられる。しかしながら、既存の発電システムは、化石燃料に依存したシステムであり、化石燃料に依存しない発電システム及びこれを利用した移動体が提案された例は、従来にはない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、バイオマスを含む炭素水素酸素含有化合物から電気エネルギーを簡便に取り出すことが可能なバイオマスガス化発電装置、及び、このようなバイオマスガス化発電装置を備えた移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係るバイオマスガス化発電装置は、以下の構成を備えている。
（１）前記バイオマスガス化発電装置は、エネルギーガスを製造し、製造された前記エネルギーガスを電力に変換するエネルギーガス製造・発電装置を備えている。
（２）前記エネルギーガス製造・発電装置は、
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを含むバイオマス型燃料を一時的に貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵された前記バイオマス型燃料を加熱し、エネルギーガスを発生させる反応手段と、
前記反応手段において発生させた前記エネルギーガスを貯蔵するエネルギーガス貯蔵手段と、
前記エネルギーガス貯蔵手段に貯蔵された前記エネルギーガスを燃料電池に供給し、前記エネルギーガスを電力に変換する発電手段と
を備えている。
【００１０】
本発明に係る移動体は、以下の構成を備えている。
（１）前記移動体は、
車軸と、
前記車軸に動力を伝達するためのエンジンと、
前記車軸に動力を伝達し、又は、前記車軸若しくは前記エンジンから伝達される動力を電力に変換するためのモーターと、
前記モータに電力を供給し、又は、前記モータにより発電された電力を貯蔵するための２次電池と
を備えている。
（２）前記移動体は、前記２次電池に電力を供給するための本発明に係るバイオマスガス化発電装置を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
炭素水素酸素含有化合物からエネルギーガスを取り出す場合において、炭素水素酸素含有化合物にアルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物を添加すると、単一又は複数のエネルギーガスを取り出すことができる。しかも、その際に水蒸気改質を用いる必要が無く、タールの発生を伴うことも少ない。また、添加剤の種類、添加量及び混合方法を最適化すると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度を低温下させ、あるいは、複数のエネルギーガスを選択的に取り出すことができる。さらに、このようにして得られたエネルギーガスを用いて燃料電池で発電すると、バイオマス型燃料から電気を取り出すことができる。
このような構成を備えたバイオマスガス化発電装置を移動体（いわゆるＨＶ車又はＰＨＶ車）に搭載すると、移動体の燃費が向上する。また、移動体に搭載するバイオマスガス化発電装置の容量が大きい場合には、他の移動体への急速充電も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る移動体の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るバイオマスガス化発電装置に備えられるエネルギーガス製造・発電装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るバイオマスガス化発電装置に備えられる成形体製造装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、詳細に説明する。
［１． バイオマス型燃料］
本発明に係るバイオマスガス化発電装置において、エネルギーガスを発生させるための燃料には、バイオマス型燃料が用いられる。
本発明において「バイオマス型燃料」とは、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを含む燃料をいう。バイオマス型燃料は、さらに、遷移金属又はその化合物を含んでいても良い。
本発明において「エネルギーガス」とは、Ｈ2、ＣＨ4、ＣＯなどのＣ、Ｈ又はＯを含む可燃性ガスをいう。
【００１４】
［１．１． 炭素水素酸素含有化合物］
炭素水素酸素含有化合物（以下、「ＣＨＯ化合物」という）とは、Ｃ、Ｈ及び／又はＯで構成されるすべての有機化合物をいう。すなわち、ＣＨＯ化合物には、再生可能な生物由来の有機資源（いわゆる、バイオマス）だけでなく、一般的にはバイオマスに分類されない有機化合物やその廃棄物なども含まれる。また、ＣＨＯ化合物には、天然物やその廃棄物だけでなく、人工的に合成、抽出又は精製された有機化合物、化石燃料に由来する有機化合物やその廃棄物なども含まれる。
ＣＨＯ化合物としては、具体的には、
（１）農業、畜産業、水産業又は林業で生産される生産物及びその廃棄物（例えば、小麦、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモなどの農産物及び食料用途や家畜の飼料として用いられる部分以外の植物の部分、家畜排泄物、木材及びその廃材、おがくず、落ち葉など）
（２）食品加工業、厨房などから排出される食品廃棄物（例えば、コーヒー出し殻など）、
（３）古紙、
（４）油類、脂肪類、天然高分子、合成高分子などの有機物及びその廃棄物（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）など）、
（５）下水汚泥、
などがある。
ＣＨＯ化合物は、湿潤状態にあるものでも良く、あるいは、乾燥状態にあるものでも良い。湿潤状態にあるＣＨＯ化合物を出発原料に用いるときには、バイオマスガス化発電装置として、乾燥手段を備えたものを用いるか、あるいは、バイオマスガス化発電装置に投入する前に乾燥処理を施すのが好ましい。
【００１５】
［１．２． アルカリ金属又はその化合物］
アルカリ金属又はその化合物（以下、これらを総称して「アルカリ添加剤」という）は、ＣＨＯ化合物をＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2、ＣＨ4などに分解する作用があると考えられている。また、ある種のアルカリ添加剤には、さらに分解生成したＣＯ2を炭酸塩の形で固定する作用があると考えられている。
アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）は、純金属又はアルカリ金属を含む合金の状態で用いても良く、あるいは化合物の状態で用いても良い。
アルカリ添加剤としては、例えば、
（１）アルカリ金属からなる純金属、又は、２種以上のアルカリ金属を含む合金、
（２）ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ、ＬｉＦｅＯ、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｋ2ＣｒＯ4、Ｋ3[Ｆｅ(ＣＮ)6]、Ｋ4[Ｆｅ(ＣＮ)6]、Ｋ4Ｎｂ6Ｏ17などのアルカリ金属を含む酸化物若しくは錯塩、
（３）ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨなどの水酸化物、
（４）Ｌｉ2ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3などの炭酸塩、
（５）ＣＨ3ＣＯＯＬｉ、ＣＨ3ＣＯＯＮａ、ＣＨ3ＣＯＯＫなどの酢酸塩、
（６）Ｃ7Ｈ5Ｏ5Ｌｉ、Ｃ7Ｈ5Ｏ5Ｎａ、Ｃ7Ｈ5Ｏ5Ｋなどの安息香酸塩、
（７）ＨＣＯＯＬｉ、ＨＣＯＯＮａ、ＨＣＯＯＫなどのギ酸塩、
などがある。上述したアルカリ添加剤は、いずれか１種を用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの中でも、Ｋ及び／又はＮａを含む金属、合金又は化合物は、エネルギーガス（特に、水素）の発生温度を低下させる作用が大きい。また、Ｋ又はその化合物は、Ｎａと異なり、ＣＨ4の発生量が少ないという特徴がある。
【００１６】
アルカリ添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物の種類、後述する他の添加剤の種類や量などに応じて、最適な添加量を選択する。一般に、アルカリ添加剤の添加量が少なすぎると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度が高くなる。また、アルカリ添加剤の添加量が少なくなるほど、水素ガス以外のエネルギーガスを含む混合ガスが得られる。
一方、アルカリ添加剤の添加量が多くなるほど、発生するエネルギーガスに占める水素ガスの割合が増加する。しかしながら、アルカリ添加剤の添加量が多くなりすぎると、原料全体に占めるＣＨＯ化合物の割合が小さくなり、エネルギーガスの放出量が少なくなる。また、アルカリ添加剤の過剰添加は、エネルギーガスの発生温度をかえって高くする場合もある。
【００１７】
例えば、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）をＬｉＯＨ共存下で分解させる場合において、セルロースに含まれる炭素をすべてＬｉ2ＣＯ3に変換するには、１モルのセルロースに対して１２モルのＬｉＯＨが必要となる。換言すれば、ＣＨＯ化合物に含まれる１モルの炭素に対して、２モルのＬｉが必要となる。しかしながら、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてを炭酸塩に誘導固定する必要はなく、用途により部分的に可燃性ガスであるＣＯとして取り出しても良い。また、後述するアルカリ土類金属又はその化合物にも炭酸塩を固定する作用を持つものがあるので、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてをアルカリ金属炭酸塩として固定する必要もない。
ＣＨＯ化合物から効率よくエネルギーガス（特に、水素ガス）を取り出すためには、アルカリ添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素１モル当たり０．５〜２モルとするのが好ましい。
【００１８】
［１．３． アルカリ土類金属又はその化合物］
アルカリ土類金属又はその化合物（以下、これらを総称して「アルカリ土類添加剤」という）は、アルカリ添加剤と同様に、ＣＨＯ化合物をＣＯ2、Ｈ2、ＣＨ4などに分解する作用があると考えられている。また、ある種のアルカリ土類添加剤には、さらに分解生成したＣＯ2を炭酸塩の形で固定する作用があると考えられている。
アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）は、純金属又はアルカリ土類金属を含む合金の状態で添加しても良く、あるいは化合物の状態で添加しても良い。
アルカリ土類添加剤としては、例えば、
（１）アルカリ土類金属からなる純金属、又は、２種以上のアルカリ土類金属の合金、
（２）Ｍｇ−Ｚｎ、Ｍｇ−Ｃｅ、Ｃａ−Ｚｎなどのアルカリ土類金属と他の金属との合金、
（３）Ｍｇ(ＯＨ)2、Ｃａ(ＯＨ)2、Ｂａ(ＯＨ)2などの水酸化物、
（４）ＭｇＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3などの炭酸塩、
（５）(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｍｇ、(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｃａ、(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｂａなどの酢酸塩、
（６）ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯなどの酸化物、
（７）ＭｇＣ2Ｏ4、ＣａＣ2Ｏ4、ＢａＣ2Ｏ4などのシュウ酸塩、
（８）(ＨＣＯＯ)2Ｍｇ、(ＨＣＯＯ)2Ｃａ、(ＨＣＯＯ)2Ｂａなどのギ酸塩、
などがある。上述したアルカリ土類添加剤は、いずれか１種を用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの中でも、Ｃａを含む金属、合金、又は化合物は、水素ガスと他のエネルギーガス（ＣＯ、ＣＨ4など）の発生温度を分離させ、水素ガスを選択的に取り出すのを容易化する作用がある。
【００１９】
アルカリ土類添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物の種類、他の添加剤の種類や量などに応じて、最適な添加量を選択する。一般に、アルカリ土類添加剤の添加量が少なすぎると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度が高くなる。一方、アルカリ土類添加剤の添加量が多くなりすぎると、原料全体に占めるＣＨＯ化合物の割合が小さくなり、エネルギーガスの放出量が少なくなる。また、アルカリ土類添加剤の過剰添加は、エネルギーガスの発生温度をかえって高くする場合もある。
【００２０】
例えば、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）をＣａ(ＯＨ)2共存下で分解させる場合において、セルロースに含まれる炭素をすべてＣａＣＯ3に変換するには、１モルのセルロースに対して６モルのＣａ(ＯＨ)2が必要となる。換言すれば、ＣＨＯ化合物に含まれる１モルの炭素に対して、１モルのＣａが必要となる。しかしながら、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてを炭酸塩に誘導固定する必要はなく、用途により部分的に可燃性ガスであるＣＯとして取り出しても良い。また、前述したアルカリ添加剤にも炭酸塩を固定する作用を持つものがあるので、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてをアルカリ土類金属炭酸塩として固定する必要もない。
ＣＨＯ化合物から効率よくエネルギーガス（特に、水素ガス）を取り出すためには、アルカリ土類添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素１モル当たり０．２５〜１モルとするのが好ましい。
【００２１】
［１．４． 遷移金属又はその化合物］
遷移金属又はその化合物（以下、これらを総称して「遷移金属添加剤」という）は、ＣＨＯ化合物を分解して各種エネルギーガスを発生させる反応に対する触媒的機能を有すると考えられている。従って、遷移金属添加剤は、必ずしも必要ではないが、アルカリ添加剤及び／又はアルカリ土類添加剤と併用すると、各種エネルギーガスの発生を促進させることができる。
【００２２】
本発明において、「遷移金属」とは、第３〜１１族元素（21Ｓｃ〜29Ｃｕ、39Ｙ〜47Ａｇ、57Ｌａ〜79Ａｕ、89Ａｃ〜111Ｒｇ）をいう。遷移金属は、金属又は合金の状態で添加しても良く、あるいは、化合物の状態で添加してもよい。
遷移金属添加剤は、第１遷移元素（21Ｓｃ〜29Ｃｕ）を含むものが好ましい。また、第１遷移元素の中でも、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＣｕのいずれか１以上の元素を含む金属、合金又は化合物は、触媒的機能が高い。特に、Ｎｉ化合物は、ＣＨＯ化合物中にナノレベルの状態で高分散しやすいので、添加剤として特に好適である。
【００２３】
遷移金属添加剤としては、具体的には、
（１）Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｔｉなどの金属、又は合金、
（２）酢酸ニッケル（(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｎｉ）、酢酸コバルト(II)（(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｃｏ）、酢酸銅(II)（(ＣＨ3ＣＯＯ)2Ｃｕ）、酢酸鉄(II)（Ｃ4Ｈ6ＦｅＯ4）、酢酸銅(I)（Ｃ2Ｈ3ＣｕＯ2）などの酢酸塩、
（３）臭化ニッケル(II)（ＮｉＢｒ2）、臭化コバルト(II)（ＣｏＢｒ2）、臭化銅（ＣｕＢｒ、ＣｕＢｒ2）、臭化鉄(II)無水（ＦｅＢｒ2）などのハロゲン化物、
（４）ギ酸ニッケル(II)（(ＨＣＯＯ)2Ｎｉ）、ギ酸銅(II)（(ＨＣＯＯ)2Ｃｕ）などのギ酸塩、
（５）乳酸ニッケル（Ｃ6Ｈ10ＮｉＯ6）、乳酸鉄(II)（Ｆｅ(ＣＨ3ＣＨＯＨＣＯＯ)2）などの乳酸塩、
（６）シュウ酸ニッケル（ＮｉＣ2Ｏ4）、シュウ酸鉄（ＦｅＣ2Ｏ4）、シュウ酸銅（ＣｕＣ2Ｏ4）などのシュウ酸塩、
（７）水酸化ニッケル（Ｎｉ(ＯＨ)2）、水酸化銅(II)（Ｃｕ(ＯＨ)2）、水酸化コバルト（Ｃｏ(ＯＨ)2）などの水酸化物、
（８）酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化コバルト（ＣｏＯ）などの酸化物、
（９）炭酸ニッケル（ＮｉＣＯ3）、炭酸コバルト（ＣｏＣＯ3）などの炭酸塩、
などがある。
上述した各種の遷移金属添加剤は、いずれか１種を用いても良く、あるいは、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２４】
遷移金属添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物の種類、他の添加剤の種類や量などに応じて、最適な添加量を選択する。一般に、遷移金属添加剤の添加量が少なすぎると、十分な触媒的機能が得られない。一方、遷移金属添加剤の添加量が多くなりすぎると、原料全体に占めるＣＨＯ化合物の割合が小さくなり、エネルギーガスの放出量が少なくなる。
【００２５】
次の（１）式及び（２）式に、遷移金属添加剤の一種であるＮｉ(ＯＨ)2共存下におけるセルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）の分解反応の一例を示す。
Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5＋６Ｃａ(ＯＨ)2＋０．５Ｎｉ(ＯＨ)2→
１１．５Ｈ2＋６ＣａＣＯ3＋０．５Ｎｉ ・・・（１）
Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5＋１２ＬｉＯＨ＋Ｎｉ(ＯＨ)2→
６Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｎｉ＋Ｈ2Ｏ＋１１Ｈ2 ・・・（２）
遷移金属添加剤共存下における水素発生機構の詳細は不明であるが、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）の分解反応が（１）式に従って進むと仮定すると、１モルのセルロースに対して０．５モルのＮｉ(ＯＨ)2が必要となる。また、セルロース（Ｃ6(Ｈ2Ｏ)5）の分解反応が（２）式に従って進むと仮定すると、１モルのセルロースに対して１モルのＮｉ(ＯＨ)2が必要となる。
しかしながら、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素のすべてを炭酸塩に誘導固定する必要はなく、用途により部分的に可燃性ガスであるＣＯとして取り出しても良い。また、遷移金属化合物だけでなく、金属状態の遷移金属又はその合金であっても、ＣＨＯ化合物の分解反応に対する触媒的機能を持つ。
ＣＨＯ化合物から効率よくエネルギーガス（特に、水素ガス）を取り出すためには、遷移金属添加剤の添加量は、ＣＨＯ化合物に含まれる炭素１モル当たり０．０２〜１モルとするのが好ましい。
【００２６】
［１．５． 混合］
バイオマス型燃料は、ＣＨＯ化合物と各種添加剤との混合物からなる。バイオマス型燃料は、アルカリ添加剤又はアルカリ土類添加剤のいずれか一方を含むものでも良く、あるいは、双方を含むものでも良い。また、バイオマス型燃料は、アルカリ添加剤及び／又はアルカリ土類添加剤に加えて、さらに遷移金属添加剤を含んでいても良い。
混合は、
（１）ＣＨＯ化合物と各種添加剤とを単に混合するだけの弱混合、又は、
（２）混合と同時に粉砕する強混合（メカニカルグラインディング）、
のいずれでも良い。
一般に、強混合を行うほど、ＣＨＯ化合物と各種添加剤との均一混合物が得られるので、エネルギーガスの発生が容易化する。但し、添加剤の種類や量によっては、弱混合でも容易にエネルギーガスを発生させることができる。
【００２７】
［１．６． 加熱］
バイオマス型燃料を加熱すると、エネルギーガスが得られる。バイオマス型燃料が遷移金属添加剤を含まない場合、エネルギーガスを発生させた後に残る残渣は、理想的にはＣと炭酸塩（例えば、Ｋ系添加剤を用いたときは、Ｋ2ＣＯ3）の混合物となる。生成した炭酸塩は水溶性であるため、残渣を水洗するとＣが得られる。Ｃは、後述する燃料電池の燃料として使用することもできる。
加熱は、バイオマス型燃料に含まれる可燃性ガスを容易に取り出しやすくする（高効率にガスを収集する）ために、不活性雰囲気下（例えば、Ａｒ中、Ｎ2中など）で行うのが好ましい。
加熱温度は、通常、３００〜５００℃である。最適な加熱温度は、バイオマス型燃料の組成や混合条件に応じて最適な温度を選択する。また、各種添加剤の種類、添加量、混合方法などの混合条件によっては、異なるエネルギーガスがそれぞれ異なる温度で発生する場合がある。そのような場合には、加熱温度を段階的に変化させると、比較的純度の高いガスを分離して取り出すことができる。
【００２８】
［２． 移動体］
図１に、本発明の一実施の形態に係る移動体の概略構成図を示す。図１において、移動体１０は、いわゆるＨＶ車又はＰＨＶ車であり、車軸１２と、エンジン１４と、モーター１６と、２次電池１８とを備えている。
エンジン１４は、車軸１２に動力を伝達するためのものである。モーター１６は、車軸１２に動力を伝達し、又は、車軸１２若しくはエンジン１４から伝達される動力を電力に変換するためのものである。すなわち、移動体１０において、モーター１６は、動力源又は発電機として用いられる。２次電池１８は、モータ１６に電力を供給し、又は、モーター１６により発電された電力を貯蔵するためのものである。
移動体１０は、外部電源２０から供給される電力を２次電池１８に貯蔵するための手段をさらに備えていても良い。また、移動体１０は、これに加えて又はこれに代えて、２次電池１８に貯蔵された電力を、外部２次電池（例えば、他の移動体に搭載された２次電池）２２に供給する手段を備えていても良い。
【００２９】
移動体１０は、後述するバイオマスガス化発電装置３０を備えている。バイオマスガス化発電装置３０は、バイオマス型燃料からエネルギーガスを製造し、製造されたエネルギーガスを用いて発電するためのエネルギーガス製造・発電装置４０を備えている。エネルギーガス製造・発電装置４０で得られた電力は、２次電池１８に供給され、２次電池１８で貯蔵されるようになっている。また、得られた電力を直接、外部２次電池２２に供給するための手段をさらに備えていても良い。
【００３０】
バイオマスガス化発電装置３０は、バイオマス型燃料からなる成形体を製造する成形体製造装置１００をさらに備えていても良い。成形体製造装置１００で製造された成形体は、エネルギーガス製造・発電装置４０に搬送され、エネルギーガスの製造及び製造されたエネルギーガスによる発電に用いられる。
この場合、移動体１０は、成形体製造装置１００に備えられる後述する粗粉砕手段にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
また、移動体１０は、成形体製造装置１００に備えられる後述する混合手段及び／又は成形手段にエンジン１４の排熱を供給し、混合手段により得られる混合物及び／又は成形手段により得られる成形体を乾燥させる乾燥手段を備えているのが好ましい。
【００３１】
［３． バイオマスガス化発電装置］
バイオマスガス化発電装置３０は、エネルギーガス製造・発電装置４０と、成形体製造装置１００を備えている。
エネルギーガス製造・発電装置４０は、バイオマス型燃料からエネルギーガスを発生させ、エネルギーガスを電力に変換するための装置である。成形体製造装置１００は、バイオマス型燃料を成形体にするための装置である。成形体製造装置１００は、必ずしも必要ではないが、これを備えていると、移動体１０において使用可能なバイオマス型燃料の範囲が広がり、あるいは、添加剤の添加量の制御が容易化するという利点がある。
【００３２】
［３．１． エネルギーガス製造・発電装置］
図２に、エネルギーガス製造・発電装置の概略構成図を示す。図２において、エネルギーガス製造・発電装置４０は、貯蔵手段５０と、反応手段６０と、エネルギーガス貯蔵手段８０と、発電手段９０とを備えている。
【００３３】
［３．１．１． 貯蔵手段］
貯蔵手段５０は、バイオマス型燃料を一時的に貯蔵するための手段である。貯蔵手段５０は、バイオマス型燃料を反応手段６０に搬送するまでの間、バイオマス型燃料を一時的に貯蔵可能なものであればよい。図２に示す例において、貯蔵手段５０は、バイオマス型燃料１０２を貯蔵するホッパー５２と、ホッパー５２の入り口側に設けられたガス置換室５４とを備えている。ガス置換室５４には、バイオマス型燃料１０２の投入口側に設けられたシャッターＡ（５４ａ）と、ガス置換室５４とホッパー５２の間に設けられたシャッターＢ（５４ｂ）とを備えている。さらに、ガス置換室５４には、ガス置換を行うためのポンプ５６（及び、必要に応じて不活性ガス源（図示せず））が設けられている。
なお、図２において、バイオマス型燃料１０２は、ペレット状に描かれているが、これは単なる例示であり、ホッパー５２及び反応手段６０への搬送が可能である限り、その形状は、特に限定されるものではない。
【００３４】
［３．１．２． 反応手段］
反応手段６０は、貯蔵手段５０に貯蔵されたバイオマス型燃料１０２を加熱し、エネルギーガスを発生させる手段である。反応手段６０は、特に限定されるものではなく、バイオマス型燃料１０２の搬送、反応、及び、反応生成物の排出が可能なものであれば良い。図２に示す例において、反応手段６０は、反応室６２と、バーナー６４と、残渣貯蔵室６６と、搬送管７２と、搬送用スクリュー７４とを備えている。
【００３５】
反応室６２は、その内部においてバイオマス型燃料１０２を加熱し、エネルギーガスを発生させるためのものである。搬送管７２は、反応室６２内を貫通している。搬送管７２の一端は、ホッパー５２の下端に接続され、搬送管７２の他端は、残渣貯蔵室６６に接続されている。
搬送管７２内には、搬送用スクリュー７４が設けられている。搬送用スクリュー７４は、ホッパー５２内に貯蔵されたバイオマス型燃料１０２を反応室６２に搬送し、バイオマス型燃料１０２からエネルギーガスを放出させた後に残る反応生成物（残渣）を残渣貯蔵室６６に搬送するためのものである。
なお、反応室６２内でエネルギーガスを発生させるためには、予め反応室６２内及びこれに連通する密閉空間内を不活性雰囲気にしておく必要がある。
反応室６２内等を不活性雰囲気にする方法としては、具体的には、
（１）反応室６２内等を予め不活性ガス（例えば、Ｎ2ガス）で満たしておく方法、
（２）エネルギーガス製造・発電装置４０に不活性ガス源（例えば、Ｎ2ボンベ）を設置し、これとポンプ５６を用いて反応室６２内等をガス置換する方法、
（３）後述するエネルギータンク８４に蓄えられたエネルギーガスとポンプ５６を用いて、反応室６２内等をガス置換する方法、
などがある。
【００３６】
バーナー６４は、反応室６２内の搬送管７２を加熱するためのものであり、反応室６２内に設けられている。反応室６２内の搬送管７２には、搬送管７２内で発生したエネルギーガスを反応室６２内に排出するための通気口７２ａ、７２ａ…と、搬送管７２内で発生したタール状のＣＨ化合物（チャー）を排出するための排出口７２ｂ、７２ｂ…が設けられている。反応室６２内には、排出口７２ｂ、７２ｂ…から排出されたチャーを一時的に貯蔵するための受け皿６８が設けられている。
【００３７】
反応室６２とホッパー５２の上部は、配管７４ａで繋がれている。また、配管７４ａには、反応室６２からホッパー５２へのエネルギーガスの逆流を防ぐための逆止弁７６ａが設けられている。
同様に、反応室６２と残渣貯蔵室６６の上部は、配管７４ｂで繋がれている。また、配管７４ｂには、反応室６２から残渣貯蔵室６６へのエネルギーガスの逆流を防ぐための逆止弁７６ｂが設けられている。
【００３８】
［３．１．３． エネルギーガス貯蔵手段］
エネルギーガス貯蔵手段８０は、反応手段６０において発生させたエネルギーガスを貯蔵するための手段である。エネルギーガス貯蔵手段８０は、特に限定されるものではなく、エネルギーガスを貯蔵可能なものであれば良い。図２に示す例において、貯蔵手段８０は、ＣＯ2トラップ８２と、エネルギーガスタンク８４とを備えている。
【００３９】
ＣＯ2トラップ８２は、反応室６２内で発生したガスから主としてＣＯ2を選択的に除去するためのものである。ＣＯ2を選択的に除去する方法には、種々の方法がある。図２に示す例において、ＣＯ2トラップ８２には、Ｋ2ＣＯ3水溶液が用いられている。反応室６２内で発生したガスを、ＣＯ2トラップ８２内のＫ2ＣＯ3溶液にバブリングさせると、ガス中に含まれるＣＯ2及びＨ2Ｏを容易に除去することができる。
エネルギーガスタンク８４は、Ｈ2を主成分とするエネルギーガスを貯蔵するためのものである。
【００４０】
ＣＯ2トラップ８２と反応室６２とは、配管８６ａで繋がれている。配管８６ａには、ＣＯ2トラップ８２から反応室６２へのエネルギーガスの逆流を防ぐための逆止弁８８ａが設けられている。また、配管８６ａには、ＣＯ2トラップ８２と逆止弁８８ａのと間に、反応室６２内で発生したエネルギーガスをＣＯ2トラップ８２側に強制的に排出するためのポンプ８９が設けられている。
【００４１】
ＣＯ2トラップ８２とエネルギーガスタンク８４は、配管８６ｂで繋がれている。また、配管８６ｂには、開閉弁８８ｂが設けられている。さらに、エネルギーガスタンク８４は、バーナー６４及び発電手段９０に接続され、貯蔵されたエネルギーガスをバーナー６４又は発電手段９０に供給できるようになっている。
【００４２】
［３．１．４． 発電手段］
発電手段９０は、エネルギーガス貯蔵手段８０に貯蔵されたエネルギーガスを燃料電池に供給し、エネルギーガスを電力に変換するための手段である。図２において、発電手段９０は、燃料電池９２と、急速充電器９４とを備えている。
燃料電池９２は、Ｈ2を主成分とするエネルギーガス（例えば、Ｈ2／ＣＯ混合ガス）を燃料として使用可能なものであれば良い。燃料電池９２としては、具体的には、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）、アルカリ電解質型燃料電池（ＡＦＣ）などがある。また、これらに加えて、直接カーボン型燃料電池（ＤＣＦＣ）を用いても良い。残渣貯蔵室６６に貯蔵される反応生成物は、炭素を主成分とする。ＤＣＦＣは、反応生成物に含まれるＣ、ＣＯを燃料に使用することができるので、これとＨ2を燃料とする燃料電池とを併用すると、発電効率が向上する。急速充電器９４は、燃料電池９２で得られた電力を２次電池（例えば、移動体１０に備えられる２次電池１８や、外部２次電池２２）に充電するためのものである。
また、燃料電池９２で発電すると、温水が生成する。生成した温水は、廃棄しても良く、あるいは、ＣＯ2トラップ８２で利用しても良い。
【００４３】
［３．２． 成形体製造装置］
成形体製造装置１００は、バイオマス型燃料からなる成形体を製造するための装置である。図３において、成形体製造装置１００は、粗粉砕手段１１０と、混合手段１２０と、成形手段１３０と、搬送手段１４０とを備えている。
【００４４】
［３．２．１． 粗粉砕手段］
粗粉砕手段１１０は、ＣＨＯ化合物を粗粉砕するための手段である。エネルギーガスの原料となるＣＨＯ化合物は、後述するように、種々の有機化合物が含まれる。これを用いて効率よくエネルギーガスを発生させるためには、ＣＨＯ有化合物と各種添加剤とを均一に混合する必要がある。そのためには、ＣＨＯ化合物は、細かいほど良い。
【００４５】
粗粉砕手段１１０は、特に限定されるものではなく、ＣＨＯ化合物を所定の粒度に粉砕可能なものであればよい。図３に示す例において、粗粉砕手段１１０には、二軸ドラム機構を備えた多段式の粉砕機が用いられている。
【００４６】
粉砕手段１１０の動力源は、特に限定されるものではなく、例えば、モータや油圧ポンプでも良い。しかしながら、相対的に硬いＣＨＯ化合物を粉砕するには強力な動力が必要となる場合がある。従って、このような成形体製造装置１００を移動体１０に搭載する場合、移動体１０は、成形体製造装置１００の粗粉砕手段１１０にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
エンジン１４の動力を粗粉砕手段１１０に伝達する方法としては、例えば、エンジンとクラッチ間、トランスミッションなどに出力軸を設け、出力軸からの動力で直接装置を駆動したり、油圧ポンプの駆動に利用する方法がある。この方法は、エンジンの回転数に比例したり、比例しないものがある。この方法は、一般に、パワーテイクオフと呼ばれ、車両駆動用のエンジン動力を作動機の駆動のために取り出す機構が各種開発されている。
【００４７】
［３．２．２． 混合手段］
混合手段１２０は、粗粉砕されたＣＨＯ化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを混合するための手段である。混合手段１２０は、さらに遷移金属又はその化合物を加えて混合するものでも良い。
【００４８】
混合手段１２０で行われる混合は、ＣＨＯ化合物と各種添加剤とを単に混合するだけ（弱混合）でも良く、混合と同時に粉砕も行うメカニカルグラインディング（強混合）でも良い。一般に、強混合を行うほど、ＣＨＯ化合物と各種添加剤との均一混合物が得られるので、エネルギーガスの発生が容易化する。但し、添加剤の種類や量によっては、弱混合でも容易にエネルギーガスを発生させることができる。
【００４９】
混合手段１２０は、特に限定されるものではなく、エネルギーガスの発生が容易な混合物が得られるものであればよい。図３に示す例において、混合手段１２０には、ボールミルが用いられている。
ポット１２２は、上部が開放しており、粗粉砕されたＣＨＯ化合物が上部から投入されるようになっている。また、各種添加剤は、図示しない添加装置によりポット１２２内に所定量添加されるようになっている。ポット１２２は、ｚ軸の周りに回転できるようになっており、ポット１２２内には、混合用のボール１２４、１２４…が挿入されている。さらに、ポット１２２の底面には、細孔１２２ａ、１２２ａ…が設けられ、混合物１０４を下方に落下させるようになっている。
【００５０】
混合手段１２０の動力源は、特に限定されるものではなく、例えば、モータや油圧ポンプでも良い。しかしながら、相対的に硬いＣＨＯ化合物を混合粉砕するには強力な動力が必要となる場合がある。従って、このような成形体製造装置１００を移動体１０に搭載する場合、移動体１０は、成形体製造装置１００の混合手段１２０にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
エンジン１４の動力を混合手段１２０に伝達する方法は、粗粉砕手段１１０に動力を伝達する方法と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
成形体製造装置１００に投入されるＣＨＯ化合物は、乾燥状態にあるものが好ましいが、湿潤状態にあるものでも良い。ＣＨＯ化合物が湿潤状態のまま成形体製造装置１００に投入される場合、混合手段１２０は、混合物１０４を乾燥させるための乾燥手段を備えているのが好ましい。
乾燥手段は、独立したヒーター等でも良い。しかしながら、成形体製造装置１００が移動体１０に搭載される場合には、移動体１０のエンジン１４の排熱を用いて混合物１０４を乾燥するのが好ましい。
エンジン１４の排熱を用いて混合物を乾燥１０４する方法としては、
（１）エンジン１４の冷却水をポット１２２の周囲に循環させ、冷却水の熱を用いて混合物を乾燥させる方法、
（２）エンジン１４の排気ガスをポット１２２の周囲に循環させ、排気ガスの熱を用いて混合物を乾燥させる方法、
などがある。
【００５２】
［３．２．３． 成形手段］
成形手段１３０は、混合手段１２０で得られた混合物１０４を成形し、バイオマス型燃料からなる成形体１０２’を得るための手段である。
成形手段１３０は、特に限定されるものではなく、混合物１０４を所定の形状の成形体１０２’に成形可能なものであればよい。成形方法としては、例えば、押し出し成形、プレス成形などがある。図３に示す例において、成形手段１３０には、リングダイ方式の成形機が用いられている。
【００５３】
ダイ１３２は、上部が開放している円筒形をしており、混合手段１２０から排出される混合物１０４が上部から投入されるようになっている。ダイ１３２の側面には、ダイ１３２内に投入された混合物１０４を押し出すための複数の穴１３２ａ、１３２ａ…が設けられている。ダイ１３２の外周は、ケース１３３により覆われている。
ダイ１３２内には、一対の加圧ローラー１３４、１３４が設けられている。ダイ１３２は、回転可能になっており、加圧ローラー１３４、１３４は、回転するダイ１３２の内壁面に沿って転動するようになっている。
【００５４】
さらに、ダイ１３２の外周面には、カッター１３６が設けられる。カッター１３６は、ダイ１３２の側面に設けられた穴１３２ａ、１３２ａ…から押し出された押出体１０６を所定の長さに切断し、成形体１０２’にするためのものである。得られた成形体１０２’は、ダイ１３２の外周とケース１３３の内周との間の空間に一時的に貯蔵される。
【００５５】
成形手段１３０の動力源は、特に限定されるものではなく、例えば、モータや油圧ポンプでも良い。しかしながら、混合物１０４から多量の成形体１０２’を短時間で製造するには強力な動力が必要となる場合がある。従って、このような成形体製造装置１００を移動体１０に搭載する場合、移動体１０は、成形体製造装置１００の成形手段１３０にエンジン１４の動力を伝達する動力伝達手段を備えているのが好ましい。
エンジン１４の動力を成形手段１３０に伝達する方法は、粗粉砕手段１１０に動力を伝達する方法と同様であるので、説明を省略する。
【００５６】
ＣＨＯ化合物が湿潤状態のまま成形体製造装置１００に投入される場合、成型手段１３０は、混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥させるための乾燥手段を備えているのが好ましい。
乾燥手段は、独立したヒーターでも良い。しかしながら、成形体製造装置１００が移動体１０に搭載される場合には、移動体１０のエンジン１４の排熱を用いて混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥するのが好ましい。
エンジン１４の排熱を用いて混合物等を乾燥する方法としては、
（１）エンジン１４の冷却水をダイ１３２の周囲に循環させ、冷却水の熱を用いて混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥させる方法、
（２）エンジン１４の排気ガスをダイ１３２の周囲に循環させ、排気ガスの熱を用いて混合物１０４、押出体１０６又は成形体１０２’を乾燥させる方法、
などがある。
【００５７】
［３．２．４． 搬送手段］
搬送手段１４０は、成形体１０２’をエネルギーガス製造・発電装置４０の貯蔵手段５０に搬送するための手段である。ダイ１３２の外周に多数の成形体１０２’が溜まると、ダイ１３２の回転振動などにより、固定されたケース１３３の一部を切り抜いた成形体放出口１３３ａから成形体１０２’が排出される。排出された成形体１０２’は、搬送手段１４０により貯蔵手段５０まで搬送される。
搬送手段１４０は、特に限定されるものではなく、種々の手段を用いることができる。搬送手段１４０としては、例えば、
（１）シャッターＡ（５４ａ）を開いた状態でのポンプ５６による吸引搬送、
（２）成形体１０２’とホッパーの５２高低差を利用した自然落下、
などがある。
【００５８】
［４． バイオマスガス化発電装置及びこれを備えた移動体の作用］
まず、図３に示す成形体製造装置１００にＣＨＯ化合物を投入し、多段に配置された二軸式ドラム機構により、ＣＨＯ化合物を適度な粒度に粗粉砕する。粗粉砕されたＣＨＯ化合物は、そのまま混合手段１２０のポット１２２内に排出される。
ボール１２４の入ったポット１２２にＣＨＯ化合物が投入された後、ポット１２２内にさらに各種添加剤を添加する。これと同時に、ポット１２２をｚ軸の周りに回転させ、これらを混合する。成形体製造装置１００が乾燥手段を備えている場合において、ＣＨＯ化合物が湿潤状態にあるときには、混合と同時に乾燥手段による乾燥も行われる。得られた混合物１０４は、連続的にポット１２２の細孔１２２ａ、１２２ａ…から排出され、成形手段１３０に送られる。
【００５９】
成形手段１３０に排出された混合物１０４は、回転するダイ１３２とダイ１３２の内周面に沿って転動する加圧ローラー１３４の間で加圧される。その結果、混合物１０４は、ダイ１３２の周壁に形成された穴１３２ａ、１３２ａ…から押し出され、押出体１０６となる。押出体１０６は、カッターにより切断され、成形体１０２’となる。
得られた成形体１０２’は、搬送手段１４０により図２に示すエネルギーガス製造・発電装置４０に搬送される。
【００６０】
成形体製造装置１００を備えたバイオマスガス化発電装置３０の場合、成形体製造装置１００で製造された成形体１０２’がガス置換室５４に搬送される。一方、成形体製造装置１００を備えていないバイオマスガス化発電装置３０の場合、別個に処理されたバイオマス型燃料１０２がガス置換室５４に搬送される。
シャッターＢ（５４ｂ）を閉じた状態で、シャッターＡ（５４ａ）を開き、ガス置換室５４にバイオマス型燃料１０２を挿入する。次いで、シャッターＡ（５４ａ）を閉じ、ポンプ５６でガス置換室５４内を排気又はガス置換する。排気又はガス置換後、シャッターＢ（５４ｂ）を開き、ガス置換室５４内のバイオマス型燃料１０２をホッパー５２に投入する。
【００６１】
ホッパー５２に投入されたバイオマス型燃料１０２は、搬送用スクリュー７４により搬送管７２内を通って反応室６２に搬送される。反応室６２内に搬送されたバイオマス型燃料１０２は、バーナー６４で加熱される。その結果、バイオマス型燃料１０２からエネルギーガスが発生する。発生したエネルギーガスは、通気口７２ａ、７２ａ…を通って、反応室６２内に充満する。また、バイオマス型燃料１０２の熱分解により生じたチャーは、排出口７２ｂ、７２ｂ…を通って受け皿６８に溜まる。反応生成物は、搬送用スクリュー７４により残渣貯蔵室６６まで搬送される。
【００６２】
反応室６２内にエネルギーガスが充満したところで、ポンプ８９を作動させると、反応室６２内のエネルギーガスがＣＯ2トラップ８２に送られる。
この時、ホッパー５２内に漏洩したエネルギーガスは、配管７４ａから反応室６２を通ってＣＯ2トラップ８２まで送られる。同様に、残渣貯蔵室６６に漏洩したエネルギーガスは、配管７４ｂから反応室６６を通ってＣＯ2トラップ８２まで送られる。
【００６３】
エネルギーガスがＣＯ2トラップ８２に送られると、エネルギーガスからＣＯ2（及び、必要に応じてＨ2Ｏ）が取り除かれる。その結果、ＣＯ2トラップ８２内には、Ｈ2を主成分とするエネルギーガスが充満する。ＣＯ2トラップ８２内が所定の圧力になったところで、開閉弁８８ｂを開け、ＣＯ2トラップ内のエネルギーガスをエネルギーガスタンク８４に送り込む。
エネルギーガスタンク８４に蓄えられたガスの一部は、バーナー６４に送られ、バイオマス型燃料１０２の加熱に用いられる。残りのガスは、燃料電池９２に送られ、発電に用いられる。生成した電力は、急速充電器９４を用いて２次電池１８又は外部２次電池２２に貯蔵される。
【００６４】
ＣＨＯ化合物からエネルギーガスを取り出す場合において、ＣＨＯ化合物にアルカリ金属若しくはその化合物又はアルカリ土類金属若しくはその化合物を添加すると、単一又は複数のエネルギーガスを取り出すことができる。しかも、その際に水蒸気改質を用いる必要が無く、タールの発生を伴うことも少ない。また、添加剤の種類、添加量及び混合方法を最適化すると、エネルギーガス（特に、水素ガス）の発生温度を低温下させ、あるいは、複数のエネルギーガスを選択的に取り出すことができる。さらに、このようにして得られたエネルギーガスを用いて燃料電池で発電すると、バイオマス型燃料から電気を取り出すことができる。
【００６５】
図１に示すように、このようなバイオマスガス化発電装置３０を移動体１０に搭載すると、バイオマスガス化発電装置３０で発電した電力を移動体１０の２次電池１８に貯蔵することができる。そのため、移動体１０の燃費が向上する。また、バイオマス型燃料１０２は、必ずしも化石燃料に由来しないので、システム全体としてＣＯ2排出量の削減が期待できる。
さらに、発電容量の大きなバイオマスガス化発電装置３０を搭載した移動体１０の場合には、自ら消費する以上の電力をバイオマス型燃料１０２から得ることができる。そのため、他の移動体に備えられる外部２次電池２２への急速充電も可能となる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係るバイオマスガス化発電装置は、定置型の小型発電機、移動体に搭載する補助電源などに使用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 移動体
３０ バイオマスガス化発電装置
４０ エネルギーガス製造・発電装置
５０ 貯蔵手段
６０ 反応手段
８０ エネルギーガス貯蔵手段
９０ 発電手段
１００ バイオマスペレット製造装置
１０２ バイオマス型燃料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を備えたバイオマスガス化発電装置。
（１）前記バイオマスガス化発電装置は、エネルギーガスを製造し、製造された前記エネルギーガスを電力に変換するエネルギーガス製造・発電装置を備えている。
（２）前記エネルギーガス製造・発電装置は、
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを含むバイオマス型燃料を一時的に貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵された前記バイオマス型燃料を加熱し、エネルギーガスを発生させる反応手段と、
前記反応手段において発生させた前記エネルギーガスを貯蔵するエネルギーガス貯蔵手段と、
前記エネルギーガス貯蔵手段に貯蔵された前記エネルギーガスを燃料電池に供給し、前記エネルギーガスを電力に変換する発電手段と
を備えている。
【請求項２】
以下の構成をさらに備えた請求項１に記載のバイオマスガス化発電装置。
（３）前記バイオマスガス化発電装置は、前記バイオマス型燃料からなる成形体を製造する成形体製造装置を備えている。
（４）前記成形体製造装置は、
前記炭素水素酸素含有化合物を粗粉砕する粗粉砕手段と、
粗粉砕された前記炭素水素酸素含有化合物に、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物を添加し、これらを混合する混合手段と、
前記混合手段で得られた混合物を成形し、前記バイオマス型燃料からなる成形体を得る成形手段と、
前記成形体を前記エネルギーガス製造・発電装置の前記貯蔵手段に搬送する搬送手段と
を備えている。
【請求項３】
以下の構成をさらに備えた請求項２に記載のバイオマスガス化発電装置。
（５）前記成形体製造装置は、前記混合手段及び／又は前記成形手段に熱を供給し、前記混合物及び／又は前記成形体を乾燥させる乾燥手段を備えている。
【請求項４】
以下の構成を備えた移動体。
（１）前記移動体は、
車軸と、
前記車軸に動力を伝達するためのエンジンと、
前記車軸に動力を伝達し、又は、前記車軸若しくは前記エンジンから伝達される動力を電力に変換するためのモーターと、
前記モータに電力を供給し、又は、前記モータにより発電された電力を貯蔵するための２次電池と
を備えている。
（２）前記移動体は、前記２次電池に電力を供給するための請求項１に記載のバイオマスガス化発電装置を備えている。
【請求項５】
以下の構成をさらに備えた請求項４に記載の移動体。
（３）前記バイオマスガス化発電装置は、請求項２に記載の成形体製造装置をさらに備えている。
【請求項６】
以下の構成をさらに備えた請求項５に記載の移動体。
（４）前記移動体は、前記成形体製造装置の前記粗粉砕手段に前記エンジンの動力を伝達する動力伝達手段を備えている。
【請求項７】
以下の構成をさらに備えた請求項５又は６に記載の移動体。
（５）前記移動体は、前記成形体製造装置に備えられる前記混合手段及び／又は前記成形手段に前記エンジンの排熱を供給し、前記混合物及び／又は前記成形体を乾燥させる乾燥手段を備えている。
【請求項１】
以下の構成を備えたバイオマスガス化発電装置。
（１）前記バイオマスガス化発電装置は、エネルギーガスを製造し、製造された前記エネルギーガスを電力に変換するエネルギーガス製造・発電装置を備えている。
（２）前記エネルギーガス製造・発電装置は、
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物とを含むバイオマス型燃料を一時的に貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵された前記バイオマス型燃料を加熱し、エネルギーガスを発生させる反応手段と、
前記反応手段において発生させた前記エネルギーガスを貯蔵するエネルギーガス貯蔵手段と、
前記エネルギーガス貯蔵手段に貯蔵された前記エネルギーガスを燃料電池に供給し、前記エネルギーガスを電力に変換する発電手段と
を備えている。
【請求項２】
以下の構成をさらに備えた請求項１に記載のバイオマスガス化発電装置。
（３）前記バイオマスガス化発電装置は、前記バイオマス型燃料からなる成形体を製造する成形体製造装置を備えている。
（４）前記成形体製造装置は、
前記炭素水素酸素含有化合物を粗粉砕する粗粉砕手段と、
粗粉砕された前記炭素水素酸素含有化合物に、アルカリ金属若しくはその化合物及び／又はアルカリ土類金属若しくはその化合物を添加し、これらを混合する混合手段と、
前記混合手段で得られた混合物を成形し、前記バイオマス型燃料からなる成形体を得る成形手段と、
前記成形体を前記エネルギーガス製造・発電装置の前記貯蔵手段に搬送する搬送手段と
を備えている。
【請求項３】
以下の構成をさらに備えた請求項２に記載のバイオマスガス化発電装置。
（５）前記成形体製造装置は、前記混合手段及び／又は前記成形手段に熱を供給し、前記混合物及び／又は前記成形体を乾燥させる乾燥手段を備えている。
【請求項４】
以下の構成を備えた移動体。
（１）前記移動体は、
車軸と、
前記車軸に動力を伝達するためのエンジンと、
前記車軸に動力を伝達し、又は、前記車軸若しくは前記エンジンから伝達される動力を電力に変換するためのモーターと、
前記モータに電力を供給し、又は、前記モータにより発電された電力を貯蔵するための２次電池と
を備えている。
（２）前記移動体は、前記２次電池に電力を供給するための請求項１に記載のバイオマスガス化発電装置を備えている。
【請求項５】
以下の構成をさらに備えた請求項４に記載の移動体。
（３）前記バイオマスガス化発電装置は、請求項２に記載の成形体製造装置をさらに備えている。
【請求項６】
以下の構成をさらに備えた請求項５に記載の移動体。
（４）前記移動体は、前記成形体製造装置の前記粗粉砕手段に前記エンジンの動力を伝達する動力伝達手段を備えている。
【請求項７】
以下の構成をさらに備えた請求項５又は６に記載の移動体。
（５）前記移動体は、前記成形体製造装置に備えられる前記混合手段及び／又は前記成形手段に前記エンジンの排熱を供給し、前記混合物及び／又は前記成形体を乾燥させる乾燥手段を備えている。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１２６９９７（Ｐ２０１１−１２６９９７Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６７４５（Ｐ２００９−２８６７４５）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【Ｆターム（参考）】
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