[发明专利]二氧化碳电解装置以及二氧化碳电解方法

说明书

本发明提供一种二氧化碳电解装置以及二氧化碳电解方法。实施方式的二氧化碳电解装置(1)具备：电解单元(2)，该电解单元具备阴极(22)、阳极(11)、二氧化碳供给部(300)、电场溶液供给部(12、21)以及隔板(30)；电源(40)；反应控制部(500)，该反应控制部使电流从电源(40)向阳极(11)和阴极(22)流动而产生还原反应和氧化反应；更新材料供给部(700)，该更新材料供给部具备向阳极(11)和阴极(22)中的至少一者供给气体状物质的气体供给部(710)；和更新控制部(500)，该更新控制部基于电解单元(2)的单元输出的要求基准来停止来自电源(40)的电流供给以及二氧化碳和电解溶液的供给，并且使更新材料供给部(700)动作。

关联申请的引用

本申请以日本专利申请2017-054570(申请日：3/21/2017)为基础，从该申请享有优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及二氧化碳电解装置以及二氧化碳电解方法。

背景技术

近年来，担心石油、煤炭这样的化石燃料的枯竭，对能够持续利用的可再生能源的期待越发提高。作为可再生能源，可列举出太阳能电池、风力发电等。由于这些发电量依赖于天气、自然状况，因此存在难以进行电力的稳定供给这样的问题。因此，一直在尝试将由可再生能源所产生的电力储藏于蓄电池、使电力稳定化。不过，在储藏电力的情况下，存在蓄电池需要成本或者在蓄电时产生损失这样的问题。

针对这样的点，如下技术备受关注：使用由可再生能源所产生的电力来进行水电解，由水制造氢(H₂)或者对二氧化碳(CO₂)进行电化学还原来转换成一氧化碳(CO)、甲酸(HCOOH)、甲醇(CH₃OH)、甲烷(CH₄)、醋酸(CH₃COOH)、乙醇(C₂H₅OH)、乙烷(C₂H₆)、乙烯(C₂H₄)等碳化合物那样的化学物质(化学能)。将这些化学物质储藏于储气瓶、罐的情况与将电力(电能)储藏于蓄电池的情况相比，具有如下优点：能够降低能量的储藏成本，而且，储藏损失也较少。

作为二氧化碳的电解装置，正在研究例如使阴极溶液和CO₂气体与阴极接触、并且使阳极溶液与阳极接触结构。作为电解装置的具体的结构，可列举例如如下构成，该构成具备：阴极溶液流路，该阴极溶液流路沿着阴极的一个面配置；CO₂气体流路，该CO₂气体流路沿着阴极的另一个面配置；阳极溶液流路，该阳极溶液流路沿着阳极的一个面配置；和隔板，该隔板配置于阴极溶液流路与阳极溶液流路之间。在使用具有这样构成的电解装置、例如使恒定电流向阴极和阳极流动而长期实施由CO₂生成例如CO的反应的情况下，具有如下问题：会产生CO的生成量降低、单元电压增加等这样的经时的单元输出的恶化。因此，要求一种可抑制经时的单元输出的劣化的二氧化碳电解装置。

发明内容

本发明要解决的课题在于提供一种能够长期维持单元输出的二氧化碳电解装置以及二氧化碳电解方法。