[发明专利]二氧化碳电解装置和二氧化碳电解方法

说明书

本发明涉及二氧化碳电解装置和二氧化碳电解方法。提供长时间地抑制电解池输出的劣化，同时可以进行电解池的有效运转的二氧化碳电解装置。实施方式的二氧化碳电解装置(1)具备：电解池(2)，其具备阴极(22)、阳极(11)、二氧化碳供给流路(23)、溶液供给流路(12、21)、和隔膜(30)；冲洗液供给部(620)，其对溶液供给流路(12、21)和二氧化碳供给流路(23)中的至少一者供给冲洗液；第1电导率仪(701)，其设置于溶液供给流路(12、21)和二氧化碳供给流路(23)中的至少一个流路的从电解池(2)的排出口侧；和冲洗液供给控制部(801)，其根据第1电导率仪(701)的测定结果控制冲洗液供给部(620)的停止动作。

技术领域

本发明的实施方式涉及二氧化碳电解装置和二氧化碳电解方法。

背景技术

近年来，从能源问题和环境问题这两个观点考虑，期望不仅仅是利用可再生能源，而且将其贮藏且设为可运输的状态。但是，由于太阳能电池、风力发电等可再生能源的发电量依赖于天气、自然状况，因此，难以实现稳定的电力供给。对于这样的情况，尝试了对产生的电力蓄电，但蓄电池的成本、蓄电时的损耗成为问题。

因此，利用再生能源电化学地进行水电解、或者将二氧化碳电化学还原从而转换为化学物质的技术备受关注。根据这样的技术，也可以作为可贮藏燃料贮藏能量。进而，也期待将可再生能源转换为化学能量、以制造成为工业原料的化学物质的形式创造出价值。具体而言，可以通过电化学地进行水的电解从而由水(H₂O)制造氢(H₂)。另外，通过将二氧化碳(CO₂)电化学地还原，可以转换成一氧化碳(CO)、甲酸(HCOOH)、甲醇(CH₃OH)、甲烷(CH₄)、醋酸(CH₃COOH)、乙醇(C₂H₅OH)、乙烷(C₂H₆)、乙烯(C₂H₄)等化学物质。这些化学物质能量密度高，可以将化学物质贮藏在高压储气瓶、罐内，因此，能够降低能量的贮藏成本，另外也可以抑制贮藏损耗。

作为二氧化碳的电解装置，例如正在研究使阴极溶液和CO₂气体与阴极接触，同时使阳极溶液与阳极接触的结构。作为电解装置的具体的构成，可举出例如以下构成：其具备沿阴极的一面配置的阴极溶液流路、沿阴极的另一面配置的CO₂气体流路、沿阳极的一面配置的阳极溶液流路、以及配置于阴极溶液流路和阳极溶液流路之间的隔膜。将这样的构成在此称为电解池。在使用这样的电解池，例如使恒电流在阴极和阳极中流动，长时间地实施由CO₂生成例如CO的反应时，存在产生CO的生成量降低、或电解池电压增加等经时的电解池输出劣化的课题。从这样的情况考虑，需求抑制经时的电解池输出的劣化、同时可以进行电解池的有效运转的二氧化碳电解装置和其控制机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-154901号公报

专利文献2：美国专利申请公开第2005/0260463号说明书

专利文献3：美国专利申请公开第2006/0269807号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

本发明要解决的课题在于提供长时间地抑制电解池输出的劣化、同时可以进行电解池的有效运转的二氧化碳电解装置和二氧化碳电解方法。

用于解决课题的手段