イノベーション・ジャパン2012
豊橋技術科学大学 エレクトロニクス先端融合研究所
吉田 奈央子

グラフェン-酸化グラフェン還元微生物複合体を用いたバイオマス電力生産
 
 
環境保全・浄化
出展分野 環境保全・浄化 プレゼンテーション
情報
PA-27 
プレゼンテーションA 
9/28 15:20-15:40
出展ゾーン 若手研究者による展示
展示会小間番号 P-04

研究成果概要

技術の概要

微生物を用いたバイオ電池に関し、自然環境中で電流生産菌をグラフェン上に選択的に集積させ、得られたグラフェン-微生物複合体を電流生産の場且つ電極とするものである。図に示すように、水溶液中に分散する酸化グラフェン(A)を電流生産菌が還元することで、電流生産菌が集積したグラフェンとの複合体を得ることができる。 酸素供給なしに有機物を分解できるため、冨栄養環境から爆気・撹拌を行わずに電力生産を伴ったBOD除去が可能である。 地中など酸素供給が難しい嫌気環境における重金属や油の除去または漏洩防止技術としても期待できる。

マッチングを想定する業界

環境浄化事業、食品工場における食品残渣処理、廃水処理事業などにおいて、廃水、汚泥、生ごみ、畜産し尿、木材といった廃バイオマスの処理に伴った発電利用に期待できる。自然環境の水田や湖沼といった冨栄養且つ酸化還元電位勾配のある環境で複合体を自然形成することによる発電を兼ねた浄化が期待できる。

従来技術に対する新規性・優位性

本技術では、電流生産菌が導電性に優れたグラフェンに挟まれるようにして自己集積するため、既存技術に比べて電流生産菌と電子伝達物質との接触面積が格段に増大し、電力生産能力の大幅な向上が期待できる。

実用化に向けた課題

酸化グラフェンおよび酸化グラフェン還元微生物を用いた電力生産が可能であるが、出力が不十分であるため、今後、酸化グラフェン濃度、培養条件について最適化を行う。 実用化には、運転装置、特にカソード電極の改良が必要である。

 
 
 
 

関連論文・特許、件数・概要

関連論文・特許、件数・概要1 関連学術論文1件、特許1件 吉田奈央子、他7名「微生物発電装置、微生物発電装置用 電極およびその製造方法、微生物を利用した電気生産方法及びその電気生産方法に用いられる微生物の選択的培養方法」(特願2011-250557) 

お問い合わせ先

連絡先:豊橋技術科学大学 研究協力課
TEL:0532-44-6983
FAX:0532-44-6984
URL:http://www.eiiris.tut.ac.jp/yoshida/index.html
豊橋技術科学大学 エレクトロニクス先端融合研究所のホームページ(別ウィンドウで開きます)
若手研究者展示ページに戻る

若手研究者による科学・技術説明会ページに戻る