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2015年11月27日

『微生物・乳酸菌関連の事業化に向けて』-13 ~既存事業2 エネルギー~

田んぼ発電

先回まで、農業を始めとした第三次産業についての事例を集め紹介させてもらいましたが、今回から異なる領域についての探索を始めます。
エネルギー関連です。

エネルギーに関しては、311原発事故以来、社会的な問題として多方面で追求され、国や地方自治体も脱原発のクリーンエネルギーへの転換を模索しています。(ただし、原発再稼動が始まっている状況を見ると、金貸しの思惑通りに進める政府、お上や、原発利権が捨てられない勢力があり力を握っているのも、一方の事実だと思います。この点は今後の社会的な動きを注視していきます)

さて、エネルギー関連といっても領域は広いので、いくつか細分化して、焦点を絞って考察して行くことにします。
初回の今回は、「創エネ」関連で、微生物がどのように活躍していているかを見ていきましょう。

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まず最初に、るいネットで紹介されている「創エネ」の事例からお伝えしていましょう。

★微生物による発酵で生成されるバイオガス発電

バイオガス
★植物と微生物による発電法

★田んぼが発電所

★微生物が水田・湖沼を「太陽光発電装置」に変換する

植物発電
★微生物の力!「燃料電池の白金電極を超える水素酵素「S-77」電極 の開発に成功」

★無限のエネルギー供給源が実現か ― 微生物電解セルによる水素生成技術、ペンシルバニア州立大が開発

微生物加水分解セル
★生物燃料電池による発電+廃水浄化+リン回収 ~実験用の人工廃水ではなく実際の養豚廃水を用いたことで成功

★【世界中で、フリーエネルギー技術が噴出している・・・!さらに「微生物」による発電】

ケシュ
では次に、ネットのオープン情報から、いくつか新しい試みを紹介します。
今や数えきれない程の「創エネ」技術開発がまさに進行中です。原発推進派の背後にいた金貸し勢力は、このような現在の状況は、いつまでも封印し続ける事も不可能になる勢いです。(新しいエネルギーは、本源的な社会に活用されることを願っています)

■微生物燃料電池
国立環境研究所
・次世代の省・創エネルギー型排水処理技術としての期待が持たれる微生物燃料電池(MFC=Microbial Fuel Cell)に関する基礎研究も開始しました。微生物が有機性排水を分解して自らのエネルギーを獲得する際の代謝能力に注目して、有機物の化学エネルギーを電気エネルギーに変換させるのが微生物燃料電池です。

■微生物燃料電池
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
・21世紀になって有機物を分解して電気を発生させる微生物(発電菌)が発見され、このような微生物を使った微生物燃料電池が考案されました。
この装置を廃水処理に適用すると、汚濁廃水中の有機物から電気エネルギーが回収され、また曝気も不要であるため、省エネ型の廃水処理が可能になると期待されています。
しかしこれまでの技術では、従来の活性汚泥法に比べ、微生物燃料電池法の廃水処理性能が低い(数分の1程度)ことが問題となっていました。
・微生物を利用した創電型の廃水処理に適した微生物燃料電池装置を開発、実験室サイズの装置(容積約1リットル)を用いた模擬廃水処理実験により、
従来方式の廃水処理法である活性汚泥法と同等の処理速度を確認しました。この実験結果は、微生物燃料電池※の廃水処理性能が実用レベルに達したことを示すものです。

■嫌気性生物処理装置
栗田工業株式会社 バイオセーバーTK 
・特徴02 発生したバイオガスの再利用が可能です。(創エネルギー)
嫌気性生物処理は有機物分解の最終生成物としてバイオガスを発生させます。
発生したメタンガスをボイラー熱源などに利用することで、ボイラー燃料費の削減、環境負荷低減を実現することができます。

■バイオエタノール生産に活用
月桂冠総合研究所
・醸造環境で長年選抜されてきた醸造微生物(麹菌、清酒酵母)やその発酵技術をバイオエタノール生産へ利用
・スーパー酵母技術と廃棄物の少ないバイオマス前処理として注目される「亜臨界水処理」を我々の発酵技術と融合することにより、セルロースを「水で分解」し「醸造微生物(スーパー酵母)で発酵」するという、非常にユニークなバイオエタノール生産プロセスの構築

■微生物が生成したメタンガスから、燃料電池車を動かす水素を抽出
福岡市
・都市部は人口が集中しているため、下水処理場には大量の汚泥(有機物)が集まる。汚泥のままで廃棄しようとすると、重量・体積がかさむため、「消化槽」を使ってガスに分解する。
消化槽内に置いた酸生成菌やメタン生成菌が、有機物を単純な化合物であるメタン(CH4)や二酸化炭素(CO2)などに変えてくれるのだ。
このような複数の化合物が混合したガスを「バイオガス」と呼んでいる。

■嫌気性処理(メタン発酵)
株式会社エイブル
・通常の排水生物処理(活性汚泥法など)ではブロワーなどにより供給される酸素を利用して、微生物が水中の汚濁物質を水と二酸化炭素に酸化分解することで処理が行われます。
(好気性処理)これに対し嫌気性処理(メタン発酵)では、酸素遮断下において嫌気性(酸素を好まない)微生物の働きにより、汚濁物質を主にメタンガスに変換する処理法です。

■メタンガスエンジンによる発電
大阪工業大学工学部
・メタン発酵エリアで生成されたメタンガスを燃料としてガソリンエンジンと原理が同じ火花点火式エンジンを駆動します。
メタンガスエンジンに発電機を連結することによってエンジン仕事が電気エネルギーに変換されます。夜間照明に利用。

■微生物が電気エネルギーを作り出すメカニズム解明
東大
・鉄還元微生物は、有機物を酸化することで得た電子を、細胞外にある酸化鉄などの鉱物や電極材料に渡すことで代謝を行っている。この細胞外への電子移動過程は微生物燃料電池において鍵となる反応。

■バイオディーゼル燃料化における微生物機能の活用
土木学会
・現状,使用済植物油の多くがアルカリ触媒法により燃料化されているが,高pH廃液やグリセリンの処理費によるコスト増が指摘されている.この問題に対し,油脂分解酵素として知られるリパーゼ活性を持つ微生物そのものを触媒として用いる新しい微生物触媒法に着目した.
リパーゼ活性が報告されている糸状菌・酵母を対象としたスクリーニングを実施し,Rhizupus oryzae NBRC 9364株を選定するとともに,高いリパーゼ加水分解活性およびバイオディーゼル燃料への変換効果を得る条件について検討した.
その結果,85%程度のメチルエステル化とグリセリンの削減効果を確認することができた.

いかがでしたか?
次回も創エネ関連の探求を続ける予定です。お楽しみに♪

記事中の画像は、以下のサイトからお借りしました。ありがとうございました。
http://www.miyazaki-kankyo.or.jp/eco/eco61/eco3-1.html
http://tabi-labo.com/147514/plant-for-electricity/
http://logos.ls.toyaku.ac.jp/~bioenergy1/index.html
http://sustainablejapan.net/?p=539
http://blog.goo.ne.jp/tumuzikaze2/e/ae6532cca861d91400a7df9bf72cceb5

投稿者 noublog : 2015年11月27日 List   

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