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バイオマスから水素を生産する方法

シーズコード S110004828
掲載日 2011年1月4日
研究者
  • 横山 浩
  • 和木 美代子
  • 田中 康男
技術名称 バイオマスから水素を生産する方法
技術概要 有機物を原料とし、複合嫌気性微生物群の存在下に、71℃~79℃において原料を嫌気条件で加熱することにより、水素醗酵を利用して水素を生産する。複合嫌気性微生物群は、畜糞、コンポスト、活性汚泥及び嫌気性処理槽の汚泥のいずれかである。原料の有機物は、家畜排泄物、生ごみ等の食品残渣又は食品加工工場から排出される有機物を含む廃棄物又は廃液及びサトウキビを含むエネルギー作物のいずれかである。外部から水素醗酵の種菌を加えることなく、畜糞を原料とし、畜糞中の複合嫌気性微生物群を種菌としてそのまま使用し、70℃~85℃で原料を嫌気条件で加熱して水素醗酵を促進させる。複合嫌気性微生物群をそのまま醗酵の種菌として利用し、水素醗酵の実験をした結果、従来から知られていた水素醗酵温度60℃のピークを超えて、70~90℃の高温度に加熱したところ、水素醗酵温度75℃近傍に第2の水素生成ピークが存することを見出す。この高温では、もはやメタン菌等の水素資化細菌は活性を失い、水素醗酵の阻害要因である発生した水素が菌に消費される現象が生じない。図は牛糞尿スラリーを原料とした水素醗酵の醗酵温度と水素生成量の関係を示す。
画像

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研究分野
  • 生物燃料及び廃棄物燃料
  • 糖料作物
展開可能なシーズ 簡易な手段で水素を生産し、これを家畜の糞尿等の排泄物や食餌残渣等のバイオマスから回収する。
醗酵温度として71℃~79℃という高度高温水素醗酵(現象)を利用するものである。通常ででは、60℃以下の水素醗酵温度を利用するが、この温度域の場合、醗酵当初には水素生成量が多いものの、発生した水素はメタン生産菌などの水素資化細菌に喰われてしまうことから、高度高温水素醗酵(現象)を利用する方法が優れていることが明白である。特定の水素生産菌を添加する必要がなく、操作・装置を簡便にできる利点がある。醗酵温度を選択するのみによって、水素生産菌を他の嫌気性微生物(菌)よりも相対的に活動できる条件を有利にするものである。したがって、きわめて簡易な操作と装置により水素の生産ができる。
用途利用分野 水素生産、バイオマス有効利用
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, . 横山 浩, 和木 美代子, 田中 康男, . バイオマスから水素を生産する方法. 特開2007-159534. 2007-06-28
  • C12P   3/00     
  • B09B   3/00     
  • C02F  11/04     

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