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微生物燃料電池および泥砂を含む湿泥における発電方法 新技術説明会

国内特許コード P150012285
整理番号 S2015-0323-N0
掲載日 2015年9月9日
出願番号 特願2014-262963
公開番号 特開2016-122615
登録番号 特許第6547998号
出願日 平成26年12月25日(2014.12.25)
公開日 平成28年7月7日(2016.7.7)
登録日 令和元年7月5日(2019.7.5)
発明者
  • 冨永 昌人
  • 森村 茂
出願人
  • 国立大学法人佐賀大学
発明の名称 微生物燃料電池および泥砂を含む湿泥における発電方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】湿泥中に存在する微生物を利用して発電する微生物燃料電池を提供する。
【解決手段】アノード電極と前記アノード電極に電気的に接続されるカソード電極とを備える微生物燃料電池であって、前記アノード電極が有機物を分解して電子を産生する微生物を含む湿泥の内部に配置され、前記湿泥に含まれる微生物によって産生された電子をアノード電極で回収することにより発電する微生物燃料電池。当該微生物燃料電池は、湿泥中の有機物を当該湿泥に含まれる微生物が分解することで発生する電子を外部回路に取り出すことによって発電することができる、いわゆる「泥の電池」として使用できる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

微生物燃料電池は、生物分解性基質で利用できるエネルギーの一部を電気へと変換するために微生物を触媒様に使用する燃料電池である。微生物燃料電池として、一方の電極(アノード電極)に有機物を分解して発生した電子を利用して、他方の電極(カソード電極)で酸素を還元することにより発電を行う燃料電池であり、微生物の有機物分解の代謝反応から電子を外部回路に取り出すことにより、微生物を触媒とした有機物の化学エネルギーから電気エネルギーを取り出すことができる。

従来より、微生物燃料電池として、微生物を担持したアノード電極を使用した燃料電池(例えば、特許文献1参照)、有機物を分解する微生物を収容する第1の槽と、プロトン透過膜を介して該第1の槽に隣接する第2の槽とを備え、各槽には電極が配設された構成の燃料電池(例えば、特許文献2,3参照)等が報告されている。

産業上の利用分野

本発明は、微生物を利用して発電する微生物燃料電池に関する。特に湿泥中に存在する微生物を利用して発電する微生物燃料電池に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
アノード電極と前記アノード電極に電気的に接続されるカソード電極とを備え、泥砂を含む湿泥における発電のための微生物燃料電池であって、
前記泥砂を含む湿泥が干潟であり、
前記アノード電極が有機物を分解して電子を産生する微生物を含む湿泥の内部に、当該アノード電極の周囲に泥砂によるアノードの研磨を抑制するための仕切りを設けて配置され(但し、前記アノード電極が前記仕切りに固定されている態様を除く。)、前記湿泥に含まれる微生物によって産生された電子をアノード電極で回収し、前記カソード電極が外部の酸素含有雰囲気に配置され、前記電子によりカソード電極において酸素を還元することによって発電することを特徴とする微生物燃料電池。

【請求項2】
前記泥砂によるアノードの研磨を抑制するための仕切りが、上端及び下端が開放した円柱状プラスチックの仕切りである請求項1に記載の微生物燃料電池。

【請求項3】
微生物燃料電池を用いた、泥砂を含む湿泥における発電方法であって、
前記泥砂を含む湿泥が干潟であり、
前記微生物燃料電池は、アノード電極と前記アノード電極に電気的に接続されるカソード電極とを備え、
前記アノード電極が有機物を分解して電子を産生する微生物を含む湿泥の内部に、当該アノード電極の周囲に泥砂によるアノードの研磨を抑制するための仕切りを設けて配置され(但し、前記アノード電極が前記仕切りに固定されている態様を除く。)、前記カソード電極が外部の酸素含有雰囲気に配置され、
前記湿泥に含まれる微生物によって産生された電子をアノード電極で回収し、当該電子によりカソード電極において酸素を還元することによって発電することを特徴とする発電方法。

【請求項4】
前記泥砂によるアノードの研磨を抑制するための仕切りが、上端及び下端が開放した円柱状プラスチックの仕切りである請求項3に記載の発電方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2014262963thum.jpg
出願権利状態 登録
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