Fundamental researches on direct fuel cell utilizing photoactivation

• Project/Area Number: 18550164
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional materials/Devices
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: KANEKO Masao Ibaraki University, 特任教授 (90109794)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,210,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2008: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 燃料電池 / 燃料直接発電 / 電磁波 / 光燃料電池 / バイオマス / 光分解 / モジュール / 廃棄物 / 増感分解 / 二酸化チタン多孔質膜光アノード / 酸素還元カソード / 電磁波による燃料の活性化 / アンモニア分析計 / アミノ酸光分解 / 有機化合物 / 二酸化チタン多孔質薄膜 / ナノ多孔質二酸化チタン / 酸素還元 / 光起電力 / 光電流

Research Abstract

超多孔質半導体薄膜を光電極とし, 対極に酸素還元用電極を用いた一種の光燃料電池を提案, 構築し, これによりバイオマスや有機物, またその廃棄物や廃液を太陽光により高効率で分解浄化することに成功した. 固体状の懸濁物も含めて分解浄化できる. 少規模ではあるが, 同時に直接電力を取り出せる. その後新たにバイオ光化学電池と名付けた. 大型化はほぼ問題なく, 近い将来太陽光による環境浄化及び発電システムとしての実用化が期待される.

Research Products

• [Journal Article] バイオ光化学電池によるバイオマスの太陽光分解と直接発電 (2008)
  • Author(s): 金子正夫
  • Journal Title: WEB Journal 90-2008 Pages: 27-30
• [Journal Article] バイオマス由来燃料と社会的評価 (2008)
  • Author(s): 金子正夫
  • Journal Title: 太陽エネルギー 34 Pages: 3-8
• [Journal Article] バイオ光化学電池とその応用 (2008)
  • Author(s): 根本純一, 金子正夫
  • Journal Title: 機能材料 29 Pages: 52-59
• [Journal Article] Direct electrical power generation from urine, wastes and biomass with simultaneous photodecomposition and cleaning (2007)
  • Author(s): Masao Kaneko, Hirohito Ueno, Keita Ohnuki, Mizuki Horikawa, Rie Saito and Junichi Nemoto
  • Journal Title: Biosensors and Bioelectronics 23 Pages: 140-143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photodecomposition of Ammonia to Dinitrogen and Dihydrogen on Platinized TiO_2 Nanoparticles in an Aqueous Solution (2007)
  • Author(s): Junichi Nemoto, Norihiko Gokan, Hirohito Ueno, Masao Kaneko
  • Journal Title: J.Photochem. Photobiol 185 Pages: 295-300
• [Journal Article] Biophotofuel Cell(BPFC)Generating Electrical Power Directly from Aqueous Solutions of Biomass and its Related Compounds while Photodecomposing and Cleaning (2007)
  • Author(s): Junichi Nemoto, Mizuki Horikawa, Keita Ohnuki, Toshiyuki Shibata, Hirohito Ueno, Mikio Hoshino, Masao Kaneko
  • Journal Title: J. Appl. Electrochem 37 Pages: 1039-1046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visible Light Decomposition of Ammonia to N_2 with Ru(bpy)_3^<2+>ensitizer (2007)
  • Author(s): J.Nemoto
  • Journal Title: Photochem. Photobiol. Sci. 6 Pages: 77-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biophotofuel Cell (BPFC) Generating Electrical Power Directly from Aqueous Solutions of Biomass and its Related Compounds while Photodecomposing and Cleaning (2007)
  • Author(s): J.Nemoto
  • Journal Title: J.Appl. Electrochem. 37 Pages: 1039-1046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct electrical power generation from urine, wastes and biomass with simultaneous photodecomposition and cleaning (2007)
  • Author(s): M.Kaneko
  • Journal Title: Biosensors and Bioelectronics 23 Pages: 140-143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visible Light Decomposition of Ammonia to N_2 with Ru(bpy)_3^<2+> Sensitizer (2007)
  • Author(s): Junichi Nemoto, Chihiro Harada, Yoshihito Takei, Naoto Katakura, Masao Kaneko
  • Journal Title: Photochem. Photobiol. Sci. 6 Pages: 77-82
• [Journal Article] Photodecomposition of Ammonia to Dinitrogen and Dihydrogen on Platinized TiO_2 Nanoparticules in an Aqueous Solution (2007)
  • Author(s): Junichi Nemoto, Norihiko Gokan, Hirohito Ueno, Masao Kaneko
  • Journal Title: J. Photochem. Photobiol. 185 Pages: 295-300
• [Journal Article] Two-comparmtent Cell for Visible Light Decomposition of Water by Dye-sensitized Nanoparticle TiO_2 and Platinized WO_3 (2006)
  • Author(s): Junichi Nemoto, Kanae Uno, Hirohito Ueno, Masao Kaneko
  • Journal Title: J. Jap. Sol. Energy Soc 32 Pages: 39-46
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protoelectrochemical Reaction of Biomass and Bio-related Compounds with Nanoporous TiO_2 Film Photoanode and O_2-reducing Cathode (2006)
  • Author(s): Masao Kaneko, Junichi Nemoto, Hirohito Ueno, Norihiko Gokan, Keita Ohnuki, Mizuki Horikawa, Rie Saito, Toshiyuki Shibata
  • Journal Title: Electrochem. Commun 8 Pages: 336-340
• [Journal Article] Two-comparmtent Cell for Visible Light Decomposition of Water by Dye-sensitized Nanoparticle TiO_2 and Platinized WO_3 (2006)
  • Author(s): Junichi Nemoto, Kanae Uno, Hirohito Ueno, Masao Kaneko
  • Journal Title: J. Jap. Sol. Energy Soc. 32 Pages: 39-46
• [Journal Article] バイオマスエネルギーとバイオ光燃料電池 (2006)
  • Author(s): 金子正夫
  • Journal Title: ECO INDUSTRY 11 Pages: 32-39
• [Journal Article] 持続可能エネルギーと光燃料電池(PFC) (2006)
  • Author(s): 金子正夫
  • Journal Title: 燃料電池 6 Pages: 70-74
• [Presentation] バイオ光化学電池の光化学反応特性と応用 (2008)
  • Author(s): 金子正夫, 上野寛仁, 根本純一
  • Organizer: 日本太陽エネルギー学会発表会
  • Place of Presentation: 鳥取
  • Year and Date: 2008-11-06
• [Presentation] アミノ酸のバイオ光化学電池特性 (2008)
  • Author(s): 金子正夫
  • Organizer: 日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 東京,立教大学
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Book] バイオ光化学電池 (2008)
  • Author(s): 金子正夫, 根本純一
  • Total Pages: 182
  • Publisher: 工業調査会
• [Book] Molecular Catalysis for Energy Conversion (2008)
  • Author(s): T.Okada, M.Kaneko(編著)
  • Total Pages: 431
  • Publisher: pringer-Verlag
• [Book] バイオ光化学電池-太陽光による資源エネルギー完全循環社会に向けて- (2008)
  • Author(s): 金子正夫, 根本純一
  • Total Pages: 182
  • Publisher: 工業調査会
• [Book] Molecular Catalysts for Energy Conversion (2008)
  • Author(s): T. Okada, M. Kaneko, eds.
  • Total Pages: 431
  • Publisher: Springer Verlag
• [Book] 持続可能エネルギー講座第1巻, 持続可能エネルギー総論金子正夫, 第1章"持続可能エネルギーの基礎", pp.1-8金子正夫, 田島石副, 第4章"光化学変換と有機太陽電池", pp.51-66田島石副, 金子正夫, 第9章"光触媒と環境浄化", pp.153-159 (2007)
  • Author(s): 金子正夫編著
  • Total Pages: 217
  • Publisher: 日本太陽エネルギー学会
• [Remarks] 日本経済新聞, 2007.2.2 "[光燃料電池]技術を開発"
• [Remarks] 日本経済新聞, 2007.2.2 "[光燃料電池]技術を開発"
• [Remarks] 日本経済新聞, 2007.2.14利根往来 "新エネ開発で社会貢献めざす"
• [Remarks] 朝日新聞, 2007.5.22 "光で糞尿処理, 同時に発電"
• [Remarks] ソーラ-システム, No.108号, 2007年, "バイオマス廃棄物を処理しながら発電できる光燃料電池"
• [Remarks] NHK/TV1.2007年5月23日, 18:10-19:00, 茨城デジタル放送2.2007年5月31日, 11:00-12:00, NHK総合第1, こんにちは一都六県3.2007年6月13日, 17:15-18:00, NHK総合第1, ゆうどきネットワ-ク
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm
• [Remarks]
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm
• [Remarks] 茨城大学研究者情報総覧
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm
• [Patent(Industrial Property Rights)] バイオ光化学セル及びモジュール及び分析計及び教材とそれらの利用方法 (2008)
  • Inventor(s): 藤井有起, 金子正夫, 根本純一, 上野寛仁
  • Industrial Property Rights Holder: 茨城大学
  • Industrial Property Number: 2008-155451
  • Filing Date: 2008-06-13
• [Patent(Industrial Property Rights)] バイオ光化学セルとその利用方法 (2007)
  • Inventor(s): 金子正夫
  • Industrial Property Rights Holder: 茨城大学
  • Industrial Property Number: 2007-178425
  • Filing Date: 2007-07-06