下水からのアンモニア製造を実現する水中硝酸イオン還元触媒の開発

• Project/Area Number: 25K22176
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 27:Chemical engineering and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 神谷 裕一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (10374638)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大友 亮一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10776462)
• Project Period (FY): 2025-06-27 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
• Keywords: 硝酸態窒素 / メタン / アンモニア態窒素 / バイオガス / 下水処理

Outline of Research at the Start

下水はNO3-を含んでおりNH3製造の原料になり得る。また、下水汚泥のメタン発酵によってCH4が得られる。CH4を還元剤とした水中NO3-還元反応を促進する触媒があれば、下水からのアンモニア製造を実現できる。本研究では、常温・常圧下でNO3-をCH4と反応させてNH3を生成する反応を促進する触媒を開発することを目指す。これが達成されれば、下水処理場がNH3製造施設になり、下水処理に新たな価値を与える。また、NH3の最大用途である窒素肥料やクリーンなエネルギーキャリアとしてのNH3の地産地消が可能になり、ハーバー ボッシュ法によらない環境調和型の新しい窒素循環を実現する。