2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of technologies for practical use of sediment microbial fuel cells
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16H04418
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
日比野 忠史 広島大学, 工学研究科, 准教授 (50263736)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金田一 智規 広島大学, 工学研究科, 助教 (10379901)
TOUCH NARONG 広島大学, 工学研究科, 特任助教 (50707247)
中下 慎也 広島大学, 工学研究科, 助教 (90613034)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電極 / 電子回収 / 電位分布 / 還元泥 / ミネラル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機物が過剰堆積し水環境に問題が生じる水域において、底泥の有機汚濁に伴う貧酸素化等の水域での環境問題（臭気、生態系阻害等）を解決するとする手段として堆積汚泥を燃料とするSMFCを実用化、製品化すること、実用的な電力を回収して実規模での発電場を構築することを目的としている。有害な下水汚泥をエネルギー資源に変え、エネルギーを獲得し環境再生する本技術は人類の生活環境を劇的に改善する新しい視点からのものづくりとなる。
「浄化（電子回収）範囲拡大のための基本技術開発」では、SMFCの弱点である狭い電子回収範囲を克服する独自の仮想面積拡大化技術（集積型電極）を開発し、ヘドロ内の広範な場から高効率の電子回収を実現した。この技術により、獲得電力を飛躍的に増大させた。本研究で開発した鉄鋼スラグを集積型電極に組み込む技術は、下水汚泥と鉄鋼スラグによって酸化還元電位の低い状態（高エネルギー状態）を作り、電子生産力の高い燃料場の構築技術、および形成された高エネルギー場において電子を広い範囲から高速度で獲得できる技術である。これらの技術開発により不安定であるが、0.75W/m2の発電を達成した。
「浄化システムの構築と現地での汎用化実験」ではヘドロの堆積により深刻な状態にある①養殖場を早期に回復させる手段と②持続的に良好な海底環境を改善する手段の2つを同時平行的に実施するために養殖場の再生試験を計画した。2016年に7～9割であった養殖カキの斃死率を2018年には3割以下に低減できた。さらに、貧酸素対策としてSMFCで生産した電力によりLEDの点灯→藻類の育成→酸素の生産を実現するLEDシステムを完成させ、貧酸素状態の緩和を実現した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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