Development of electrochemical co-culture system fixing carbon dioxide and dinitrogen at the same time

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19862
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Katayama Arata 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (60185808)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 異種微生物電気培養系 / 独立栄養条件 / 二酸化炭素固定 / 窒素固定 / 酢酸生成 / 細胞外電子伝達 / 固体腐植ヒューミン

Outline of Final Research Achievements

For energy-saving highly efficient biological nitrogen fixation, a co-culture system was developed with a highly-efficient nitrogen-fixing microorganism utilizing extracellular electron donation, and with an acetogenic microorganism fixing carbon dioxide for providing organic carbon source.

Free Research Field

環境工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、嫌気性の電気的空間における共培養系における微生物の生態という、これまでに無かった新たな工業的微生物学の一側面を拓くものである。
また、本研究の生物電気化学システムが機能すれば、これに太陽電池や小型水力発電のような小型発電装置を組み合わせることによって、再生可能エネルギーのみを利用した二酸化炭素と窒素を同時に固定するシステムへと発展させることが可能で、地球環境保全上の大きな貢献が期待される。