Biogas upgrading from methane fermentation of organic waste biomass using hydrogen based on the concept of Power to Gas

• Project/Area Number: 20H02286
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大下 和徹 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90346081)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福谷 哲 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (00332734) ; 日高 平 京都大学, 工学研究科, 講師 (30346093) ; 日下部 武敏 京都大学, 工学研究科, 助教 (40462585) ; 高岡 昌輝 京都大学, 工学研究科, 教授 (80252485)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000); Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000); Fiscal Year 2020: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: Power to Gas / 廃棄物系バイオマス / メタン発酵 / 水素 / バイオメタネーション

Outline of Research at the Start

本研究は、欧州で研究が先行する風力発電や太陽光発電など、自然変動型再生可能エネルギー由来の余剰電力をガスに変換する“Power to Gas”の概念により得られる水素を用いた有機性廃棄物メタン発酵の高度化、バイオガスの高品質化を目的とする。
具体的には、下水汚泥、家畜糞尿、食品廃棄物等、廃棄物系バイオマスとしての有機物基質の種類や濃度、微生物叢、反応温度、水素添加方法を変化させた、水素添加型メタン発酵実験を伴う種々の分析・解析を行う。この結果、バイオガス中メタン濃度が確実に上昇できる条件に加えて、反応阻害が生じない持続可能なシステムとして成立する条件を、学術的に体系化する。