| 研究課題/領域番号 |
16H04418
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
日比野 忠史 広島大学, 工学研究科, 准教授 (50263736)
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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | 電極 / 電子回収 / 電位分布 / 還元泥 / ミネラル / 集合体電極 / 微生物燃料電池 / 堆積有機泥 / 堆積有機物 |
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| 研究成果の概要 |
有機物が過剰堆積し水環境に問題が生じる水域での環境問題（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を実用化した。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。
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。本研究で開発した集積型電極技術は、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を形成し電子を広い範囲から高速度で獲得できる技術である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機物が過剰堆積し水環境に問題が生じる水域に設置したヘドロを燃料とするSMFCによって電子を広範囲から世界的に最高レベルの0.75W/m2の電力を回収できた。産業副産物である鉄鋼スラグを利用した集積型電極技術の発明は微生物燃料電池研究において実用化に至る道標となる。この技術の開発により下水処理困難な生活排水で覆われた場を発電場に変え、かつ健全な生態系場に再生することが可能となる。この技術の東南アジア等の下水処理の未熟な国への移転を考えており、劣悪な環境下での水質浄化と電力の回収を同時に可能にする技術に発展させ、世界的な環境問題，エネルギー問題の解決に貢献できる
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