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微生物燃料電池を利用した水田からの電気回収と水田からのメタン放出の抑制

研究課題

研究課題/領域番号 16K08107
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境農学(含ランドスケープ科学)
研究機関山形大学

研究代表者

加来 伸夫  山形大学, 農学部, 教授 (80359570)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード資源循環システム / 自然エネルギー / 地球温暖化ガス排出削減
研究成果の概要

本課題では、水田微生物燃料電池(paddy-field microbial field cell; PF-MFC)における発電が水田土壌中のメタン生成と水田からのメタン放出に与える影響についてポット試験で調べた。電極の設置は、稲を移植したポットからのメタン放出量を増大させた。水田土壌中に設置した電極上には、土壌と異なる原核生物群集が発達した。また、閉回路ではGeobacter属細菌の比率が土壌や開回路の負極上よりも高くなっていた。発電は、栽植する植物の違いに大きく影響された。電極から分離した電流発生細菌の起電力は、菌株によって様々であった。本研究により水田MFCに関する様々な情報が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題により、植物を利用したMFCでの発電に適した植物種が明らかになった。発電に利用可能な植物のいくつかは、一般の湿地で繁茂しているものや、商業的に栽培されているのもで、これらの場所に再生可能エネルギーを生産するポテンシャルがあることを示した。また、MFCの設置が水田からのメタン放出量を増大させるという知見は、水田でのメタン生産や廃水のメタン発酵処理のさらなる効率化のための技術開発に寄与できる重要な知見である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 微生物燃料電池の設置が水田からのメタン放出に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      平 英樹、芦川 基、加来伸夫、上木厚子、上木勝司
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会 2019 年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水田に設置した微生物燃料電池が水田土壌中の有機物分解と水田からのメタン放出に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      平 英樹、芦川 基、上木厚子、上木勝司、渡部 徹、加来伸夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会 東北・北海道合同支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微生物燃料電池-電流発生微生物を利用した発電装置-2017

    • 著者名/発表者名
      加来 伸夫
    • 学会等名
      日本化学会東北支部講演会
    • 発表場所
      福島工業高等専門学校(福島県いわき市)
    • 年月日
      2017-02-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物燃料電池が水田からのメタン放出に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      芦川基、加来伸夫、上木勝司、上木厚子、渡部徹、Pham Duy Dong、渡邉一哉
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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