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化石バイオマスを活用した高効率バイオメタン生産

研究課題

研究課題/領域番号 20K05404
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関北九州市立大学

研究代表者

柳川 勝紀  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (50599678)

研究分担者 前田 憲成  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (00470592)
原口 昭  北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (50271630)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードコールベッドメタン / メタン生成 / 泥炭 / 石炭 / メタン
研究開始時の研究の概要

石炭中に内包されているメタンなどの天然ガスは,コールベッドメタンまたは炭層ガスと呼ばれ,海外では商業的にも利用されている.本研究は,コールベッドメタンの成因にメタン生成アーキアが関わっている可能性について微生物生態学・生物地球化学の見地からの検証を行う.また,石炭中の微生物を用いて石炭をメタンに変換する生物工学的技術の開発も進め,地下に眠る未利用石炭の有効利用を目指す.

研究成果の概要

石炭などの化石バイオマスに内包されているメタンを主成分とするガスの生成に関与する微生物の特定と応用研究の展開を目的として,微生物生態学と地球化学を駆使した学際研究を進めた.石炭の国内大規模産地である北部九州の複数地点で取得した亜歴青炭および泥炭には大量の微生物が存在していた.それら試料中の微生物多様性は高く,メタン生成への関与が期待される未培養のアーキアも含まれていた.メタネーションのポテンシャル評価では,微生物代謝はpHに依存することが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

石炭中に大量に内包されているメタンを主成分とするガスは,コールベッドメタンと呼ばれる.コールベッドメタンは,非在来型エネルギー資源に位置づけられ新たな天然ガス資源として世界中での注目度も高い.本研究により,物理化学条件を適切に制御したバイオリアクターを設計することで,コールベッドメタン生産の持続的運用に繋がる可能性が示された.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Kinetics for the Methanogen’s Death in the Acidic Environments2023

    • 著者名/発表者名
      Sun Meng、Yanagawa Katsunori、Prasitwuttisak Wipoo、Goel Rajeev、Watanabe Ryuichi、Harada Hidenori、Liu Bing、Terashima Mitsuharu、Yasui Hidenari
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 21 号: 1 ページ: 59-75

    • DOI

      10.2965/jwet.22-113

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microbial Community Structures and Methanogenic Functions in Wetland Peat Soils2022

    • 著者名/発表者名
      Prasitwuttisak Wipoo、Hoshiko Yuki、Maeda Toshinari、Haraguchi Akira、Yanagawa Katsunori
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 37 号: 3 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME22004

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methanogenic archaeal community structure in estuary sediments of the Onga River, northern Kyushu Island, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Wipoo Prasitwuttisak, Shingo Araki, Katsunori Yanagawa
    • 雑誌名

      Laguna

      巻: 29 ページ: 133-143

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stromatolite formation by Anaerolineae-dominated microbial communities in hot spring travertine in North Sumatra, Indonesia2022

    • 著者名/発表者名
      T. Okumura, C. Takashima, K. YanagawaA. HarijokoA.Kano
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology

      巻: 440 ページ: 106263106263-106263106263

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2022.106263

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ubiquity of Euglena mutabilis Population in Three Ecologically Distinct Acidic Habitats in Southwestern Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yanagawa Katsunori、Haraguchi Akira、Yoshitake Kai、Asamatsu Katsuhiro、Harano Masanari、Yamashita Kei、Ishibashi Jun-ichiro
    • 雑誌名

      Water

      巻: 13 号: 11 ページ: 1570-1570

    • DOI

      10.3390/w13111570

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Novel Archaeal Lineage in Boiling Hot Springs around Oyasukyo Gorge (Akita, Japan)2021

    • 著者名/発表者名
      Asamatsu Katsuhiro、Yoshitake Kai、Saito Makoto、Prasitwuttisak Wipoo、Ishibashi Jun-ichiro、Tsutsumi Akihi、Mustapha Nurul Asyifah、Maeda Toshinari、Yanagawa Katsunori
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 36 号: 4 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21048

    • NAID

      130008120278

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of low pH conditions on decay of methanogenic biomass2020

    • 著者名/発表者名
      Sun Meng、Liu Bing、Yanagawa Katsunori、Ha Nguyen Thi、Goel Rajeev、Terashima Mitsuharu、Yasui Hidenari
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 179 ページ: 115883-115883

    • DOI

      10.1016/j.watres.2020.115883

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Members of the microbial dark matter Bathyarchaeia in the wetland ecosystem and their genetic potentials to generate methane2022

    • 著者名/発表者名
      Wipoo Prasitwuttisak, Shingo Kato, Katsunori Yanagawa
    • 学会等名
      日本Archaea研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of microbial community responsible for the methane cycling in peat ecosystem in Bogatsuru Wetland, Oita Prefecture, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      PRASITWUTTISAK, W., YASUI, H., YANAGAWA K.
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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