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可搬式メタン発酵システムの再起動を目的としたアクセラレータの相乗効果と原理の探求

研究課題

研究課題/領域番号 21H03662
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分64050:循環型社会システム関連
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

大門 裕之  豊橋技術科学大学, 学生支援統括センター, 教授 (60335106)

研究分担者 山田 剛史  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90533422)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワードメタン発酵 / 減災対策 / 再生可能エネルギー / 発酵助剤 / 粒状活性炭 / 可搬式メタン発酵システム / 活性炭 / 例廉価システム / 低廉化システム / 電圧印加効果
研究開始時の研究の概要

バイオマスから得られるバイオガスで発電を行うメタン発酵システムは、災害時の非常用電源としても期待されている。研究代表者らは、災害時に適した可搬式メタン発酵システムを開発した。このシステムでは、災害時に必要とする場所へ移送した際、メタン発酵の迅速な再起動が重要となる。本研究では可搬式メタン発酵システムの再起動期間を短縮するアクセラレータの開発を目的とする。アクセラレータは2つの要素からなる。1つは食品廃棄物から作製する発酵助剤、もう1つは導電性素材を担体として用いることである。これらの相乗効果により再起動期間の短縮が期待できる。加えて平常時においてもメタン発酵システムの効率の向上が見込める。

研究成果の概要

可搬式メタン発酵システムは、近年、災害時の非常用電源としても期待されている。本研究では可搬式メタン発酵システムの再起動期間を短縮するアクセラレータの開発を目的とした。アクセラレータとしては食品残渣を原料にした発酵助剤と導電素材を担体とした粒状活性炭を用いた。その結果二つのアクセラレータを適した割合で添加することで、可搬式メタン発酵システムの再起動期間短縮に寄与することができると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタン発酵は家畜ふん尿や生ゴミ、廃棄食品などのバイオマスを適切に処理するための手法として位置付けられており、発酵によって得られるバイオガスにより発電が可能である。災害が多い我が国において、脱炭素循環型社会の構築や減災対策、バイオマスの利活用の推進が極めて重要になってくる。可搬式メタン発酵システムの効率的な運用は、それらの課題解決に大きく貢献することができ、日本の2050年までのカーボンニュートラルの実現にも寄与することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

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

  • [雑誌論文] Evaluation of a Small-Scale Anaerobic Digestion System for a Cattle Farm under an Integrated Agriculture System in Indonesia with Relation to the Status of Anaerobic Digestion System in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Hanum Farida、Nagahata Masanori、Nindhia Tjokorda Gde Tirta、Kamahara Hirotsugu、Atsuta Yoichi、Daimon Hiroyuki
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 15 号: 4 ページ: 3833-3833

    • DOI

      10.3390/su15043833

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Methane Production Characteristics of an Anaerobic Co-Digestion of Pig Manure and Fermented Liquid Feed2022

    • 著者名/発表者名
      Hanum Farida、Atsuta Yoichi、Daimon Hiroyuki
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 19 ページ: 6509-6509

    • DOI

      10.3390/molecules27196509

    • 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] 嫌気性消化システムにおけるプロピオン酸の分解促進を目的とした粒状活性炭の添加2022

    • 著者名/発表者名
      尾崎友亮 , 熱田洋一 , 大門裕之
    • 雑誌名

      廃棄物資源循環学会論文誌

      巻: 33 号: 0 ページ: 263-270

    • DOI

      10.3985/jjsmcwm.33.263

    • ISSN
      1883-5856, 1883-5899
    • 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
  • [学会発表] 微生物反応における電子移動促進によるメタン発酵効率の向上2023

    • 著者名/発表者名
      宮里 真珠,今井 裕之輔,Zubair Amir,大門 裕之
    • 学会等名
      第57回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 微生物反応における電子移動促進によるメタン生成効率の向上2023

    • 著者名/発表者名
      宮里真珠,今井裕之輔,Zubair Amir,大門裕之
    • 学会等名
      第57回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] グリストラップ廃棄物を基質としたメタン発酵効率に対する活性炭の添加効果2022

    • 著者名/発表者名
      那須 大翔, 熱田 洋一, 大門 裕之
    • 学会等名
      第33回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 小規模廉価型嫌気性消化の発酵促進に向けた活性炭の添加効果2022

    • 著者名/発表者名
      尾崎友亮, 金子光瑠, 熱田洋一, 大門裕之
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 小規模メタン発酵システムの稼働状況と発酵効率向上を目指した技術2021

    • 著者名/発表者名
      濱田宝風 , 山田剛史 , 熱田洋一 , 大門裕之
    • 学会等名
      化学工学会 第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 粒状活性炭の添加によるDIET効果を活用した嫌気性微生物処理におけるプロピオン酸の分解2021

    • 著者名/発表者名
      尾崎友亮, 山田剛史, 熱田洋一, 大門裕之
    • 学会等名
      第24回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 小規模普及型メタン発酵システムの高効率化に向けた導電性物質の添加効果2021

    • 著者名/発表者名
      金子光瑠, 山田剛史, 熱田洋一, 大門裕之
    • 学会等名
      第32回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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