| 研究課題/領域番号 |
21K19862
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
片山 新太 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (60185808)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 異種微生物電気培養系 / 独立栄養条件 / 二酸化炭素固定 / 窒素固定 / 酢酸生成 / 細胞外電子伝達 / 固体腐植ヒューミン / 電気微生物共生系 / 空中窒素固定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高温高圧を用いるハーバーボッシュ法（工業的空中窒素固定法）によって窒素肥料が供給されているが、省エネルギー型代替技術の開発が喫緊の課題となっている。そこで本研究では、マメ科植物と窒素固定微生物の共生系に学び、細胞外電子伝達物質である固相腐植を用いて、酢酸生成微生物と窒素固定微生物の共生系を構築し、窒素固定の高効率化を実現することを目的とする。未知な点が多く含まれるが、実現すれば再生可能エネルギーで働く二酸化炭素と窒素の同時固定システムとして、地球環境保全上の大きな貢献が期待される。
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| 研究成果の概要 |
生物窒素固定の省エネルギー且つ高活性化を目的とし、窒素固定微生物の細胞外電子供与による高活性化と、酢酸生成微生物の二酸化炭素固定による有機炭素源供給からなる共培養系を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、嫌気性の電気的空間における共培養系における微生物の生態という、これまでに無かった新たな工業的微生物学の一側面を拓くものである。
また、本研究の生物電気化学システムが機能すれば、これに太陽電池や小型水力発電のような小型発電装置を組み合わせることによって、再生可能エネルギーのみを利用した二酸化炭素と窒素を同時に固定するシステムへと発展させることが可能で、地球環境保全上の大きな貢献が期待される。
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