メタン発酵嫌気性微生物へのマイクロ波非熱的作用の機構解明と循環照射システム

• 研究課題/領域番号: 24K01015
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分22060:土木環境システム関連
• 研究機関: 公立鳥取環境大学
• 研究代表者: 戸苅 丈仁 公立鳥取環境大学, 環境学部, 准教授 (60803830)
• 研究分担者: 日高 平 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30346093) ; 佐藤 伸 公立鳥取環境大学, 環境学部, 准教授 (60467438) ; 松浦 哲久 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (90771585)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2028年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2027年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2026年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: メタン発酵 / マイクロ波 / 微生物 / エネルギー

研究開始時の研究の概要

メタン発酵は嫌気性微生物により有機物を分解し、発生するメタンからエネルギー回収可能な処理方式である。また、マイクロ波は電子レンジなどで加熱熱源として普及してるが、加熱熱源としてのみならず、マイクロ波高周波電界がもたらす分子の振動、回転、衝突による非熱的作用により、熱だけでは説明できない様々な効果が報告されている。 これまでに、嫌気性微生物へのマイクロ 波の非熱的作用を用いた照射により、エネルギー回収量の増加を含む様々な影響を確認した。 本研究では、マイクロ波非熱的作用の機構を物理的、化学的、特に微生物学的な視点から解明し、その効果を最大限活用した新しいメタン発酵システムの提案を行う。