2018 年度研究成果報告書

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

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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
キーワード	資源循環システム / 自然エネルギー
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。
自由記述の分野	環境微生物学
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。