通電式水素・メタン醗酵の検討

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24780067
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 佐々木 建吾 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環重点研究部, 特命助教 (50558301)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 微生物生態学 / 電気培養 / 水素 / 複合微生物系 / 乳酸

研究概要

有機性廃棄物から水素を回収する技術が確立できれば持続可能な社会の構築に寄与する事ができる。水素発酵は高効率に水素を回収できるが安定性に欠ける。電気化学システムを用いて微弱の電流を流して水素発酵を安定化できる事を見出した。通電式水素発酵では３電極方式を採用しており、電極として比較的に安価な炭素電極を使用して、作用電極上の電位を-0.9V(vs. Ag/AgCl)に設定している。微生物学的な知見として、メタン菌を抑制し水素生成に好適である酢酸/酪酸の生成が優先化している事を明らかにした。さらに、Corynebacterium glutamicumの増殖時に乳酸収率を高められる事を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Increase in lactate yield by growing Corynebacterium glutamicum in a bioelectrochemical reactor (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki K., Tsuge Y., Sasaki D., Kondo A.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 117(5) ページ: 598-601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Part II1章バクテリアによる水素発酵および電気化学の適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木建吾,近藤昭彦
  • 雑誌名: 日本化学会編(株)化学同人,次世代のバイオ水素エネルギー-再生可能エネルギーの創出と変換をめざしてCSJ Current Review 巻: 15 ページ: 44-50
• [雑誌論文] The membraneless bioelectrochemical reactor stimulates hydrogen fermentation by inhibiting methanogenic archaea (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki K., Morita M., Sasaki D., Ohmura N., Igarashi Y.
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 97(15) ページ: 7005-7013
  • 査読あり
• [雑誌論文] 特集「電気化学システムを用いた模擬生ごみからの水素発酵の制御」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木建吾,佐々木大介,森田仁彦,五十嵐泰夫,近藤昭彦
  • 雑誌名: 一般社団法人水素エネルギー協会(HESS)会誌,水素エネルギーシステム 巻: Vol. 38, No. 1 ページ: 33-37
• [学会発表] Corynebacterium glutamicum増殖時の電気培養下での乳酸生成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木建吾・柘植陽太・佐々木大介・近藤昭彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] Application of membrane separation technology on ethanol fermentation (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki K.
  • 学会等名: Asian Congress on Biotechnology 2013
  • 発表場所: India Habitat Centre, New Delhi, India
  • 年月日: 20131215-19
• [学会発表] 電気化学システムにより制御した水素発酵槽内の微生物叢 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木建吾・森田仁彦・佐々木大介・松本伯夫・大村直也・石井正治・五十嵐泰夫
  • 学会等名: 日本生物工学会2012年度大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 20121023-26
• [学会発表] 電気培養によるメタン発酵微生物群集の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木建吾・佐々木大介・森田仁彦・五十嵐泰夫
  • 学会等名: 微生物生態学会2012年度大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 20120919-22
• [備考]
  • URL: http://www2.kobe-u.ac.jp/~akondo/sasaki.html