カテゴリー:日本 - 電気 ( 世界での技術分布を見る )

世界でのこの技術分類の技術分布

技術 微生物燃料電池

出願人 発明者
出願日 2009年3月12日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2009-060332
公開日 2010年9月30日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2010-218690
登録日 2013年11月15日 (5ヶ月経過) 登録番号 5408650
特許期限 2029年3月12日 (残14年10ヶ月)
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以下の情報は公開日時点(2010年9月30日)のものです。

課題

光の無い環境下で使用できると共に、電流発生量を増加させることができる微生物燃料電池を提供する。

解決手段

微生物燃料電池1は、一対電極2と、前記電極2を電気的に接続する外部回路3とを備える。一対の電極2は、容器5内に設けられ、当該容器5内において一方の電極(負極)2a側にはShewanellaを培養した培養液が保持されている。他方の電極(正極)2bには、酸素を含む空気を供給し得るように構成されている。負極2a側に注入された培養液には、ポルフィリン添加されている。

この項目の情報は公開日時点(2010年9月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

背景

PDFをダウンロードすると、すべての図面を閲覧可能です。

微生物燃料電池は、一対電極と、前記電極に電気的に接続された外部回路と、前記一対の電極を分離する隔膜とを備え、一方の電極側にはShewanellaなどの細胞外電子伝達能を有する微生物が保持されている。ここで、細胞外電子伝達能とは、金属イオンやその酸化物電子受容体として利用しこれらを還元する一連流れによって、生命活動に必要なエネルギー獲得する能力をいう(非特許文献1)。このような細胞外電子伝達能のひとつとして、細胞膜局在化したシトクロムを介して体外に電子放出するという、Shewanella loihica、及び、Shewanella oneidensisのようなShewanella属、Geobacter属等の一部の細菌に特有の電子伝達機構がある(非特許文献2,3)。

このように構成された微生物燃料電池は、微生物が前記一方の電極に電子を伝達することで電気エネルギー生産するデバイスである。エネルギー源には再生可能なバイオマス生活排水等に含まれる有機汚染物質を用いることができることから、持続可能なエネルギー源として近年注目されている。また、金属元素還元、固定する能力を持つ微生物もあり、排水の処理環境浄化の手段としても注目されている。微生物燃料電池には単一の微生物を用いる系と、排水などに生息する微生物群をそのまま使う混合培養系(例えば、特許文献1)の2つに大別される。

概要

光の無い環境下で使用できると共に、電流発生量を増加させることができる微生物燃料電池を提供する。微生物燃料電池1は、一対の電極2と、前記電極2を電気的に接続する外部回路3とを備える。一対の電極2は、容器5内に設けられ、当該容器5内において一方の電極(負極)2a側にはShewanellaを培養した培養液が保持されている。他方の電極(正極)2bには、酸素を含む空気を供給し得るように構成されている。負極2a側に注入された培養液には、ポルフィリン添加されている。

目的

そこで本発明は上記した問題点に鑑み、光の無い環境下で使用できると共に、電流発生量を増加させることができる微生物燃料電池を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項

以下の情報は公開日時点(2010年9月30日)のものです。

請求項1

一対電極と、有機物と、前記有機物を分解電子放出する細胞外電子伝達能を有する微生物と、前記電子を前記一対の電極の一方に伝達するメディエータとを備え微生物燃料電池において、前記微生物は光が無い環境下でも細胞外電子伝達能を有し、前記メディエータがポルフィリン含有することを特徴とする微生物燃料電池。

請求項2

前記一対の電極と、前記有機物と、前記微生物と、前記メディエータとは、容器内に設けられており、前記容器は、微生物を活性化させるための外部光遮断され、内部を暗室状態にし得るように構成されていることを特徴とする請求項1記載の微生物燃料電池。

請求項3

前記ポルフィリンが、水溶性ポルフィリンであることを特徴とする請求項1又は2記載の微生物燃料電池。

請求項4

前記水溶性ポルフィリンが、カチオン性であることを特徴とする請求項3記載の微生物燃料電池。

請求項5

前記水溶性ポルフィリンが、鉄ポルフィリン又はマンガンポルフィリンであることを特徴とする請求項3記載の微生物燃料電池。

請求項6

一対の電極と、有機物と、前記有機物を分解し電子を放出する細胞外電子伝達能を有する微生物と、前記電子を前記一対の電極の一方に伝達するメディエータとを備える微生物燃料電池において、前記微生物は光が無い環境下でも細胞外電子伝達能を有し、前記一方の電極はポルフィリンで修飾されていることを特徴とする微生物燃料電池。

請求項7

前記一対の電極と、前記有機物と、前記微生物と、前記メディエータとは、容器内に設けられており、前記容器は、微生物を活性化させるための外部光が遮断され、内部を暗室状態にし得るように構成されていることを特徴とする請求項6記載の微生物燃料電池。

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