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POWER GENERATION

生ごみを電気に変える
バイオ水素生産装置

生ごみを超好熱菌に食べさせて水素を生産する装置です。 その水素を燃料電池に導入することで電気に変換できます。

バイオ水素生産装置

  • POINT 01

    食品廃棄物を再資源化できる

    食品廃棄物から水素を作り、水素を電気エネルギーとして活用できます。
    デンプン180gから4mol(約90L)の水素が生産できます。

  • POINT 02

    大気を汚さないクリーンエネルギー

    火力発電のように電気を作るために大気を汚しません。
    地球にやさしいエネルギー源です。

  • POINT 03

    高効率で安価

    従来の廃棄物処理ではメタン発酵法が採用されていました。
    本装置が採用している水素生産発酵法は、
    メタン発酵法に比べて700~1400倍も高効率。
    発酵装置も1/1000になり、初期コストを大幅に低減できます。

2016年、京都府が全国で初めて食品廃棄物を使った
水素エネルギー生成の事業化に取り組みました。
環境省の事業採択も受けています。

京都府では年間6.8万トンの食品廃棄物が焼却処分されています。
これをすべて水素生産に使った場合、一般家庭800世帯分の電力をまかなえる試算です。
2020年より具体的に始まります。

京都新聞より
京都新聞 2016年10月8日 食品廃棄物でエコ発電 水素生成→燃料電池

1993年、弊社代表取締役社長 今中忠行らは 鹿児島県小宝島の硫気孔から超好熱始原菌を発見。 Thermococcus kodakarensis KOD1と名付けました。 この菌は60~100℃で生育する嫌気性菌※1です。 そして、デンプンなどの有機物を食べると 活発に水素を出す能力があることに着目しました。

※1 嫌気性菌:生育に酸素を必要としない菌

超好熱始原菌 Thermococcus kodakarensis KOD1

本菌のトランスクリプトーム解析※2や、特異的遺伝子破壊法※3を 開発するなどにより、多くの新しい酵素や代謝経路を発見することができました。
その結果、比較的簡単な代謝経路を利用して、効率的に水素を生産できることを突きとめたのです。

※2 トランスクリプトーム解析:ある生物個体や、
組織、細胞の転写産物 (mRNA)の全体像を定量的・定性的に把握できる解析手法。
※3 特異的遺伝子破壊法:ターゲットした遺伝子を破壊する手法。

下の図は、糖代謝の過程で水素を発生している様子です。

Thermococcalesの糖代謝

例えば、デンプン180g(グルコース1モル)から、2モルのピルビン酸を生成する過程で2モルの水素を生産します。
さらに、ピルビン酸から2モルの酢酸を生成する過程で、さらに2モルの水素を生産、計4モル(約90L)の水素が生産可能です。

詳しくは、以下の資料をご参照ください。

環境バイオテクノロジー学会誌より

超好熱菌による廃棄バイオマスからの連続水素生産

著者 今中忠行
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