可搬式メタン発酵システムの再起動を目的としたアクセラレータの相乗効果と原理の探求

加速器协同效应及重启便携式甲烷发酵系统原理的探索

基本信息

批准号：
21H03662
负责人：
大門裕之
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

メタン発酵システムは、バイオガスを発酵させて得られるバイオガスで発電を行う。近年、このシステムは災害時の非常用電源としても期待されている。研究代表者らは、そのような状況に適した可搬式で低廉化したメタン発酵システムを開発した。このシステムでは、災害時に必要とする場所へ移送した際、メタン発酵の迅速な再起動が重要となる。本研究では可搬式メタン発酵システムの再起動期間を短縮するアクセラレータの開発を目的とした。アクセラレータは２つの要素からなる。１つは食品廃棄物から作製する発酵助剤であり、もう１つは導電性素材を担体として用いることである。これら２つの相乗効果により再起動期間の短縮が期待できる。加えて、平常時においてもメタン発酵システムの効率向上が見込める。今年度は、これまでの成果を基に論文を一報、また今後の展開を見込み、学術論文一報を発表した。また、メタン発酵システムにおけるアクセラレータである発酵助剤と発酵触媒の効果および電圧印加効果について国内の学会発表にて三件の発表を行った。発酵触媒に関する研究は、2021年度春までは、全く学会発表会で発表が見受けられなかったが、2022年度春には複数の発表があった。一方、電圧印可効果に関する発表は、2022年度春においても我々の研究室のみであった。これらの研究実績を、各種セミナーや展示会においても紹介を行った。得られた知見に基づき、新たな応用研究において複数の企業との共同研究を新たに始めることができた。

甲烷发酵系统利用发酵沼气获得的沼气发电。近年来，该系统已被用作灾难期间的应急电源。研究人员开发了一种适合这种情况的便携式且廉价的甲烷发酵系统。在该系统中，在发生灾难时，在运输到所需地点时快速重新启动甲烷发酵非常重要。这项研究的目的是开发一种加速器，缩短便携式甲烷发酵系统的重启时间。加速器由两个元件组成。一是利用餐厨垃圾制作发酵助剂，二是利用导电材料作为载体。两者的协同效应有望缩短重启周期。此外，即使在正常情况下，甲烷发酵系统的效率也有望提高。今年，我们发表了一篇基于迄今为止取得的成果的论文，以及一篇展望未来发展的学术论文。此外，还在国内学术会议上做了3次关于甲烷发酵系统中的促进剂发酵助剂和发酵催化剂的效果以及施加电压的效果的报告。发酵催化剂的研究直到2021年春季才在学术会议上发表，但2022年春季有几次演讲。另一方面，即使在2022年春天，我们的实验室也是唯一一个就电压施加的影响进行演示的实验室。这些研究成果也在各种研讨会和展览上进行了介绍。基于所获得的知识，我们能够与多家公司在新的应用研究方面开始新的联合研究。