水田から電気 バクテリアによる燃料電池

水田から電気を「収穫」：微生物を利用した燃料電池(WIRED VISION) - goo ニュース

　水田から土壌のバクテリアを利用した燃料電池で発電するという興味深い研究があるようだ。

　まだ実験室レベルのデータだが、試算によると１ｈａあたり３３０ワット程度の電力が得られるらしい。
　コストとしては太陽電池と同じ程度というからそんなに安いものではないが、これは使える技術だと思う。
　
　wiredvisionのニュースでは発展途上国などを想定した電力の利用を述べているが、もしこの発電が可能になると我が国の中山間地の水田などで農業用水系から独立したシステムとしての水田を経営できる可能性があるのではないだろうか！

　つまり、水を循環して利用する水田システム。
　ため池の周辺に水田を配置して、発電した電力で水をくみ上げて水田に流す。もちろん、稲作を目的としてだけど、魚を増やすことができないかと思っている。
　兵庫県で太陽電池を利用して水田に電力で水をくみ上げて魚を上らせる試みがされているのだが、太陽電池だと夜間には発電できないから蓄電池が別にいる。その分コストが高くなるから、夜間も発電できる（たぶん）このシステムはおもしろいね。

　たとえば、離島などでため池はあるけど、山からの流入水が限られる場所などで、ため池の周辺に土地がある場所。などでは使えそうだ。はぁー　佐渡おけさ。

☆テキスト版
オランダの研究チームが、稲の水田1ヘクタール当たり最大330ワットの電力を得られるという、微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell:MFC)を開発した。

『Environmental Science and Technology』誌に掲載された論文によると、この研究チームが開発したものは、土の中に生息するバクテリアを利用する、超小型の発電装置だ。

バクテリアが有機物を吸収すると、余剰の電子を排出するので、これを装置で収集する。[Ars Technicaの記事によると、イネなどの植物が根から土中に有機物を排出する作用を利用。同研究チームの沈殿型MFC(sediment microbial fuel cells)では、植物の土中に陽極があり、陰極が水のなかにある。]

ハーバード大学のPeter Girgius教授(微生物学)も、半年ほど前に、土壌中のバクテリアをエネルギー源として利用できる可能性を指摘している。

Girgius教授は、「テラワット(規模のエネルギー)が、われわれの生物圏を循環している。太陽エネルギーはいずれ土壌や沈殿物に蓄積される。地下にある太陽エネルギーだと考えてほしい」と述べている。

また、大規模なゲノム研究機関であるJ. Craig Venter Instituteの研究者らが中心となって、エネルギー生成効率の良いバクテリアを遺伝子操作で作り出す研究に取り組んでいる。

こういった技術は、2007年に急速に立ち上がった。Girgius教授らが起業したLiving Power Systems社をはじめとするいくつかの新興企業が、電力インフラの十分に発達していない国の市場に参入しようとしている。

送電網が既に整備されていて、電気代も安価な国では、この技術を売り込むのは難しい。しかし、地球上の数十億にのぼる人々は、大抵は電力インフラのない、都市部から離れた環境で暮らしており、この技術はこうした人々に売り込むにはぴったりだ。

300ワット台というのは潤沢と言えるほどの量ではないが、米Potenco社のヨーヨー型携帯発電機(日本語版記事)(最高で40ワットを生成)や、グァテマラで製造されている風力タービン(50ワットの生成を目標としている)に比べれば十分な数字だ。

[Living Power Systems社のウェブサイトによると、コストは$0.75/KWhで太陽エネルギーと競合可能。原料はどこにでもあり、技術的にも単純でインフラ整備も必要ないので、ほとんどどこでも利用可能と主張している。]

微生物を利用した燃料電池の耐久性や拡張性の判断は難しい。だが少なくとも、微生物を利用したエネルギーの「農場」というコンセプトは、送電網の行き渡っていない農村部で、クリーンなエネルギー・ソリューションを設計しようという建築家やエンジニアにとって、考慮すべき選択肢の1つではあるだろう。

この記事は、『Ars Technica』の優れた科学ブログ『Nobel Intent』の記事を参考にした。

[細菌から水素を発生させたり、電気を直接発生させる研究についての過去記事(日本語版記事)はこちら]

WIRED NEWS 原文(English)