発電菌と微生物電池

私たち人間をはじめとして生物は、炭水化物やたんぱく質、脂質などの有機物を分解して
生命活動に必要なエネルギーを取り出して生きています。これを代謝といいます。

1980年代後半にシュワネラ菌（Shewanella）が発見されたことを契機に、
有機物を代謝する際に電子を放出する微生物の存在が明らかになりました。
この発見以降、電子を放出する微生物を利用する研究が盛んに行われるようになりました。

このような代謝の際に電子を放出する微生物は「発電菌」と呼ばれ、
発電菌によって電気エネルギーを生み出す装置が「微生物電池」です。

代表的な発電菌(Shewanella loihica)

提供：大阪公立大学 大学院工学研究科/LAC-SYS研究所
床波志保 准教授/副所長

微生物電池は、アノード（－極）・カソード（＋極）・アノードとカソードを繋ぐ電極・
アノードとカソードを分けるセパレータ（隔膜）などから構成されます。

アノードでは、発電菌による代謝が行われ、有機物の分解が進みます。
この際発生した電子が、電極を通じてアノードからカソードに移動することで電流が発生します。
カソードでは、移動してきた電子によって酸素が還元され、水となります。

微生物電池は、カーボンニュートラルであるバイオマスを使用した発電方法です。
また、バイオマス発電やバイオガス発電とは異なり、発電時に燃焼を伴わないため、火災や爆発等のリスクは低くなります。
発電菌として利用する微生物は、自然界に存在し、病原性が低いものです。

微生物電池は、発電菌という微生物の活動を利用した、
環境負荷が小さく、安全性の高い再生可能エネルギーと言えます。

微生物電池の原理

微生物電池の現状