水素燃料電池は将来、多くの産業エネルギー需要を満たす可能性を秘めていますが、現在の方法では水素を生産するのは困難で、環境汚染も懸念されます。ペンシルベニア州立大学の研究者によると、新しいタイプの微生物燃料電池は、自ら電力を供給し、再生可能な水素を生産できるとのことです。このシステムは、海水、淡水、そしてバクテリアを使用します。
この技術は微生物燃料電池に水ベースの電源を追加するため、微生物代謝の副産物を補うための外部電源は不要になります。研究の著者らによると、電力網からの脱却は燃料電池技術にとって大きな進歩です。
ペンシルベニア州立大学のヤンギー・キム氏とブルース・ローガン氏は、さらなる電力供給のために、荷電粒子が膜を一方向に通過する逆電気透析（RED）システムを用いた。キム氏とローガン氏は、一方のチャンバーに海水、もう一方のチャンバーに淡水を満たした。塩分濃度の差によって、イオンが海水側からイオン交換膜を通って淡水側へ移動し、膜に電圧が生じる。
バクテリアは淡水側に配置され、有機物を貪食しながら代謝プロセスの一環として電子を放出します。REDシステムからのエネルギーと組み合わせることで、装置全体が十分な電圧を発生させ、水分子を酸素と水素ガスに分解します。研究者たちはこれを「微生物逆電気透析電解セル」と呼んでいます。
「これらのシステムはどちらも単独では水素ガス生成を実現できない」と、著者らは米国科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences）に掲載された論文で説明している。「MECはエネルギー入力（電圧の付加）を必要とし、小型のREDスタックだけでは電流を生成することができない。」
さらに、この装置に使用されているバクテリアは有機廃棄物を分解できるため、このシステムは廃水処理にも利用できる可能性があると研究者らは述べている。将来的には、流量が電圧生成にどのような影響を与えるかを調べるための試作機も開発される予定だ。
しかし、現時点では、このシステムの構築コストが高すぎて、水素生産に実質的な変化をもたらすことはできません。いつか実現するかもしれません。
[BBC経由]
