本質的な原理は同じです。微生物燃料電池は微生物の代謝を利用した燃料電池の一種です。電子生産菌(電流菌、発電菌)と呼ばれる微生物を使用します。日本語名は様々な呼ばれ方があります。bacteriaです。食べ物(有機物)を分解してそこから生命活動を維持するのに必要なエネルギーを得る働きのことです。電子生産菌は代謝した際に体内から電子を抜き取ることができるという位置づけになります。電子生産菌から抜き取った電子はどのようになるのでしょうか。放出された電子は電極で受け取ります。電子受容体の関係です。電子受容体には"気体の酸素"と"固体の電極"が該当します。それ以外にも存在します。酸素の方が受容体としての性質が強いと言われています。電極ではなく酸素に電子が渡ります。電池なので電極で起こる反応があるはずです。以下に一般的な電極反応を示します。アノード極に微生物を付着させます。すると微生物は代謝(有機物を分解)して、アノード極に電子を渡します(酸化反応)。酸素が還元されます(還元反応)。電極自身は反応に対して不活性であるという点です。還元することになります。電圧が印加されるというわけです。以上が微生物燃料電池の原理です。次は微生物燃料電池の種類です。構造の違いによって微生物燃料電池の使用環境や使用目的が異なってきます。研究で使用されるタイプの微生物燃料電池です。1槽型と2槽型というものがあります。1槽型はエアカソード型とも呼ばれています。ここではより実用的である1槽(エアカソード)型のタイプに焦点を置いて話します。家庭廃水などの廃水浄化に用いられます。したがって装置内は廃水で満たされており、カソード極側から酸素が装置内に侵入する仕組みになっています。異なりイオン交換膜や塩橋といった特別な仕切りは必要ないです。アノード極への酸素到達の影響が大きい装置にとっては、カソード極と空気の境界線に膜を張る場合もあります。酸素が過度に混入することを軽減させる目的があります。酸素が内部に混入した場合、アノード極反応とカソード極反応がほとんど同時にアノード極で起こり得ることになります。電子生産菌は代謝をして、アノード極に電子を渡します。アノード極周辺に酸素が存在するとそのまま、アノード極でカソード極反応が起きてしまうからです。これは発電能力の低下につながります。作成した微生物燃料電池についてアノード極への酸素到達度合いが低い場合は膜を用いる必要はないです。発電能力の強さは二の次です。廃水をきれいにするというわけです。そのため、このタイプの微生物燃料電池の評価には、どれだけ早く有機物を分解したかどれだけ多種の有機物を分解したかといった指標が使われます。指標にはCOD除去率などがあります。土壌を装置内に使用します。電子生産菌が存在することがすでに知られています。汚くて臭い土壌の方が電子生産菌と有機物は豊富に含まれているようです。空気中(酸素)から遠ざけます。各電極の反応物として用いる水分子の使用量に注意が必要です。反応物として使用した水分子は、アノード極反応とカソード極反応によってある程度は取り戻せるようになっています。用いる環境や目的によってはそういった事態が発生します。土壌に水が堆積するようにしておきます。このようにして土壌に十分な水分を含ませるための対策をとります。ここで水を土壌の上に堆積しすぎてしまった場合について考えます。水の過度な追加は、カソード極への酸素到達を軽減させることになるので、カソード極反応に必要な酸素が不足する羽目になりかねません。適切な量を加える必要があります。発電目的で使用されることが多いです。土壌浄化の目的でも使用することが出来ます。作成した微生物燃料電池の評価指標を変える必要があります。発電力と浄化力は、一概にも比例しているわけではないです。植物を追加したようなイメージです。微生物燃が有機物を分解することで電子を手に入れます。微生物は代謝を行うことが出来なくなってしまいます。そこで植物は、光合成によって有機物の供給役を担います。植物は光合成を行うとグルコースを排出します。これは植物の栄養分として植物体内に取り込まれるが、その余剰分が土壌中へ排出されます。微生物燃料電池の発電能力は植物の生命力と周辺環境の影響を大きく受けることになります。発電の持続可能性はなくなります。植物モニタリングでよく用いられます。ついて簡単にまとめてみました。ついてはこちらの記事で詳しく触れています。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。*サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。date*日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。FMVS90が重たくて使い物にならなくなってしまいました。Boxでストレージの拡張をするときに、VBoxManage.exeを使います。サイズを変更すると、今までは固定サイズで扱っていたのが、可変サイズ扱いになっています。BoxでUbuntuをインストールした際、後先考えずに10GBの固定サイズしか割り当てませんでした。数カ月ほどでディスク容量に空きがなくなりかけました。...VirtualBox上のUbuntu18.04でUSBメモリ3.0を認識する方法VirtualBox上でUSBメモリを認識させる方法をご紹介します。デフォルトの設定ではUSB1.0しか認識できず、USB2.0やUSB3.0はVirtualBox上では認識しません。Cellsというのが存在します。...PREVCでデーモンの実装してみた!デーモン周りのまとめ!NEXT【fork】Cでマルチプロセス化して、gdbで子プロセスをデバッグしてみたプロフィール某名門大の大学院生です。IoT、人口知能、ネットワークインフラ系まで幅広く興味があります。いう方のために簡単にまとめてみました。IPv6を取得して標準出力させてみます。自分の目で調査したのでまとめます。変更までする方法をご紹介します。ioctlシステムコールを使います。フラグを引数に指定します。一度まとめておこうと思います。以下が思いつくかと思います。全て"stdio.h"に定義されています。