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公開番号2024015260
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-01
出願番号2023206807,2020052932
出願日2023-12-07,2020-03-24
発明の名称メタン生成装置
出願人横河電機株式会社,国立大学法人静岡大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C12M 1/107 20060101AFI20240125BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】簡易かつ低消費エネルギーで、水素ガスを利用して二酸化炭素を固定し、炭素資源として有用なエネルギー源であり、化成品原料となり得るメタンを生成することができるメタン生成装置の提供を目的とする。
【解決手段】メタン生成装置は、培養液でメタン生成菌を培養する培養槽と、前記培養槽に、前記メタン生成菌が必要とする二酸化炭素及び水素ガスを供給するガス供給装置と、前記メタン生成菌が生成したメタンを抽出する生成ガス抽出装置と、前記培養槽の培養環境に関する測定データを処理するデータ処理部と、を具備し、前記データ処理部は、前記測定データに基づいて、前記培養槽の培養環境の調整の必要性を判断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
培養液でメタン生成菌を培養する培養槽と、
前記培養槽に、前記メタン生成菌が必要とする二酸化炭素及び水素ガスを供給するガス供給装置と、
前記メタン生成菌が生成したメタンを抽出する生成ガス抽出装置と、
前記培養槽の培養環境に関する測定データを処理するデータ処理部と、を具備し、
前記データ処理部は、前記測定データに基づいて、前記培養槽の培養環境の調整の必要性を判断する、メタン生成装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記培養槽における温度をコントロールする温度制御装置を具備する、請求項１に記載のメタン生成装置。
【請求項３】
前記培養槽におけるメタンの生成状態を検出するガス分析装置を具備する、請求項１または２に記載のメタン生成装置。
【請求項４】
前記ガス分析装置として、吸光分析装置を具備する、請求項３に記載のメタン生成装置。
【請求項５】
前記培養液の状態を検出する培養液状態検出装置を具備する、請求項１～４のいずれか一項に記載のメタン生成装置。
【請求項６】
前記培養液状態検出装置として、ｐＨ検出器を具備する、請求項５に記載のメタン生成装置。
【請求項７】
前記培養液状態検出装置として、酸化還元電位検出器を具備する、請求項５または６に記載のメタン生成装置。
【請求項８】
前記培養液の液中の微生物群集の現存量を検出する液分析装置を具備する、請求項１～７のいずれか一項に記載のメタン生成装置。
【請求項９】
前記液分析装置として、吸光度測定装置を具備する、請求項８に記載のメタン生成装置。
【請求項１０】
前記培養槽における圧力を検出する圧力センサーを具備する、請求項１～９のいずれか一項に記載のメタン生成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタン生成装置に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、地球温暖化問題の解決のために二酸化炭素の固定化を目的として、二酸化炭素と水素を反応させてメタンを合成する方法が開示されている。この方法は、二酸化炭素（ＣＯ
２
）と水素ガス（Ｈ
２
）から一酸化炭素（ＣＯ）と水（Ｈ
２
Ｏ）を主成分として生成する第一反応工程と、ＣＯとＨ
２
からＣＨ
４
とＨ
２
Ｏを生成する第二反応工程から構成される。また、第一反応工程と第二反応工程の間には、第一反応工程で未反応のまま残留したＣＯ
２
とＨ
２
Ｏを除去する工程を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５５６２８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のような化学的方法では、メタンを得る際に反応器を５００℃程度まで加熱する必要がある。また、その反応は、下記の式（１）および（２）に示すように二段階で進行することが知られており、特に式（１）は吸熱反応となっている。したがって、反応を進行させるには外部からのエネルギー投入が必要となる。
式（１）ＣＯ
２
＋Ｈ
２
→ＣＯ＋Ｈ
２
Ｏ ΔＨ＝＋４１ｋＪ／ｍｏｌ
式（２）ＣＯ＋３Ｈ
２
→ＣＨ
４
＋Ｈ
２
Ｏ ΔＨ＝－２０６ｋＪ／ｍｏｌ
【０００５】
エネルギー源としては、再生可能エネルギーの使用もあり得るが、現状では石油、天然ガスなどの化石燃料が現実的であり、これらは燃焼に伴って大量の二酸化炭素を排出する。特許文献１には、式（２）の反応で生じる熱を、式（１）の反応に利用することができると記されている。これにより熱収支の改善が期待されるが、式（１）に示される反応温度は４６０～５５０℃で、式（２）の反応温度２５０～４５０℃よりも高く、十分な熱量が確保できるかは不明である。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡易かつ低消費エネルギーで、水素ガスを利用して二酸化炭素を固定し、炭素資源として有用なエネルギー源であり、化成品原料となり得るメタンを生成することができるメタン生成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のメタン生成装置は、培養液でメタン生成菌を培養する培養槽と、前記培養槽に、前記メタン生成菌が必要とする二酸化炭素及び水素ガスを供給するガス供給装置と、前記メタン生成菌が生成したメタンを抽出する生成ガス抽出装置と、前記培養槽の培養環境に関する測定データを処理するデータ処理部と、を具備し、前記データ処理部は、前記測定データに基づいて、前記培養槽の培養環境の調整の必要性を判断する。
【０００８】
また、本発明においては、前記培養槽における温度をコントロールする温度制御装置を具備してもよい。
【０００９】
また、本発明においては、前記培養槽におけるメタンの生成状態を検出するガス分析装置を具備してもよい。
【００１０】
また、本発明においては、前記ガス分析装置として、吸光分析装置を具備してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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