昇圧・充電回路(LVBR)を搭載した微生物燃料電池による都市下水からの電力エネルギーの直接回収

抄録

　微生物燃料電池(MFC)は下水処理と再生可能エネルギーの回収を同時に行えるが，出力電圧・電力の低さが課題である．そこで，著者らはMFC出力電圧を使用可能なレベルまで昇圧するため，DC/AC昇圧器(LVB)に整流・充電器を組み合わせた昇圧・充電器(LVBR)を設計・作製した．本論文では，LVBRとMFCの接続方法が下水からの電力エネルギー回収率に及ぼす影響を評価した. 実験はエアカソードMFCにLVBを搭載したMFC-LVBユニット3台を1台の整流・充電器(R)に並列接続する方法(MFC-LVBR I)と，3台のMFCを1台のLVBRに並列接続する方法(MFC-LVBR II)による下水からのエネルギー回収率を検討した．スーパーキャパシタ(16.2V，83.3F)を72時間充電し，MFC-LVBRIではキャパシタ充電電力量はNERCOD = 0.0275kWh/kgCODとなり，下水が保有する理論エネルギー量(3.86kWh/kg-COD)の0.71%を回収できた. MFC-LVBRIIでは3.10Vまで昇圧されエネルギー回収率は0.95%であった．