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水素発生ボトル中では何が起こっているのか?!

雑草水素に関してたくさんのお問い合わせをいただいています。 その殆どが:

● どうやったらよく水素がでるの?

● 発生のメカニズムを教えて?

というものです。いちいちお答えするのも面倒なので、皆様のご質問にここで答えることにしましょう。

 

1. 水素発生のメカニズム

雑草が自身に付着している水素生成能のある微生物により分解され水素が発生します。
ほとんど全ての植物に水素生成能のある微生物が付着又は共生しているため、植物をそのまま水素発生に使用することが可能なのです。

【水素生成能力を有する微生物の例】
クロストリジウム属、バチルス属、エンテロバクター属、シトロバクター属に属する微生物など。

 

2. 水素をたくさん生成するためのノウハウ


@ やっぱり新鮮さが大事

使用する雑草は新鮮なもの、枯れているものどちらでも使用できますが、新鮮なものの方が、微生物の培養に必要な生要素及び水素発酵に必要な基質が多く含まれているため、水素発生に適していると思われます。

 

A 温度に気をくばって

温度と水素発生の関係を調べるための簡単な実験をしました。

<実 験>

芝30gを入れた装置×3セット 

20℃、30℃、40℃において空気を遮断して1週間ガスを発生させました。

 

 

<結 果 : 温度によるガス発生の違い>
温度 2日目 3日目 1週間
20℃ 1ml 45ml 39ml
30℃ 80ml以上 80ml以上 75ml
40℃ 9ml 9ml 8ml

 

<ガス組成>
20℃  H2:53.5%、 N2:30.8%、 その他:15.7%
30℃  H2:66.6%、 N2:12.5%、 その他:20.9%
40℃  N2:92.7%、 その他:7.3%

 

<ガス発生前後のpH変化について>
温度 発生前 発生後
発生槽 捕集槽
20℃ 6.86 5.11 6.76
30℃ 6.88 4.75 7.14
40℃ 6.84 4.95 7.90

 

芝を入れていた発生槽中の水は全て酸性側へ変化しました。これは採取植物残渣、微生物、栄養分等の有機物が溶解したことによるものと考えられます。この内、30℃でもっとも酸性への傾きが大きい事がわかります。これは30℃で菌が最も活発に働いているためと考えられます。

さあ、これでうまく水素を発生させることが出来るはずです。
是非身近な材料を使って雑草水素の発生実験をやってみてください。

 

 

【注意事項】
ここで紹介している実験によって発生するガスには、水素やメタンといった可燃性の気体が含まれています。従って発生したガスに火をつけると激しく燃焼して容器が割れたりする可能性もあり非常に危険です。容器の種類によらず、発生ガスに火を近づけないようお願いします。また、水素発生実験を繰り返して行い大きな容器にガスをためることも厳禁です。何かの原因で引火した時、大きな事故になりかねません。これらの注意を守って楽しい実験をしてください。

 

 

 

 



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