JP2020036542A

JP2020036542A - Euglena cultivation system

Info

Publication number: JP2020036542A
Application number: JP2018164393A
Authority: JP
Inventors: 瑞季木内; Mizuki Kiuchi; 崇晴立石; Takaharu Tateishi; 貴大石崎; Takahiro Ishizaki; 雄亮金子; Yusuke Kaneko; 和彦宮本; Kazuhiko Miyamoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2020-03-12

Abstract

To provide Euglena comprising nutrient such as protein and starch, by using a fuel cell, when sufficient food materials cannot be prepared.SOLUTION: There is provided the Euglena culture system comprising: a fuel cell; a culture device for culturing the Euglena; and a generation water supply part for supplying to the culture device, generation water which is generated following to power generation of the fuel cell.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、ユーグレナの培養に関する。 The present disclosure relates to the culture of Euglena.

特許文献１には、災害時に、燃料電池の発電により生成される生成水を飲料水および生活用水等に利用する技術が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a technology in which generated water generated by power generation of a fuel cell at the time of a disaster is used for drinking water, domestic water, and the like.

特開２００１−２５９６１３号公報JP 2001-259613 A

しかしながら、災害時には十分な食料を用意できないことがあり、飲料水だけでは不十分な場合が想定される。飲料水に加えて、タンパク質やデンプンなどの栄養素が供給できれば、たとえ必要なカロリーをまかなえないとしても、救助を待つことができる期間を延ばすことができる。 However, in the event of a disaster, sufficient food may not be available and drinking water alone may not be sufficient. The availability of nutrients such as protein and starch, in addition to drinking water, can extend the period of time to wait for rescue, even if the required calories cannot be met.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized as the following embodiments.

（１）本開示の一形態によれば、ユーグレナ培養システムが提供される。このユーグレナ培養システムは、燃料電池と、ユーグレナを培養する培養装置と、前記燃料電池の発電に伴う生成水を前記培養装置に供給する生成水供給部と、を備える。
この形態のユーグレナ培養システムによれば、燃料電池と、ユーグレナを培養する培養装置と、燃料電池の発電に伴う生成水を培養装置に供給する生成水供給部と、を備えるので、燃料電池の生成水を利用して、タンパク質やデンプンなどの栄養素を含むユーグレナを培養できる。したがって、災害時等に十分な食料を用意できない場合に、生存できる期間を延ばすことができる。また、燃料電池の生成水は、純水、あるいは、純水に近い水である。したがって、生成水を培養装置に供給する際に、雑菌および他の微生物等が培養装置内に流入することを抑制でき、他の微生物によりユーグレナの培養が阻害されること抑制できる。 (1) According to one aspect of the present disclosure, an Euglena culture system is provided. The Euglena culture system includes a fuel cell, a culture device that cultures Euglena, and a generated water supply unit that supplies generated water generated by the fuel cell to the culture device.
According to the Euglena culture system of this embodiment, since the fuel cell, the culture device for culturing Euglena, and the generated water supply unit that supplies the generated water accompanying the power generation of the fuel cell to the culture device are provided, Euglena, which contains nutrients such as protein and starch, can be cultured using water. Therefore, when sufficient food cannot be prepared at the time of a disaster or the like, it is possible to extend the period of survival. The water generated by the fuel cell is pure water or water close to pure water. Therefore, when supplying the produced water to the culture device, it is possible to suppress the inflow of various bacteria and other microorganisms into the culture device, and to inhibit the euglena culture from being inhibited by other microorganisms.

本開示は、種々の実施形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池システム、ユーグレナの培養方法等の形態で実現できる。 The present disclosure can be realized in various embodiments. For example, it can be realized in the form of a fuel cell system, an euglena culture method, or the like.

ユーグレナ培養システムの概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the schematic structure of an Euglena culture system. 燃料電池システムの構成を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a fuel cell system. 培養装置の概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the schematic structure of a culture apparatus. ユーグレナ培養処理の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing procedure of Euglena culture processing. 第２実施形態における燃料電池システムの構成を示す概略図。The schematic diagram showing the composition of the fuel cell system in a 2nd embodiment. 第３実施形態における燃料電池システムの構成を示す概略図。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a fuel cell system according to a third embodiment.

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．ユーグレナ培養システムの構成：
図１は、本開示の一実施形態におけるユーグレナ培養システム５００の概略構成を示す説明図である。ユーグレナ培養システム５００は、反応ガスとして空気および水素ガスの供給を受けて発電する燃料電池１０と、ユーグレナ培養装置（以下、「培養装置」と呼ぶ）２００とを備える。ユーグレナ培養システム５００は、洞窟、無人島、宇宙船、被災地等の食料確保が容易ではない地において、燃料電池１０の発電した電力を培養装置２００に供給するとともに、燃料電池１０の発電に伴う生成水を培養装置２００に供給することによって、ユーグレナを培養する。ユーグレナ培養システム５００の使用者は、培養されたユーグレナを食することで、長期間生存し得る。上述の燃料電池１０および培養装置２００は、いずれも後述の燃料電池システム１００に接続されている。 A. First embodiment:
A1. Euglena culture system configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an Euglena culture system 500 according to an embodiment of the present disclosure. The Euglena culture system 500 includes a fuel cell 10 that receives power of air and hydrogen gas as a reaction gas to generate power, and an Euglena culture device (hereinafter, referred to as “culture device”) 200. The Euglena culture system 500 supplies the power generated by the fuel cell 10 to the culture device 200 in a cave, an uninhabited island, a spacecraft, a disaster-stricken area, or the like, where food is not easily secured, and the power generation of the fuel cell 10 The euglena is cultured by supplying the produced water to the culture device 200. A user of the Euglena culture system 500 can survive for a long time by eating the cultured Euglena. The fuel cell 10 and the culture device 200 described above are both connected to a fuel cell system 100 described below.

Ａ２．燃料電池システムの構成：
図２は、燃料電池システム１００の構成を示す概略図である。本実施形態において、燃料電池システム１００は、培養装置２００とともに、太陽光が届かない洞窟内に載置され、培養装置２００や、培養装置２００を照射する照明装置８４の電力源となる電力を出力する。燃料電池システム１００は、燃料電池１０と、酸化剤ガス供給排出部３０と、燃料ガス供給排出部５０と、制御装置２０とを備える。燃料電池システム１００は、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０と、二次電池８２とを備える。 A2. Fuel cell system configuration:
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the fuel cell system 100. In the present embodiment, the fuel cell system 100 is mounted together with the culture device 200 in a cave where sunlight does not reach, and outputs electric power that is a power source of the culture device 200 and the lighting device 84 that irradiates the culture device 200. I do. The fuel cell system 100 includes a fuel cell 10, an oxidizing gas supply / discharge unit 30, a fuel gas supply / discharge unit 50, and a control device 20. The fuel cell system 100 further includes a DC / DC converter 80 and a secondary battery 82.

燃料電池１０は、反応ガスとして水素ガスおよび空気の供給を受けて発電する固体高分子型燃料電池である。燃料電池１０は、複数のセル１１が積層されたスタック構造を有する。図示は省略するが、各セル１１は、電解質膜の両面に電極を配置した膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持する一対のガス拡散層および一対のセパレータとを有する。燃料電池１０によって発電された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０を介して二次電池８２、負荷８３、および照明装置８４に供給される。 The fuel cell 10 is a polymer electrolyte fuel cell that generates power by receiving supply of hydrogen gas and air as reaction gases. The fuel cell 10 has a stack structure in which a plurality of cells 11 are stacked. Although not shown, each cell 11 has a membrane electrode assembly in which electrodes are arranged on both sides of an electrolyte membrane, a pair of gas diffusion layers sandwiching the membrane electrode assembly, and a pair of separators. The power generated by the fuel cell 10 is supplied to a secondary battery 82, a load 83, and a lighting device 84 via a DC / DC converter 80.

二次電池８２は、燃料電池１０により発電された電力を蓄電し、燃料電池１０とともに燃料電池システム１００における電力の供給源として機能する。二次電池８２の電力は、培養装置２００、照明装置８４、後述のエアコンプレッサ３３、水素ポンプ６６、および各種弁に、供給される。本実施形態において、二次電池８２は、充放電可能なリチウムイオン電池によって構成されている。なお、二次電池８２は、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等の他の任意の種類の電池により構成されてもよい。 The secondary battery 82 stores the electric power generated by the fuel cell 10 and functions as a power supply source in the fuel cell system 100 together with the fuel cell 10. The electric power of the secondary battery 82 is supplied to the culture device 200, the lighting device 84, the air compressor 33, the hydrogen pump 66, and various valves described below. In the present embodiment, the secondary battery 82 is configured by a chargeable / dischargeable lithium ion battery. In addition, the secondary battery 82 may be configured by any other type of battery such as a lead storage battery, a nickel cadmium battery, and a nickel metal hydride battery.

酸化剤ガス供給排出部３０は、酸化剤ガスとしての空気を外気から取り入れて燃料電池１０に供給すると共に、酸化オフガスを燃料電池１０から外部へと排出する。酸化剤ガス供給排出部３０は、酸化剤ガス配管３１と、エアフローメータ３２と、エアコンプレッサ３３と、第１開閉弁３４と、第１圧力計３５と、酸化オフガス配管４１と、第１調圧弁４２とを備える。 The oxidizing gas supply / discharge unit 30 takes in air serving as oxidizing gas from outside air and supplies the oxidizing gas to the fuel cell 10, and discharges the oxidizing off gas from the fuel cell 10 to the outside. The oxidizing gas supply / discharge unit 30 includes an oxidizing gas pipe 31, an air flow meter 32, an air compressor 33, a first opening / closing valve 34, a first pressure gauge 35, an oxidizing off gas pipe 41, and a first pressure regulating valve. 42.

酸化剤ガス配管３１は、燃料電池１０の内部に形成された酸化剤ガス供給マニホールドと連通し、外部から取り込んだ空気を燃料電池１０に供給する。エアフローメータ３２は、酸化剤ガス配管３１に設けられ、取り込んだ空気の流量を測定する。エアコンプレッサ３３は、エアフローメータ３２と酸化オフガス配管４１との接続部位との間に設けられ、制御装置２０からの制御信号に応じて、外気から取り入れた空気を圧縮して酸素を燃料電池１０に供給する。第１開閉弁３４は、エアコンプレッサ３３と燃料電池１０との間に設けられ、エアコンプレッサ３３から燃料電池１０への空気の供給の実行および停止を行う。第１圧力計３５は、燃料電池１０の酸化剤ガス入口の圧力を測定し、制御装置２０に送信する。 The oxidizing gas pipe 31 communicates with an oxidizing gas supply manifold formed inside the fuel cell 10 and supplies air taken in from the outside to the fuel cell 10. The air flow meter 32 is provided in the oxidizing gas pipe 31 and measures the flow rate of the taken air. The air compressor 33 is provided between the connection portion between the air flow meter 32 and the oxidizing off-gas pipe 41, and compresses air taken in from outside air in response to a control signal from the control device 20 to supply oxygen to the fuel cell 10. Supply. The first on-off valve 34 is provided between the air compressor 33 and the fuel cell 10, and executes and stops the supply of air from the air compressor 33 to the fuel cell 10. The first pressure gauge 35 measures the pressure at the oxidant gas inlet of the fuel cell 10 and transmits the measured pressure to the control device 20.

酸化オフガス配管４１は、燃料電池１０の内部に形成された酸化オフガス排出マニホールドと連通する。酸化オフガス配管４１は、各セル１１から排出される酸化オフガスを燃料電池システム１００の外部へと排出する。酸化オフガスには、空気の他に、燃料電池１０の発電により生じた生成水が含まれる。第１調圧弁４２は、制御装置２０からの制御信号に応じて、酸化オフガス配管４１における酸化オフガスの圧力を調整する。 The oxidation off-gas pipe 41 communicates with an oxidation off-gas discharge manifold formed inside the fuel cell 10. The oxidizing off-gas pipe 41 discharges the oxidizing off-gas discharged from each cell 11 to the outside of the fuel cell system 100. The oxidizing off gas includes water generated by power generation of the fuel cell 10 in addition to air. The first pressure regulating valve 42 adjusts the pressure of the oxidizing off gas in the oxidizing off gas pipe 41 according to a control signal from the control device 20.

燃料ガス供給排出部５０は、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池１０に供給すると共に、燃料オフガスを燃料電池１０から外部へと排出する。燃料ガス供給排出部５０は、燃料ガス配管５１と、水素ガスタンク５２と、第２開閉弁５３と、第２調圧弁５４と、インジェクタ５５と、第２圧力計５６と、燃料オフガス配管６１と、第１気液分離器６２と、排気排水弁６３と、接続配管６４と、循環配管６５と、水素ポンプ６６とを備える。 The fuel gas supply / discharge unit 50 supplies hydrogen gas as fuel gas to the fuel cell 10 and discharges fuel off-gas from the fuel cell 10 to the outside. The fuel gas supply / discharge unit 50 includes a fuel gas pipe 51, a hydrogen gas tank 52, a second on-off valve 53, a second pressure regulating valve 54, an injector 55, a second pressure gauge 56, a fuel off-gas pipe 61, A first gas-liquid separator 62, an exhaust / drain valve 63, a connection pipe 64, a circulation pipe 65, and a hydrogen pump 66 are provided.

燃料ガス配管５１は、水素ガスタンク５２と燃料電池１０とを接続し、水素ガスタンク５２内の水素ガスおよび水素ポンプ６６から送られる余剰水素ガスを燃料電池１０に供給する。第２開閉弁５３、第２調圧弁５４、インジェクタ５５、および第２圧力計５６は、この順序で水素ガスタンク５２から燃料電池１０に向かって燃料ガス配管５１に配置されている。 The fuel gas pipe 51 connects the hydrogen gas tank 52 and the fuel cell 10, and supplies the hydrogen gas in the hydrogen gas tank 52 and the surplus hydrogen gas sent from the hydrogen pump 66 to the fuel cell 10. The second on-off valve 53, the second pressure regulating valve 54, the injector 55, and the second pressure gauge 56 are arranged on the fuel gas pipe 51 from the hydrogen gas tank 52 toward the fuel cell 10 in this order.

第２開閉弁５３は、制御装置２０からの制御信号に応じて開閉し、水素ガスタンク５２からインジェクタ５５への水素ガスの流入を制御する。燃料電池システム１００の停止時には第２開閉弁５３は閉じられる。第２調圧弁５４は、制御装置２０からの制御信号に応じて、インジェクタ５５に供給する水素ガスの圧力を所定の圧力に調整する。インジェクタ５５は、制御装置２０からの制御信号に応じて、制御装置２０が設定した駆動周期および開閉時間に応じて弁を開閉することにより、水素ガスを燃料電池１０に供給すると共にその供給量を調整する。第２圧力計５６は、燃料電池１０の水素ガス入口の圧力を測定し、制御装置２０に送信する。 The second on-off valve 53 opens and closes in response to a control signal from the control device 20 and controls the flow of hydrogen gas from the hydrogen gas tank 52 to the injector 55. When the fuel cell system 100 is stopped, the second on-off valve 53 is closed. The second pressure regulating valve 54 adjusts the pressure of the hydrogen gas supplied to the injector 55 to a predetermined pressure according to a control signal from the control device 20. The injector 55 supplies hydrogen gas to the fuel cell 10 by opening and closing a valve according to a drive cycle and an opening / closing time set by the control device 20 in response to a control signal from the control device 20 and controls the supply amount thereof. adjust. The second pressure gauge 56 measures the pressure at the hydrogen gas inlet of the fuel cell 10 and transmits the measured pressure to the control device 20.

燃料オフガス配管６１は、燃料電池１０の内部に形成された燃料オフガス排出マニホールドと第１気液分離器６２とを接続する。燃料オフガス配管６１は、燃料電池１０から燃料オフガスを排出するための流路である。燃料オフガスには、発電反応に用いられなかった水素ガスや窒素ガス、燃料電池１０の発電により生じた生成水が含まれる。燃料オフガス配管６１は、燃料オフガスを第１気液分離器６２へと誘導する。 The fuel off-gas pipe 61 connects the fuel off-gas discharge manifold formed inside the fuel cell 10 and the first gas-liquid separator 62. The fuel off-gas pipe 61 is a flow path for discharging fuel off-gas from the fuel cell 10. The fuel off-gas includes hydrogen gas and nitrogen gas not used for the power generation reaction, and water generated by power generation of the fuel cell 10. The fuel off-gas pipe 61 guides the fuel off-gas to the first gas-liquid separator 62.

第１気液分離器６２は、燃料オフガス配管６１と循環配管６５との間に接続されている。第１気液分離器６２は、燃料オフガス配管６１内の燃料オフガスに含まれる水素ガスと水とを分離し、水素ガスを含むガスを循環配管６５へ流入させる。 The first gas-liquid separator 62 is connected between the fuel off-gas pipe 61 and the circulation pipe 65. The first gas-liquid separator 62 separates hydrogen gas and water contained in the fuel off-gas in the fuel off-gas pipe 61 and allows the gas containing hydrogen gas to flow into the circulation pipe 65.

排気排水弁６３は、第１気液分離器６２の下部に設けられた開閉弁である。排気排水弁６３は、制御装置２０からの制御信号に応じて開閉し、第１気液分離器６２により分離された水および燃料オフガスに含まれている窒素ガス等の不純物ガスを接続配管６４へ排出する。 The exhaust / drain valve 63 is an open / close valve provided below the first gas-liquid separator 62. The exhaust / drain valve 63 opens and closes in response to a control signal from the control device 20, and sends the water separated by the first gas-liquid separator 62 and an impurity gas such as nitrogen gas contained in the fuel off-gas to the connection pipe 64. Discharge.

接続配管６４は、排気排水弁６３の下部と、酸化オフガス配管４１とを接続する。接続配管６４は、酸化オフガス配管４１と連通する。接続配管６４は、排気排水弁６３から排出された水および燃料オフガスを酸化オフガス配管４１へ排出する。 The connection pipe 64 connects the lower part of the exhaust / drain valve 63 and the oxidation off-gas pipe 41. The connection pipe 64 communicates with the oxidation off-gas pipe 41. The connection pipe 64 discharges the water and the fuel off-gas discharged from the exhaust / drain valve 63 to the oxidation off-gas pipe 41.

循環配管６５は、インジェクタ５５よりも下流側において燃料ガス配管５１と接続している。循環配管６５には、制御装置２０からの制御信号に応じて駆動される水素ポンプ６６が配置されている。水素ポンプ６６は、第１気液分離器６２において分離されたガス（水素ガスを含むガス）を燃料ガス配管５１に送り出す。燃料電池システム１００では、燃料オフガスに含まれる水素ガスを含むガスを循環させて、再び燃料電池１０に供給することにより、水素ガスの利用効率を向上させている。 The circulation pipe 65 is connected to the fuel gas pipe 51 on the downstream side of the injector 55. A hydrogen pump 66 driven according to a control signal from the control device 20 is disposed in the circulation pipe 65. The hydrogen pump 66 sends out the gas (gas containing hydrogen gas) separated in the first gas-liquid separator 62 to the fuel gas pipe 51. In the fuel cell system 100, the gas containing hydrogen gas contained in the fuel off-gas is circulated and supplied to the fuel cell 10 again, thereby improving the utilization efficiency of the hydrogen gas.

酸化オフガス配管４１における接続配管６４との接続部位よりも下流側に、第２気液分離器４３が設けられている。第２気液分離器４３は、酸化オフガス配管４１を流れる酸化オフガスおよび燃料オフガスと、両オフガスに含まれる生成水と、を分離する。第２気液分離器４３によって生成水と分離された酸化オフガスおよび燃料オフガスは、排気排水配管４５を介して燃料電池システム１００の外部（大気）へ排出される。他方、第２気液分離器４３によって酸化オフガスおよび燃料オフガスと分離された生成水は、第３開閉弁４４を介して生成水流路７１へ排出される。 A second gas-liquid separator 43 is provided downstream of the oxidizing off-gas pipe 41 from a connection portion with the connection pipe 64. The second gas-liquid separator 43 separates the oxidizing off-gas and the fuel off-gas flowing through the oxidizing off-gas pipe 41 from the generated water contained in both off-gases. The oxidizing offgas and the fuel offgas separated from the generated water by the second gas-liquid separator 43 are discharged to the outside (atmosphere) of the fuel cell system 100 via the exhaust / drain pipe 45. On the other hand, the generated water separated from the oxidizing off-gas and the fuel off-gas by the second gas-liquid separator 43 is discharged to the generated water passage 71 via the third on-off valve 44.

第３開閉弁４４は、第２気液分離器４３の下部に設けられた開閉弁である。第３開閉弁４４は、制御装置２０からの制御信号に応じて開閉し、第２気液分離器４３により分離された生成水を生成水流路７１へ排出する。 The third on-off valve 44 is an on-off valve provided below the second gas-liquid separator 43. The third on-off valve 44 opens and closes in response to a control signal from the control device 20, and discharges generated water separated by the second gas-liquid separator 43 to the generated water flow path 71.

生成水流路７１は、第２気液分離器４３と培養装置２００とを接続し、第２気液分離器４３によって分離された生成水を培養装置２００に供給する。生成水流路７１には、生成水タンク７２と、生成水ポンプ７５とが設けられている。 The generated water flow path 71 connects the second gas-liquid separator 43 and the culture device 200, and supplies the generated water separated by the second gas-liquid separator 43 to the culture device 200. The generated water flow path 71 is provided with a generated water tank 72 and a generated water pump 75.

生成水タンク７２は、第２気液分離器４３によって分離された生成水を貯留する。生成水タンク７２は、貯留量検出センサ７３と、排水弁７４とを備える。貯留量検出センサ７３は、生成水タンク７２内の水位を検出することにより、生成水タンク７２に貯留された水量（以下、「貯留量」と呼ぶ）を取得して、制御装置２０に送信する。取得された貯留量が、生成水タンク７２の許容貯留量に達している、あるいは、許容貯留量にある程度マージンを持たせた閾値を超えている場合には、制御装置２０は、生成水タンク７２への生成水の流入を制限する。具体的には、制御装置２０は、排水弁７４を閉じ、第２気液分離器４３から排気排水配管４５に生成水を排出する。この結果、生成水は、燃料電池システム１００の外部（大気）に排出される。 The generated water tank 72 stores the generated water separated by the second gas-liquid separator 43. The generated water tank 72 includes a storage amount detection sensor 73 and a drain valve 74. The storage amount detection sensor 73 acquires the amount of water stored in the generated water tank 72 (hereinafter, referred to as “storage amount”) by detecting the water level in the generated water tank 72, and transmits the acquired amount to the control device 20. . If the acquired storage amount has reached the allowable storage amount of the generated water tank 72 or exceeds a threshold value that has a certain margin for the allowable storage amount, the control device 20 sets the generated water tank 72 The flow of product water into the reactor. Specifically, the control device 20 closes the drain valve 74 and discharges the generated water from the second gas-liquid separator 43 to the exhaust / drain pipe 45. As a result, the generated water is discharged outside the fuel cell system 100 (atmosphere).

排水弁７４は、制御装置２０からの制御信号に応じて開閉し、生成水タンク７２に貯留された生成水を培養装置２００に排出する。本実施形態において、排水弁７４は、予め定められた量の生成水が貯留された場合に、開かれる。予め定められた貯留量は、実験等により予め算出され、メモリ２５に格納されている。生成水ポンプ７５は、生成水流路７１を介して、生成水タンク７２から排出された生成水を培養装置２００に流入させる。生成水流路７１および生成水タンク７２は、課題を解決するための手段にける生成水供給部の下位概念に相当する。 The drain valve 74 opens and closes in response to a control signal from the control device 20, and discharges generated water stored in the generated water tank 72 to the culture device 200. In the present embodiment, the drain valve 74 is opened when a predetermined amount of generated water is stored. The predetermined storage amount is calculated in advance by an experiment or the like, and is stored in the memory 25. The generated water pump 75 causes the generated water discharged from the generated water tank 72 to flow into the culture device 200 via the generated water flow path 71. The generated water flow path 71 and the generated water tank 72 correspond to a lower concept of a generated water supply unit in the means for solving the problem.

培養装置２００は、培地にユーグレナを接種した後、培地の表面に栄養源物質を含む気体を接触させることにより、ユーグレナの培養を行う装置である。本実施形態において、「ユーグレナ」とは、動物学および植物学の分類でユーグレナ属に分類される微生物を意味する。ユーグレナとしては、例えば、ミドリムシが該当する。ミドリムシは、藻の一種であり、体長０.０５ミリメートルほどの微生物である。ミドリムシは、水の中で光合成をしながら、ビタミンおよびミネラル等の栄養素を蓄える。 The culture device 200 is a device for culturing Euglena by inoculating a medium with nutrient substances after inoculating the medium with Euglena. In the present embodiment, “Euglena” means a microorganism classified into the genus Euglena in the classification of zoology and botany. For example, Euglena corresponds to Euglena. Euglena is a kind of algae and is a microorganism having a body length of about 0.05 mm. Euglena stores nutrients such as vitamins and minerals while performing photosynthesis in water.

図３は、培養装置２００の概略構成を示す説明図である。培養装置２００は、培養槽２１０と、気相容器２３０と、栄養源貯留槽２５０とを備える。培養槽２１０は、培地２１１を貯留する。本実施形態において、培地２１１は、ＣｒａｍｅｒａｎｄＭｙｅｒｓ培地である。培地２１１には、ユーグレナが接種され、後述のユーグレナ培養処理において、培地２１１への栄養源の供給と、培地２１１の撹拌と、培地２１１の加熱と、が実行される。培地２１１は、ＣｒａｍｅｒａｎｄＭｙｅｒｓ培地に代えて、ＡＦ−６培地でもよいし、Ｋｏｒｅａｎ−Ｈｕｎｔｅｒ培地でもよいし、窒素源、リン源、ミネラルなどの栄養塩類を添加した培養液でもよい。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the culture device 200. The culture device 200 includes a culture tank 210, a gas phase container 230, and a nutrient source storage tank 250. The culture tank 210 stores the culture medium 211. In the present embodiment, the medium 211 is a Cramer and Myers medium. Euglena is inoculated into the culture medium 211, and in the euglena culture processing described later, supply of nutrients to the culture medium 211, stirring of the culture medium 211, and heating of the culture medium 211 are performed. The medium 211 may be an AF-6 medium, a Korean-Hunter medium, or a culture solution to which nutrients such as a nitrogen source, a phosphorus source, and minerals are added, instead of the Cramer and Myers medium.

培養槽２１０は、培地２１１を撹拌する撹拌装置２１３を備える。撹拌装置２１３は、燃料電池１０のＤＣ／ＤＣコンバータ８０に接続され、図示しないモーターと、撹拌翼２１４とを備える。撹拌装置２１３は、燃料電池１０の発電した電力によってモーターを駆動して、撹拌翼２１４を駆動させることにより培地２１１を撹拌する。 The culture tank 210 includes a stirring device 213 that stirs the culture medium 211. The stirring device 213 is connected to the DC / DC converter 80 of the fuel cell 10 and includes a motor (not shown) and stirring blades 214. The stirring device 213 drives the motor with the electric power generated by the fuel cell 10 to drive the stirring blades 214 to stir the culture medium 211.

気相容器２３０は、筒状の外観形状を有し、開口を下方に向けて、培地２１１の表面よりも下方に配置され、図示しない固定具により培養槽２１０に固定されている。気相容器２３０は、培地２１１に空気等の気体を供給する空間ｓｐを形成する。 The gas phase container 230 has a cylindrical external shape, is disposed below the surface of the culture medium 211 with the opening facing downward, and is fixed to the culture tank 210 by a fixture (not shown). The gas phase container 230 forms a space sp for supplying gas such as air to the culture medium 211.

気相容器２３０は、気体供給路２３１を備える。気体供給路２３１は、培養槽２１０の外部と連通し、外気から取り込んだ空気を空間ｓｐ内に供給する。気体供給路２３１には、第１バルブ２３３が設けられ、第１バルブ２３３は、制御装置２０からの制御信号に応じて、空間ｓｐ内への空気の供給の実行および停止を行う。なお、気体供給路２３１および第１バルブ２３３は、空間ｓｐ内への空気の供給に加えて、空間ｓｐ内からの空気の排出を行ってもよい。 The gas phase container 230 includes a gas supply path 231. The gas supply path 231 communicates with the outside of the culture tank 210, and supplies air taken from outside air into the space sp. A first valve 233 is provided in the gas supply path 231, and the first valve 233 performs and stops the supply of air into the space sp in accordance with a control signal from the control device 20. The gas supply path 231 and the first valve 233 may discharge air from the space sp in addition to supplying air to the space sp.

栄養源貯留槽２５０は、筒状の外観形状を有し、開口を上方に向けて空間ｓｐ内に配置され、図示しない固定具により気相容器２３０に固定されている。栄養源貯留槽２５０は、培地２１１に栄養源物質を含む液体等の流体を供給する。本実施形態では、栄養源貯留槽２５０には、燃料電池１０の生成水が供給される。なお、栄養源貯留槽２５０には、生成水に加えて、エタノール、ドライアイス、アンモニア、清酒粕等を含む液体が供給されてもよい。 The nutrient source storage tank 250 has a cylindrical external shape, is arranged in the space sp with the opening facing upward, and is fixed to the gas phase container 230 by a fixture (not shown). The nutrient storage tank 250 supplies a fluid such as a liquid containing a nutrient to the medium 211. In this embodiment, the water generated by the fuel cell 10 is supplied to the nutrient source storage tank 250. The nutrient source storage tank 250 may be supplied with a liquid containing ethanol, dry ice, ammonia, sake lees and the like in addition to the produced water.

栄養源貯留槽２５０は、液体供給路２５１を備える。液体供給路２５１は、燃料電池システム１００の生成水タンク７２と連通し、生成水タンク７２に貯留された生成水を栄養源貯留槽２５０に供給する。液体供給路２５１には、第２バルブ２５３が設けられ、第２バルブ２５３は、制御装置２０からの制御信号に応じて開閉し、栄養源貯留槽２５０への生成水の流入を制御する。 The nutrient source storage tank 250 includes a liquid supply path 251. The liquid supply path 251 communicates with the generated water tank 72 of the fuel cell system 100, and supplies the generated water stored in the generated water tank 72 to the nutrient source storage tank 250. A second valve 253 is provided in the liquid supply path 251, and the second valve 253 opens and closes in response to a control signal from the control device 20, and controls the flow of generated water into the nutrient source storage tank 250.

図２および図３に示すように、照明装置８４は、培養装置２００を照射する。照明装置８４は、一般的な照明装置であり、制御装置２０からの制御信号に応じて、オンとオフとが切り替えられる。図２に示すように、照明装置８４は、燃料電池１０のＤＣ／ＤＣコンバータ８０に接続され、燃料電池１０により発電された電力が供給される。照明装置８４には、燃料電池１０により発電された電力に代えて、または、加えて、二次電池８２に蓄電されている電力が供給されてもよい。本実施形態では、照明装置８４による照明（光）の強さ、波長は、ユーグレナの光合成が促進される程度の強さ、波長に予め設定されている。なお、洞窟の中ではなく、太陽光が利用できる環境であれば、照明装置８４を省略してもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the lighting device 84 irradiates the culture device 200. The lighting device 84 is a general lighting device, and is turned on and off according to a control signal from the control device 20. As shown in FIG. 2, the lighting device 84 is connected to the DC / DC converter 80 of the fuel cell 10 and is supplied with power generated by the fuel cell 10. The power stored in the secondary battery 82 may be supplied to the lighting device 84 instead of or in addition to the power generated by the fuel cell 10. In the present embodiment, the intensity (wavelength) of illumination (light) by the illumination device 84 is set in advance to such an intensity and wavelength that photosynthesis of Euglena is promoted. The lighting device 84 may be omitted in an environment where sunlight can be used instead of in a cave.

以上説明した燃料電池１０は、上述の構成によって供給される水素ガスおよび空気を用いて発電する。発電した電力は、図示しないインバータを介して、培養装置２００、照明装置８４に供給される。燃料電池１０から培養装置２００および照明装置８４に電力を供給する電源ラインには、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０の高圧側が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ８０は、制御装置２０の制御に応じて、燃料電池１０の出力電圧を昇圧する。燃料電池１０とＤＣ／ＤＣコンバータ８０との間には、燃料電池１０の電流を測定する電流センサ８５が設けられている。電流センサ８５は、燃料電池１０の出力電流値を測定する。 The fuel cell 10 described above generates power using the hydrogen gas and the air supplied by the above-described configuration. The generated power is supplied to the culture device 200 and the lighting device 84 via an inverter (not shown). The high voltage side of the DC / DC converter 80 is connected to a power supply line that supplies power from the fuel cell 10 to the culture device 200 and the lighting device 84. The DC / DC converter 80 boosts the output voltage of the fuel cell 10 under the control of the control device 20. A current sensor 85 for measuring the current of the fuel cell 10 is provided between the fuel cell 10 and the DC / DC converter 80. The current sensor 85 measures an output current value of the fuel cell 10.

制御装置２０は、燃料電池システム１００を全体制御する。制御装置２０は、ＣＰＵ２１と、メモリ２５とを備えている。ＣＰＵ２１は、メモリ２５に予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、制御部２２として機能する。 The control device 20 controls the entire fuel cell system 100. The control device 20 includes a CPU 21 and a memory 25. The CPU 21 functions as the control unit 22 by executing a control program stored in the memory 25 in advance.

制御部２２は、エアコンプレッサ３３や水素ポンプ６６等の制御装置２０と電気的に接続されている各構成要素の駆動および停止を制御することにより、燃料電池１０および制御装置２０の運転を制御する。本実施形態において、制御部２２は、培養装置２００を制御して、後述のユーグレナ培養処理を実行する。 The control unit 22 controls the operation of the fuel cell 10 and the control device 20 by controlling the drive and stop of each component electrically connected to the control device 20 such as the air compressor 33 and the hydrogen pump 66. . In the present embodiment, the control unit 22 controls the culture device 200 to execute the Euglena culture process described later.

Ａ３．ユーグレナ培養処理：
図４は、ユーグレナ培養処理の処理手順を示すフローチャートである。燃料電池システム１００では、培養装置２００全体の制御をするＣＰＵ（Central Processing Unit）から培養装置２００の電源がオンにされたことを示す信号が送信され、かかる信号が制御装置２０において受信されると、図４に示すユーグレナ培養処理が開始される。ユーグレナ培養処理は、培養装置２００の電源がオンからオフに切り替えられるまでの間、所定のインターバルで繰り返し実行される。所定のインターバルは、例えば、３０分としてもよい。なお、ユーグレナ培養処理が開始される時点において、培養装置２００の培地２１１には、使用者によりユーグレナが接種されているものとする。 A3. Euglena culture treatment:
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the Euglena culture processing. In the fuel cell system 100, when a signal indicating that the power of the culture device 200 is turned on is transmitted from a CPU (Central Processing Unit) that controls the entire culture device 200, and the control device 20 receives the signal. The euglena culture process shown in FIG. 4 is started. The Euglena culture process is repeatedly executed at predetermined intervals until the power of the culture device 200 is switched from on to off. The predetermined interval may be, for example, 30 minutes. It is assumed that the user has inoculated Euglena into the culture medium 211 of the culture device 200 at the time when the Euglena culture process is started.

まず、制御部２２は、照明装置８４に対して電力を供給する（ステップＳ１０５）。次に、制御部２２は、貯留量検出センサ７３から生成水タンク７２の水量を取得する（ステップＳ１１０）。次に、制御部２２は、貯留量が所定量以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。貯留量が所定量以上であると判定された場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、制御部２２は、培養装置２００に生成水を供給する（ステップＳ１２０）。具体的には、制御部２２は、排水弁７４と第２バルブ２５３とを開き、生成水ポンプ７５によって、栄養源貯留槽２５０に生成水を流入させる。 First, the control unit 22 supplies power to the lighting device 84 (Step S105). Next, the control unit 22 acquires the amount of water in the generated water tank 72 from the stored amount detection sensor 73 (Step S110). Next, the control unit 22 determines whether or not the storage amount is equal to or more than a predetermined amount (Step S115). When it is determined that the storage amount is equal to or larger than the predetermined amount (step S115: YES), the control unit 22 supplies the generated water to the culture device 200 (step S120). Specifically, the control unit 22 opens the drain valve 74 and the second valve 253 and causes the generated water to flow into the nutrient source storage tank 250 by the generated water pump 75.

次に、制御部２２は、燃料電池１０の発電により生じた熱を利用して、培地２１１を加熱する（ステップＳ１２５）。具体的には、制御部２２は、燃料電池１０から排出される冷却媒体から熱を取りだして、培養装置２００に送風する。制御部２２は、培地２１１の温度が２０℃〜３４℃となるように、培養装置２００への温風の送風時間を制御する。次に、制御部２２は、撹拌装置２１３に培地２１１を撹拌させる（ステップＳ１３０）。 Next, the control unit 22 heats the culture medium 211 using the heat generated by the power generation of the fuel cell 10 (Step S125). Specifically, the control unit 22 extracts heat from the cooling medium discharged from the fuel cell 10 and sends the heat to the culture device 200. The control unit 22 controls the blowing time of the warm air to the culture device 200 such that the temperature of the culture medium 211 becomes 20 ° C. to 34 ° C. Next, the control unit 22 causes the stirring device 213 to stir the culture medium 211 (Step S130).

ステップＳ１３０の実行後、または、上述のステップＳ１１５において貯留量が所定量未満であると判定された場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、制御部２２は、ユーグレナ培養処理を終了し、所定のインターバルが経過した後、再びユーグレナ培養処理を開始して、上述のステップＳ１０５を実行する。 After execution of step S130, or when it is determined in step S115 that the storage amount is less than the predetermined amount (step S115: NO), the control unit 22 ends the Euglena culture process, and the predetermined interval elapses. After that, the euglena culture process is started again, and the above-described step S105 is executed.

以上の構成を有する本実施形態のユーグレナ培養システム５００によれば、燃料電池１０と、ユーグレナを培養する培養装置２００と、燃料電池１０の発電に伴う生成水を培養装置２００に供給する生成水供給部としての生成水流路７１および生成水タンク７２と、を備えるので、燃料電池１０の生成水を利用して、タンパク質やデンプンなどの栄養素を含むユーグレナを培養できる。したがって、十分な食料を用意できない場合に、生存できる期間を延ばすことができる。また、燃料電池１０の生成水は、純水、あるいは、純水に近い水である。したがって、生成水を培養装置２００に供給する際に、雑菌および他の微生物等が培養装置２００内に流入することを抑制でき、他の微生物によりユーグレナの培養が阻害されること抑制できる。 According to the Euglena culture system 500 of the present embodiment having the above configuration, the fuel cell 10, the culture device 200 for culturing the Euglena, and the generated water supply for supplying the generated water accompanying the power generation of the fuel cell 10 to the culture device 200 Since it has the generated water flow path 71 and the generated water tank 72 as a part, the euglena containing nutrients such as protein and starch can be cultured using the generated water of the fuel cell 10. Therefore, when sufficient food cannot be prepared, the period of survival can be extended. The water generated by the fuel cell 10 is pure water or water close to pure water. Therefore, when supplying the produced water to the culture device 200, it is possible to suppress the inflow of various bacteria and other microorganisms into the culture device 200, and it is possible to suppress the inhibition of the euglena culture by other microorganisms.

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態におけるユーグレナ培養システム５００では、メタンガス（ＣＨ_４）を改質することによって、水素ガス（Ｈ_２）と二酸化炭素（ＣＯ_２）とを生成し、生成された水素ガスを燃料電池１０に、生成された二酸化炭素を培養装置２００に、それぞれ供給する。以下、具体的に説明する。 B. Second embodiment:
In the Euglena culture system 500 according to the second embodiment, hydrogen gas (H ₂ ) and carbon dioxide (CO ₂ ) are generated by reforming methane gas (CH ₄ ), and the generated hydrogen gas is used as the fuel cell 10 The generated carbon dioxide is supplied to the culture device 200. Hereinafter, a specific description will be given.

図５は、第２実施形態における燃料電池システム１００ａの構成を示す概略図である。図５および以降の説明では、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を用い、説明を省略する。第２実施形態における燃料電池システム１００ａが第１実施形態における燃料電池システム１００と異なる点は、燃料ガス供給排出部５０に代えて、燃料ガス供給排出部５０ａを備える点である。燃料ガス供給排出部５０ａは、水素ガスを含む燃料ガスを改質により生成し、燃料電池１０に供給する。燃料ガス供給排出部５０ａは、水素ガスタンク５２に代えてメタンガスタンク５２ａを備える点と、改質装置５２ｂを備える点と、において、燃料ガス供給排出部５０と異なる。 FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of a fuel cell system 100a according to the second embodiment. In FIG. 5 and the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The fuel cell system 100a according to the second embodiment differs from the fuel cell system 100 according to the first embodiment in that a fuel gas supply / discharge unit 50a is provided instead of the fuel gas supply / discharge unit 50. The fuel gas supply / discharge unit 50 a generates a fuel gas containing hydrogen gas by reforming and supplies the fuel gas to the fuel cell 10. The fuel gas supply / discharge unit 50a differs from the fuel gas supply / discharge unit 50 in that a methane gas tank 52a is provided instead of the hydrogen gas tank 52 and a reformer 52b is provided.

メタンガスタンク５２ａには、メタンガスが貯蔵されている。改質装置５２ｂは、いわゆる水蒸気改質を行い、メタンガスを水蒸気と反応させることで、水素と二酸化炭素とを含む改質ガスを生成する。改質装置５２ｂは、改質反応を進行させる触媒を備えており、かかる触媒では、下記式（１）および（２）に示す化学反応が順次進行し、改質装置５２ｂでは、下記式（３）に示す化学反応が進行する。 Methane gas is stored in the methane gas tank 52a. The reformer 52b performs what is called steam reforming, and reacts methane gas with steam to generate a reformed gas containing hydrogen and carbon dioxide. The reforming device 52b includes a catalyst that allows the reforming reaction to proceed. With such a catalyst, the chemical reactions represented by the following formulas (1) and (2) proceed sequentially, and the reforming device 52b performs the following formula (3) The chemical reaction shown in ()) proceeds.

ＣＨ₃ＯＨ → ＣＯ＋２Ｈ₂ …（１）
ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ → ＣＯ₂ ＋Ｈ₂ …（２）
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ → ＣＯ₂ ＋３Ｈ₂ …（３） CH ₃ OH → CO + 2H ₂ (1)
CO + H ₂ O → CO ₂ + H ₂ ... (2)
CH ₃ OH + H ₂ O → CO ₂ + 3H ₂ (3)

改質装置５２ｂは、改質ガスから水素ガスを分離するとともに、分離された水素ガスに含まれる水蒸気を除去した後、燃料ガス配管５１を介して燃料電池１０に水素ガスを供給する。また、改質装置５２ｂは、水素ガスが分離された改質ガス、すなわち、二酸化炭素を含むガスを培養装置２００に供給する。 The reformer 52b separates the hydrogen gas from the reformed gas, removes the water vapor contained in the separated hydrogen gas, and then supplies the hydrogen gas to the fuel cell 10 via the fuel gas pipe 51. The reformer 52b supplies the culture device 200 with a reformed gas from which hydrogen gas has been separated, that is, a gas containing carbon dioxide.

第２実施形態におけるユーグレナ培養処理は、図４に示す第１実施形態のユーグレナ培養処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。 The Euglena culture process in the second embodiment is the same as the Euglena culture process in the first embodiment shown in FIG. 4, and thus a detailed description thereof will be omitted.

以上の構成を有する第２実施形態のユーグレナ培養システム５００によれば、第１実施形態と同様な効果を奏する。加えて、例えば、宇宙船のように二酸化炭素がない環境においてユーグレナ培養システム５００を利用する場合に、培養装置２００に二酸化炭素を供給することにより、ユーグレナが光合成を行うことができ、栄養素がより豊富なユーグレナを培養できる。 According to the Euglena culture system 500 of the second embodiment having the above configuration, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In addition, for example, when using the Euglena culture system 500 in an environment without carbon dioxide such as a spacecraft, by supplying carbon dioxide to the culture device 200, Euglena can perform photosynthesis, and nutrients can be further increased. Abundant euglena can be cultured.

Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態におけるユーグレナ培養システム５００では、燃料電池１０の発電電力に生じた余剰電力を利用して水の電気分解を行い、水素（Ｈ_２）と酸素（Ｏ_２）とを生成し、生成された水素（Ｈ_２）および酸素（Ｏ_２）をタンクに貯蔵する。以下、具体的に説明する。 C. Third embodiment:
In the Euglena culture system 500 according to the third embodiment, water is electrolyzed by using surplus power generated in the power generated by the fuel cell 10 to generate hydrogen (H ₂ ) and oxygen (O ₂ ). The stored hydrogen (H ₂ ) and oxygen (O ₂ ) are stored in a tank. Hereinafter, a specific description will be given.

図６は、第３実施形態における燃料電池システム１００ｂの構成を示す概略図である。第３実施形態における燃料電池システム１００ｂが第１実施形態における燃料電池システム１００と異なる点は、酸化剤ガス供給排出部３０に代えて酸化剤ガス供給排出部３０ａを備える点と、水電気分解装置９０を備える点とである。酸化剤ガス供給排出部３０ａは、エアフローメータ３２およびエアコンプレッサ３３を省略する点と、酸素タンク３６を備える点と、において、酸化剤ガス供給排出部３０と異なる。 FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a fuel cell system 100b according to the third embodiment. The fuel cell system 100b according to the third embodiment is different from the fuel cell system 100 according to the first embodiment in that an oxidizing gas supply / discharge unit 30a is provided instead of the oxidizing gas supply / discharge unit 30; 90. The oxidizing gas supply / discharge unit 30a differs from the oxidizing gas supply / discharge unit 30 in that the air flow meter 32 and the air compressor 33 are omitted and that the oxidizing gas supply / discharge unit 30a includes an oxygen tank 36.

酸化剤ガス供給排出部３０ａは、水電気分解装置９０により生成された酸素を燃料電池１０に供給する。このため、酸化剤ガス供給排出部３０ａは、エアフローメータ３２およびエアコンプレッサ３３を備えていない。酸素タンク３６は、水電気分解装置９０により生成された酸素を貯蔵する。 The oxidizing gas supply / discharge unit 30 a supplies oxygen generated by the water electrolysis device 90 to the fuel cell 10. For this reason, the oxidizing gas supply / discharge unit 30 a does not include the air flow meter 32 and the air compressor 33. The oxygen tank 36 stores oxygen generated by the water electrolyzer 90.

水電気分解装置９０は、いわゆる水の電気分解を行う。水電気分解装置９０は、電解質の水溶液中に２つの電極を備える。かかる電極には、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０を介して、燃料電池１０の余剰電力が供給されて、直流電圧がかけられる。その結果、一方の電極において酸化反応が起こり、酸素が発生する。また、他方の電極において還元反応が起こり、水素が発生する。水の電気分解により発生した水素は、水素ガスタンク５２に供給されて、貯蔵される。また、水の電気分解により発生した酸素は、酸素タンク３６に供給されて、貯蔵される。なお、水電気分解装置９０内の水溶液の溶媒（水）は、燃料電池１０の生成水を利用してもよいし、雨水を貯留しておき、貯留された雨水を利用してもよい。 The water electrolysis device 90 performs so-called water electrolysis. The water electrolysis device 90 includes two electrodes in an aqueous solution of an electrolyte. Surplus power of the fuel cell 10 is supplied to such an electrode via the DC / DC converter 80, and a DC voltage is applied. As a result, an oxidation reaction occurs at one electrode, and oxygen is generated. In addition, a reduction reaction occurs at the other electrode, and hydrogen is generated. Hydrogen generated by the electrolysis of water is supplied to and stored in a hydrogen gas tank 52. Oxygen generated by the electrolysis of water is supplied to the oxygen tank 36 and stored. As the solvent (water) of the aqueous solution in the water electrolysis device 90, water generated by the fuel cell 10 may be used, or rainwater may be stored, and the stored rainwater may be used.

第３実施形態におけるユーグレナ培養処理は、図４に示す第１実施形態のユーグレナ培養処理と同じであるので、その詳細な説明は省略する。 The euglena culture process in the third embodiment is the same as the euglena culture process in the first embodiment shown in FIG. 4, and thus a detailed description thereof will be omitted.

以上の構成を有する第３実施形態のユーグレナ培養システム５００によれば、第１実施形態と同様な効果を奏する。加えて、燃料電池１０の発電電力で生じた余剰電力を利用して、燃料電池１０の反応ガスである水素および酸素を生成できる。 According to the Euglena culture system 500 of the third embodiment having the above configuration, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In addition, the surplus power generated by the power generated by the fuel cell 10 can be used to generate hydrogen and oxygen, which are reaction gases of the fuel cell 10.

Ｄ．他の実施形態：
（１）上記第２実施形態において、改質に用いる原料は、メタンに代えて、プロパン、ブタン、灯油、ナフサ等の炭化水素系燃料や、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル等の燃料を用いてもよい。このような構成においても、上記第２実施形態と同様な効果を奏する。 D. Other embodiments:
(1) In the second embodiment, the raw material used for reforming may be a hydrocarbon-based fuel such as propane, butane, kerosene, or naphtha, or a fuel such as methanol, ethanol, or dimethyl ether, instead of methane. . With such a configuration, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

（２）上記第３実施形態において、水電気分解装置９０は、太陽光発電による電力を利用して水の電気分解を行なってもよい。このような構成においても、上記第３実施形態と同様な効果を奏する。 (2) In the third embodiment, the water electrolyzer 90 may perform water electrolysis using electric power generated by solar power. Even in such a configuration, the same effect as in the third embodiment can be obtained.

（３）上記各実施形態において、第２気液分離器４３を省略してもよい。かかる構成では、第１気液分離器６２の下部に生成水タンク７２を設けてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。 (3) In each of the above embodiments, the second gas-liquid separator 43 may be omitted. In such a configuration, the generated water tank 72 may be provided below the first gas-liquid separator 62. Even in such a configuration, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

（４）上記各実施形態において、燃料電池１０は、固体高分子型燃料電池であったが、固体高分子型燃料電池に限らず、固体酸化物型燃料電池など任意の種類の燃料電池を採用してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。 (4) In each of the above embodiments, the fuel cell 10 is a polymer electrolyte fuel cell. However, the fuel cell 10 is not limited to the polymer electrolyte fuel cell, and any type of fuel cell such as a solid oxide fuel cell may be used. May be. Even in such a configuration, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary of the invention may be used to solve some or all of the above-described problems, or to provide one of the above-described effects. In order to achieve a part or all, replacement or combination can be appropriately performed. Unless the technical features are described as essential in the present specification, they can be deleted as appropriate.

ｓｐ…空間、１０…燃料電池、１１…セル、２０…制御装置、２１…ＣＰＵ、２２…制御部、２５…メモリ、３０…酸化剤ガス供給排出部、３０ａ…酸化剤ガス供給排出部、３１…酸化剤ガス配管、３２…エアフローメータ、３３…エアコンプレッサ、３４…第１開閉弁、３５…第１圧力計、３６…酸素タンク、４１…酸化オフガス配管、４２…第１調圧弁、４３…第２気液分離器、４４…第３開閉弁、４５…排気排水配管、５０…燃料ガス供給排出部、５０ａ…燃料ガス供給排出部、５１…燃料ガス配管、５２…水素ガスタンク、５２ａ…メタンガスタンク、５２ｂ…改質装置、５３…第２開閉弁、５４…第２調圧弁、５５…インジェクタ、５６…第２圧力計、６１…燃料オフガス配管、６２…第１気液分離器、６３…排気排水弁、６４…接続配管、６５…循環配管、６６…水素ポンプ、７１…生成水流路、７２…生成水タンク、７３…貯留量検出センサ、７４…排水弁、７５…生成水ポンプ、８０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、８２…二次電池、８３…負荷、８４…照明装置、８５…電流センサ、９０…水電気分解装置、１００…燃料電池システム、１００ａ…燃料電池システム、１００ｂ…燃料電池システム、２００…培養装置、２１０…培養槽、２１１…培地、２１３…撹拌装置、２１４…撹拌翼、２３０…気相容器、２３１…気体供給路、２３３…第１バルブ、２５０…栄養源貯留槽、２５１…液体供給路、２５３…第２バルブ、５００…ユーグレナ培養システム sp: space, 10: fuel cell, 11: cell, 20: control device, 21: CPU, 22: control unit, 25: memory, 30: oxidant gas supply / discharge unit, 30a: oxidant gas supply / discharge unit, 31 ... Oxidizing gas pipe, 32 ... Air flow meter, 33 ... Air compressor, 34 ... First open / close valve, 35 ... First pressure gauge, 36 ... Oxygen tank, 41 ... Oxidizing off gas pipe, 42 ... First pressure regulating valve, 43 ... Second gas-liquid separator, 44: third on-off valve, 45: exhaust / drain pipe, 50: fuel gas supply / discharge section, 50a: fuel gas supply / discharge section, 51: fuel gas pipe, 52: hydrogen gas tank, 52a: methane gas Tank, 52b ... reformer, 53 ... second on-off valve, 54 ... second pressure regulating valve, 55 ... injector, 56 ... second pressure gauge, 61 ... fuel off gas pipe, 62 ... first gas-liquid separator, 63 ... Exhaust drain valve, 64 ... Connection pipe, 65: circulation pipe, 66: hydrogen pump, 71: generated water flow path, 72: generated water tank, 73: stored amount detection sensor, 74: drain valve, 75: generated water pump, 80: DC / DC converter, 82: secondary battery, 83: load, 84: lighting device, 85: current sensor, 90: water electrolysis device, 100: fuel cell system, 100a: fuel cell system, 100b: fuel cell system, 200: culture device, 210: Culture tank, 211: Medium, 213: Stirrer, 214: Stirrer, 230: Gas phase vessel, 231: Gas supply path, 233: First valve, 250: Nutrient source storage tank, 251: Liquid supply path, 253: second valve, 500: Euglena culture system

Claims

An euglena culture system,
A fuel cell,
A culture device for culturing Euglena,
A generated water supply unit that supplies generated water accompanying the power generation of the fuel cell to the culture device,
An Euglena culture system comprising: