JP7043053B2

JP7043053B2 - Power generator

Info

Publication number: JP7043053B2
Application number: JP2017177785A
Authority: JP
Inventors: 耕造田口; 敏宏小澤
Original assignee: Ritsumeikan Trust
Current assignee: Ritsumeikan Trust
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2037-09-15
Also published as: JP2019053909A

Description

本発明は、微生物の代謝反応を利用して有機物である燃料を電気エネルギーに変換する発電装置に関する。 The present invention relates to a power generation device that converts organic fuel into electrical energy by utilizing the metabolic reaction of microorganisms.

従来、微生物の代謝反応を利用して有機物である燃料を電気エネルギーに変換し、発電する装置が知られている。一般に、この種の発電装置は微生物燃料電池と呼ばれ、アノード電極とカソード電極とを備えている。そして、微生物燃料電池は、燃料としての有機物が微生物によって分解されるときに発生する電子をアノード電極にて回収し、アノード電極から外部回路を経由してカソード電極へ移動させる。また、アノード電極において発生したプロトンは、カソード電極へ移動した電子と、酸素と反応して水を生じさせる（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, there is known a device that converts an organic fuel into electric energy to generate electricity by utilizing a metabolic reaction of microorganisms. Generally, this type of power generation device is called a microbial fuel cell and includes an anode electrode and a cathode electrode. Then, the microbial fuel cell collects the electrons generated when the organic substance as fuel is decomposed by the microorganisms at the anode electrode and moves them from the anode electrode to the cathode electrode via an external circuit. Further, the protons generated at the anode electrode react with the electrons transferred to the cathode electrode with oxygen to generate water (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１５－１７０４６６号公報JP-A-2015-170466

以上のような微生物燃料電池は、燃料としての有機物を微生物に与えることによって、比較的小さな電力を簡単に生成することができるため、例えば、携帯電話等の小型の電気機器を駆動する非常用バッテリとして用いることが考えられる。
しかしながら、非常時などの限られたときのみに使用される発電装置を常備しておくためには、発電していない状態で容易に保存できることが求められる。
そこで、本発明は、不使用の状態で保存が容易な発電装置を提供することを目的とする。 The above-mentioned microbial fuel cell can easily generate a relatively small amount of electric power by supplying an organic substance as a fuel to the microorganism. Therefore, for example, an emergency battery for driving a small electric device such as a mobile phone. It is conceivable to use it as.
However, in order to keep a power generation device that is used only in a limited time such as an emergency, it is required that the power generation device can be easily stored in a non-power generation state.
Therefore, an object of the present invention is to provide a power generation device that can be easily stored in an unused state.

本発明の発電装置は、
アノード電極と、
前記アノード電極に電気的に接続されたカソード電極と、
前記アノード電極と前記カソード電極との間を区画し前記アノード電極で発生したプロトンの透過を許容するセパレータと、
乾燥状態で生存することが可能であり、かつ有機物を分解したときに前記アノード電極に電子を受け渡す微生物と、
前記セパレータよりも前記アノード電極側の領域であって外部から水分が供給される領域に配置され、乾燥状態の微生物を保持する保持体と、を備えている。 The power generation device of the present invention
Anode electrode and
A cathode electrode electrically connected to the anode electrode and
A separator that partitions between the anode electrode and the cathode electrode and allows the permeation of protons generated by the anode electrode,
Microorganisms that can survive in a dry state and that transfer electrons to the anode electrode when decomposing organic matter,
It is provided with a retainer which is arranged in a region on the anode electrode side of the separator and where water is supplied from the outside and holds microorganisms in a dry state.

上記構成を有する発電装置は、乾燥状態でも生存可能な微生物を保持する保持体を備えている。このため、セパレータよりもアノード電極側の領域（以下、「アノード領域」ともいう）に水分がない乾燥状態で発電装置を容易に保存することが可能となり、使用時にのみアノード領域に水分を供給することによって発電を行うことができる。 The power generation device having the above configuration includes a retainer that retains microorganisms that can survive even in a dry state. Therefore, it is possible to easily store the power generation device in a dry state where there is no moisture in the region on the anode electrode side of the separator (hereinafter, also referred to as “anode region”), and the moisture is supplied to the anode region only when used. By doing so, it is possible to generate electricity.

なお、本発明の発電装置は、電気機器を駆動するために発電するものに限らず、他の用途のために発電するものであってもよい。例えば、供給された水分の特性等を発電量に応じて検出するセンサとして機能するものや、有機物を含む排水（廃水）を処理する過程で発電するものであってもよい。 The power generation device of the present invention is not limited to the one that generates electricity for driving an electric device, and may be one that generates electricity for other purposes. For example, it may function as a sensor that detects the characteristics of the supplied water according to the amount of power generation, or may generate power in the process of treating wastewater (wastewater) containing organic substances.

上記発電装置において、好ましくは、前記アノード電極が、前記保持体を構成している。
このような構成によって、部品点数を少なくし、発電装置の小型化及び構造の簡素化を図ることができる。 In the power generation device, preferably, the anode electrode constitutes the holding body.
With such a configuration, the number of parts can be reduced, the size of the power generation device can be reduced, and the structure can be simplified.

好ましくは、前記発電装置が、前記アノード電極とは別体の保持体を備えている。 Preferably, the power generator comprises a retainer separate from the anode electrode.

また、好ましくは、前記保持体が、吸水性を有している。
このような構成によって、保持体に水分を保持することが可能となり、発電時間を長く持続させることができる。 Further, preferably, the retainer has water absorption.
With such a configuration, it becomes possible to retain water in the holding body, and the power generation time can be maintained for a long time.

好ましくは、前記保持体が、前記有機物を含んでいる。
このような構成によって、外部から水分とともに有機物を供給しなくても発電を行うことができる。言い換えると、水分さえ供給することができれば、いかなる環境においても発電を行うことができる。 Preferably, the retainer contains the organic material.
With such a configuration, it is possible to generate electricity without supplying an organic substance together with water from the outside. In other words, power can be generated in any environment as long as it can supply water.

好ましくは、前記保持体が、前記有機物を含む素材からなる。
このような構成によって、保持体自身を燃料として発電を行うことができる。 Preferably, the retainer is made of a material containing the organic substance.
With such a configuration, power can be generated using the holding body itself as fuel.

好ましくは、前記セパレータが、疎水化処理が施された紙素材からなる。
このような構成によって、セパレータを安価に作成することができる。 Preferably, the separator is made of a hydrophobized paper material.
With such a configuration, a separator can be produced at low cost.

好ましくは、前記アノード電極及び前記カソード電極の少なくとも一方が、カーボンナノチューブを含んでいる。
アノード電極及び前記カソード電極の少なくとも一方がカーボンナノチューブを含むことによって、当該電極の表面積を拡大させることができ、内部抵抗を下げて出力を高めることができる。また、保持体としてのアノード電極がカーボンナノチューブを含む場合、表面積の拡大によってより多くの微生物を保持することができ、出力を高めることが可能となる。 Preferably, at least one of the anode electrode and the cathode electrode contains carbon nanotubes.
By including carbon nanotubes in at least one of the anode electrode and the cathode electrode, the surface area of the electrode can be increased, the internal resistance can be lowered, and the output can be increased. Further, when the anode electrode as a retainer contains carbon nanotubes, it is possible to retain more microorganisms by increasing the surface area, and it is possible to increase the output.

好ましくは、前記微生物が枯草菌である。
枯草菌は、乾燥した環境や高温環境においても生存が可能である。したがって、微生物として枯草菌を用いることによって乾燥した状態で長期の保存が可能な発電装置を提供することができる。 Preferably, the microorganism is Bacillus subtilis.
Bacillus subtilis can survive in dry and hot environments. Therefore, by using Bacillus subtilis as a microorganism, it is possible to provide a power generation device capable of long-term storage in a dry state.

本発明の発電装置は、
アノード電極と、
前記アノード電極に電気的に接続されたカソード電極と、
前記アノード電極と前記カソード電極との間を区画し前記アノード電極で発生したプロトンの透過を許容するセパレータと、
乾燥状態で生存することが可能であり、かつ有機物を分解したときに前記アノード電極に電子を受け渡す微生物と、
前記セパレータよりも前記アノード電極側の領域であって外部から水分が供給される領域に配置され、乾燥状態の微生物を保持する保持体と、を備え、
前記アノード電極が、カーボンナノチューブ複合紙からなり、かつ前記保持体を構成しており、
前記セパレータが、疎水化処理が施された紙素材からなり、
前記微生物が枯草菌である。 The power generation device of the present invention
Anode electrode and
A cathode electrode electrically connected to the anode electrode and
A separator that partitions between the anode electrode and the cathode electrode and allows the permeation of protons generated by the anode electrode,
Microorganisms that can survive in a dry state and that transfer electrons to the anode electrode when decomposing organic matter,
It is provided with a retainer which is arranged in a region on the anode electrode side of the separator and where water is supplied from the outside and holds a dry microorganism.
The anode electrode is made of carbon nanotube composite paper and constitutes the holder.
The separator is made of a paper material that has been hydrophobized.
The microorganism is Bacillus subtilis.

上記構成を有する発電装置は、乾燥状態でも生存可能な微生物を保持する保持体を備えている。このため、アノード領域に水分がない乾燥状態で発電装置を容易に保存することが可能となり、使用時にのみアノード領域に水分を供給することによって発電を行うことができる。
また、アノード電極が、前記保持体を構成しているので、部品点数を少なくし、発電装置の小型化及び構造の簡素化を図ることができる。
さらに、微生物が枯草菌であるので、乾燥した環境や高温環境においても生存が可能であり、乾燥した状態で長期の保存が可能な発電装置を提供することができる。
そして、アノード電極がカーボンナノチューブ複合紙であるので、その成分に含まれるセルロースを枯草菌が分解して発電することができ、外部からの有機物の供給を不要とすることができる。また、カーボンナノチューブ複合紙に水を吸水して保持することができるので、発電時間を長く持続させることができる。
また、アノード電極及びセパレータが、紙素材からなるので、発電装置の軽量化を図ることができるとともに、発電装置の廃棄を容易にすることができる。 The power generation device having the above configuration includes a retainer that retains microorganisms that can survive even in a dry state. Therefore, the power generation device can be easily stored in a dry state where there is no moisture in the anode region, and power can be generated by supplying moisture to the anode region only at the time of use.
Further, since the anode electrode constitutes the holding body, the number of parts can be reduced, the size of the power generation device can be reduced, and the structure can be simplified.
Further, since the microorganism is Bacillus subtilis, it is possible to survive in a dry environment or a high temperature environment, and it is possible to provide a power generation device capable of long-term storage in a dry state.
Since the anode electrode is a carbon nanotube composite paper, Bacillus subtilis can decompose cellulose contained in the component to generate electricity, and it is possible to eliminate the need for external supply of organic substances. Further, since the carbon nanotube composite paper can absorb and retain water, the power generation time can be maintained for a long time.
Further, since the anode electrode and the separator are made of a paper material, the weight of the power generation device can be reduced and the disposal of the power generation device can be facilitated.

本発明によれば、保存が容易な発電装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power generation device that is easy to store.

一実施形態に係る発電装置を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the power generation apparatus which concerns on one Embodiment. 発電装置の具体的構成を示す側面図である。It is a side view which shows the concrete structure of a power generation apparatus. 発電装置の具体的構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the concrete structure of a power generation apparatus. 他の実施形態に係る発電装置の具体的構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the specific structure of the power generation apparatus which concerns on other embodiment. さらに他の実施形態に係る発電装置の具体的構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the specific structure of the power generation apparatus which concerns on still another Embodiment. さらに他の実施形態に係る発電装置の具体的構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the specific structure of the power generation apparatus which concerns on still another Embodiment. 発電特性を示すグラフである。It is a graph which shows the power generation characteristic. 発電特性を示すグラフである。It is a graph which shows the power generation characteristic. 発電特性を示すグラフである。It is a graph which shows the power generation characteristic.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［発電装置の構成］
図１は、一実施形態に係る発電装置を模式的に示す説明図である。
本実施形態の発電装置１０は、一槽型の微生物燃料電池により構成されている。また、本実施形態の発電装置１０は、例えば非常用バッテリと使用することが想定され、平常時は、乾燥状態で保存され、非常時のみに発電を行って電気機器等に通電を行い、使用後は廃棄される使い捨てタイプとされている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of power generator]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a power generation device according to an embodiment.
The power generation device 10 of the present embodiment is composed of a one-tank type microbial fuel cell. Further, the power generation device 10 of the present embodiment is assumed to be used as an emergency battery, for example, and is stored in a dry state in normal times, and is used by generating power only in an emergency to energize an electric device or the like. After that, it is a disposable type that is discarded.

この微生物燃料電池１０は、微生物２０が、有機物である燃料を分解する作用を利用して発電を行うものであり、筐体１１と、アノード電極１２と、カソード電極１３と、セパレータ１４とを備えている。
筐体１１は、アノード電極１２が配置されるアノード領域１７を備えており、このアノード領域１７内には外部から供給された水分を貯留することができる。ただし、発電装置１０の不使用時には、アノード領域１７は乾燥状態とされる。
アノード電極１２とカソード電極１３とは外部回路（負荷抵抗）１５を介して電気配線により電気的に接続されている。 The microbial fuel cell 10 generates electricity by utilizing the action of the microorganism 20 for decomposing a fuel which is an organic substance, and includes a housing 11, an anode electrode 12, a cathode electrode 13, and a separator 14. ing.
The housing 11 includes an anode region 17 in which the anode electrode 12 is arranged, and water supplied from the outside can be stored in the anode region 17. However, when the power generation device 10 is not used, the anode region 17 is in a dry state.
The anode electrode 12 and the cathode electrode 13 are electrically connected by electrical wiring via an external circuit (load resistance) 15.

（アノード電極）
アノード電極１２は、カーボンナノチューブ複合紙からなる。カーボンナノチューブ複合紙は、紙の成分であるパルプ繊維にカーボンナノチューブを分散させたものである。カーボンナノチューブ複合紙は、例えば、次のように作製することができる。まず、カーボンナノチューブを分散させた水溶液（カーボンナノチューブ分散液）と、パルプを分散させた水溶液（パルプ分散液）とを混合し、マグネティックスターラ等を用いて所定時間（例えば２４時間）撹拌する。その後、混合された水溶液を乾燥機により約４０℃で所定期間（例えば２日程度）乾燥させる。この状態のカーボンナノチューブ複合紙は疎水性となるため、さらにプラズマ処理を施すことによって親水性を高める。 (Anode electrode)
The anode electrode 12 is made of carbon nanotube composite paper. Carbon nanotube composite paper is made by dispersing carbon nanotubes in pulp fibers, which are components of paper. The carbon nanotube composite paper can be produced, for example, as follows. First, an aqueous solution in which carbon nanotubes are dispersed (carbon nanotube dispersion) and an aqueous solution in which pulp is dispersed (pulp dispersion) are mixed and stirred for a predetermined time (for example, 24 hours) using a magnetic stirrer or the like. Then, the mixed aqueous solution is dried at about 40 ° C. for a predetermined period (for example, about 2 days) by a dryer. Since the carbon nanotube composite paper in this state becomes hydrophobic, the hydrophilicity is further enhanced by further plasma treatment.

アノード電極１２は、カーボンナノチューブの支持基材として紙が用いられるので、可撓性（フレキシブル性）を有し、容易に湾曲させることができる。したがって、使用形態の自由度を高めることができる。また、アノード電極１２を構成するカーボンナノチューブ複合紙は、パルプ繊維に水を含ませることができるため、吸水性を有する。なお、アノード電極１２の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とされる。 Since paper is used as the supporting base material for the carbon nanotubes, the anode electrode 12 has flexibility and can be easily curved. Therefore, the degree of freedom in the usage pattern can be increased. Further, the carbon nanotube composite paper constituting the anode electrode 12 has water absorption because the pulp fibers can be impregnated with water. The thickness of the anode electrode 12 is, for example, 0.1 mm or more and 1 mm or less.

アノード電極１２には、有機物を分解する微生物２０が保持されている。すなわち、アノード電極１２は、微生物２０を保持するための「保持体」を構成している。
アノード電極１２は、微生物２０を培養している培養液に所定時間浸した後、乾燥させることによって微生物２０を乾燥状態で保持することができる。このとき、培養液に含まれるエサとなる有機物もアノード電極１２に含まれた状態となる。また、後述するように微生物２０が枯草菌である場合、セルロースを分解することができるため、カーボンナノチューブ複合紙に含まれるパルプ繊維の成分であるセルロースを燃料として代謝反応を行う。 The anode electrode 12 holds a microorganism 20 that decomposes organic substances. That is, the anode electrode 12 constitutes a "retainer" for retaining the microorganism 20.
The anode electrode 12 can keep the microorganism 20 in a dry state by immersing the microorganism 20 in the culture solution in which the microorganism 20 is cultivated for a predetermined time and then drying it. At this time, the organic matter serving as food contained in the culture solution is also contained in the anode electrode 12. Further, as will be described later, when the microorganism 20 is Bacillus subtilis, cellulose can be decomposed, so that cellulose, which is a component of pulp fibers contained in the carbon nanotube composite paper, is used as a fuel for a metabolic reaction.

（微生物）
本実施形態の微生物２０は、枯草菌、例えば納豆菌が用いられている。枯草菌は、有機物としてのセルロースやグルコースを分解する。また、枯草菌は、栄養分が枯渇すると、芽胞を形成して休眠状態となり、高温状態や乾燥状態等の劣悪な環境下においても長期間にわたって生存状態を維持する。一方、芽胞を形成した枯草菌は、栄養が与えられると休眠状態を終えて発芽し、増殖する。本実施形態では、このような枯草菌の性質を利用することによって、長期保存可能な発電装置１０を実現している。ただし、本実施形態の発電装置１０は、枯草菌を用いたものに限定されず、乾燥状態でも生存可能な他の微生物、例えば、グルコースを分解する酵母菌、大腸菌等を適用することもできる。なお、本発明で用いる微生物は、セルロースやグルコース以外の有機物を分解するものであってもよい。 (Microorganisms)
As the microorganism 20 of the present embodiment, Bacillus subtilis, for example, Bacillus natto is used. Bacillus subtilis decomposes cellulose and glucose as organic substances. In addition, Bacillus subtilis forms spores and becomes dormant when nutrients are depleted, and maintains a viable state for a long period of time even in a poor environment such as a high temperature state or a dry state. On the other hand, Bacillus subtilis that has formed spores ends its dormant state and germinates and proliferates when nourished. In the present embodiment, a power generation device 10 that can be stored for a long period of time is realized by utilizing such properties of Bacillus subtilis. However, the power generation device 10 of the present embodiment is not limited to the one using Bacillus subtilis, and other microorganisms that can survive even in a dry state, for example, yeast that decomposes glucose, Escherichia coli, and the like can also be applied. The microorganism used in the present invention may decompose organic substances other than cellulose and glucose.

（カソード電極）
カソード電極１３は、アノード電極１２と同様にカーボンナノチューブ複合紙からなる。したがって、アノード電極１２と同様の方法により作製することができる。また、カソード電極１３は、酸素の透過性を有する、いわゆるエアカソードである。
カソード電極１３には、触媒としてフェリシアン化カリウムが含まれている。具体的には、カソード電極１３は、フェリシアン化カリウム水溶液に所定時間浸した後、乾燥させることによって作製される。カソード電極１３の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とされる。 (Cathode electrode)
The cathode electrode 13 is made of carbon nanotube composite paper like the anode electrode 12. Therefore, it can be manufactured by the same method as that of the anode electrode 12. Further, the cathode electrode 13 is a so-called air cathode having oxygen permeability.
The cathode electrode 13 contains potassium ferricyanide as a catalyst. Specifically, the cathode electrode 13 is produced by immersing it in an aqueous potassium ferricyanide solution for a predetermined time and then drying it. The thickness of the cathode electrode 13 is, for example, 0.1 mm or more and 1 mm or less.

（セパレータ）
セパレータ１４は、アノード領域１７で発生したプロトン（水素イオン）を透過可能であり、アノード領域１７内の水分の透過を防止するものである。このセパレータ１４として、一般的にはプロトン交換膜（ＰＥＭ）が用いられる。ただし、本実施形態では、ＰＥＭに代えて、紙製のセパレータ１４が用いられている。このセパレータ１４は、例えば、濾紙（例えば、孔径が約５μｍ）に防水剤を塗布（疎水化処理）することによって作製することができる。紙製のセパレータ１４は、プロトン交換膜と比べて、安価に作製することができるとともに、使用後の廃棄が容易になるという利点を有する。なお、セパレータ１４として孔径がより小さい濾紙（例えば、約０．０５μｍ）を用いれば、濾紙自体で水分の透過を阻止することができるため、疎水化処理を行わなくてもよい。しかし、この場合、濾紙が非常に高価となるため、コストの面では、比較的孔径の大きな濾紙に対して疎水化処理を施すことが好ましい。 (Separator)
The separator 14 is capable of permeating protons (hydrogen ions) generated in the anode region 17 and prevents the permeation of water in the anode region 17. A proton exchange membrane (PEM) is generally used as the separator 14. However, in this embodiment, a paper separator 14 is used instead of the PEM. The separator 14 can be produced, for example, by applying a waterproofing agent (hydrophobic treatment) to a filter paper (for example, a pore diameter of about 5 μm). The paper separator 14 has the advantages that it can be manufactured at a lower cost than the proton exchange membrane and that it can be easily disposed of after use. If a filter paper having a smaller pore diameter (for example, about 0.05 μm) is used as the separator 14, the filter paper itself can prevent the permeation of water, so that the hydrophobizing treatment may not be performed. However, in this case, the filter paper becomes very expensive, and in terms of cost, it is preferable to perform the hydrophobizing treatment on the filter paper having a relatively large pore size.

［発電装置の具体的構造］
図２は、発電装置の具体的構造を示す側面図、図３は、同分解斜視図である。
筐体１１は、一対の主枠３１ａ、３１ｂと、一対の副枠３２ａ，３２ｂとを有している。一対の主枠３１ａ，３１ｂは、合成樹脂材等により略正方形状に形成された薄板材からなり、中央部に略正方形状の開口３１ａ１，３１ｂ１が形成されている。一対の主枠３１ａ，３１ｂは、セパレータ１４を間に挟んだ状態で互いに重ね合わされている。セパレータ１４は、主枠３１ａ、３１ｂとほぼ同一寸法の略正方形状に形成されている。 [Specific structure of power generation equipment]
FIG. 2 is a side view showing a specific structure of the power generation device, and FIG. 3 is an exploded perspective view.
The housing 11 has a pair of main frames 31a and 31b and a pair of sub-frames 32a and 32b. The pair of main frames 31a and 31b are made of a thin plate material formed in a substantially square shape by a synthetic resin material or the like, and a substantially square opening 31a1, 31b1 is formed in the central portion. The pair of main frames 31a and 31b are overlapped with each other with the separator 14 sandwiched between them. The separator 14 is formed in a substantially square shape having substantially the same dimensions as the main frames 31a and 31b.

一対の副枠３２ａ，３２ｂは、合成樹脂材等により略正方形に形成された薄板材からなり、中央部に略四角形状の開口３２ａ１，３２ｂ１が形成されている。副枠３２ａ，３２ｂの外形は、主枠３１ａ，３１ｂの開口３１ａ１，３１ｂ１と略同一形状に形成されている。 The pair of sub-frames 32a and 32b are made of a thin plate material formed in a substantially square shape by a synthetic resin material or the like, and a substantially square opening 32a1 and 32b1 are formed in the central portion. The outer shape of the sub-frames 32a and 32b is formed to have substantially the same shape as the openings 31a1 and 31b1 of the main frames 31a and 31b.

一方の副枠３２ａは、アノード電極１２を間に挟んだ状態で一方の主枠３１ａに重ね合わされ、他方の副枠３２ｂは、カソード電極１３を間に挟んだ状態で他方の主枠３１ｂに重ね合わされる。アノード電極１２側に配置された副枠３２ａの開口３２ａ１は、水分を供給するための供給口とされる。また、アノード電極１２側の主枠３１ａ及び副枠３２ａの開口３１ａ１，３２ａ１は、アノード領域１７を形成している。 One sub-frame 32a is superposed on one main frame 31a with the anode electrode 12 sandwiched between them, and the other sub-frame 32b is superposed on the other main frame 31b with the cathode electrode 13 sandwiched between them. Will be done. The opening 32a1 of the sub-frame 32a arranged on the anode electrode 12 side is used as a supply port for supplying water. Further, the openings 31a1 and 32a1 of the main frame 31a and the sub-frame 32a on the anode electrode 12 side form the anode region 17.

カソード電極１３側に配置された副枠３２ｂの開口３２ｂ１は、カソード電極１３に外気を触れさせるための外気口とされている。アノード電極１２及びカソード電極１３は、主枠３１ａ，３１ｂ及び副枠３２ａ，３２ｂから外側へ突出し、この突出部分が外部回路１５（図１参照）に接続される。 The opening 32b1 of the sub-frame 32b arranged on the cathode electrode 13 side is used as an outside air port for allowing the cathode electrode 13 to come into contact with the outside air. The anode electrode 12 and the cathode electrode 13 project outward from the main frames 31a and 31b and the sub-frames 32a and 32b, and the projecting portions are connected to the external circuit 15 (see FIG. 1).

［発電装置の作用］
本実施形態の発電装置１０は、不使用時に、微生物２０を保持するアノード電極１２が水分に触れていない乾燥状態とされる。そして、微生物２０は、乾燥状態で長期間生存可能なもの、例えば、納豆菌等の枯草菌が用いられている。
そして、発電装置１０は、使用時に、吸水口３２ａ１からアノード領域１７へ所定量の水分が供給される。アノード領域１７に水分が供給されると、アノード電極１２に保持されていた微生物２０は有機物を分解し、プロトン（Ｈ^＋）及び電子（ｅ^－）を生成する。電子ｅ^－は、アノード電極１２で回収され、外部回路を経由してカソード電極１３に移動する。プロトンは、セパレータ１４を透過してカソード電極１３に移動する。カソード電極１３において、外気口３２ｂ１から取り込まれた空気中の酸素と、カソード電極１３に移動した電子及びプロトンとの反応により水が発生する。 [Action of power generator]
The power generation device 10 of the present embodiment is in a dry state in which the anode electrode 12 holding the microorganism 20 is not in contact with moisture when not in use. As the microorganism 20, a microorganism that can survive for a long period of time in a dry state, for example, Bacillus subtilis such as Bacillus natto is used.
Then, when the power generation device 10 is used, a predetermined amount of water is supplied from the water suction port 32a1 to the anode region 17. When water is supplied to the anode region 17, the microorganism 20 held in the anode electrode 12 decomposes an organic substance to generate protons (H ⁺ ) and electrons (e ⁻ ). The electron e ⁻ is collected by the anode electrode 12 and moves to the cathode electrode 13 via an external circuit. Protons pass through the separator 14 and move to the cathode electrode 13. In the cathode electrode 13, water is generated by the reaction between oxygen in the air taken in from the outside air port 32b1 and electrons and protons transferred to the cathode electrode 13.

したがって、本実施形態の発電装置１０は、不使用時には、発電が行われない乾燥状態で長期に保存可能であり、使用時のみ水分を供給することによって発電を行うことができる。また、発電装置１０は、電極１２，１３及びセパレータ１４が紙成分を含むため、軽量に形成することができる。そのため、災害時等の非常時のみに使用する非常用バッテリに適している。 Therefore, the power generation device 10 of the present embodiment can be stored for a long period of time in a dry state where power generation is not performed when not in use, and power generation can be performed by supplying water only when in use. Further, since the electrodes 12 and 13 and the separator 14 contain a paper component, the power generation device 10 can be formed lightweight. Therefore, it is suitable for an emergency battery used only in an emergency such as a disaster.

アノード電極１２は、カーボンナノチューブ複合紙により形成され、その成分であるパルプ繊維には、微生物２０（枯草菌）のエサとなる有機物としてのセルロースが含まれているので、外部から燃料を供給しなくても発電を行うことができる。つまり、アノード電極１２自体を燃料として発電を行うことができる。そのため、水さえあれば環境を問わずに発電を行うことができる。例えば、屋外において、河水、海水、雨水、廃水（排水）等を用いて発電を行うことができる。また、本実施形態では、アノード電極１２に微生物２０を保持させるために、微生物２０を培養した培養液にアノード電極１２を浸しているので、アノード電極１２に培養液中の有機物が含まれた状態となる。そのため、当該有機物を用いても発電を行うことも可能となる。 The anode electrode 12 is formed of carbon nanotube composite paper, and the pulp fiber as a component thereof contains cellulose as an organic substance that serves as food for the microorganism 20 (Bacillus subtilis), so that fuel is not supplied from the outside. Even if it can generate electricity. That is, power can be generated using the anode electrode 12 itself as fuel. Therefore, it is possible to generate electricity regardless of the environment as long as there is water. For example, it is possible to generate electricity outdoors using river water, seawater, rainwater, wastewater (drainage), and the like. Further, in the present embodiment, since the anode electrode 12 is immersed in the culture solution in which the microorganism 20 is cultured in order to hold the microorganism 20 in the anode electrode 12, the anode electrode 12 contains an organic substance in the culture solution. It becomes. Therefore, it is possible to generate electricity even if the organic substance is used.

アノード電極１２及びカソード電極１３は、カーボンナノチューブを含んでいるので、表面積が拡大し、内部抵抗が低下する。そのため、出力電圧を高めることが可能となる。また、アノード電極１２の表面積が拡大することによって、より多くの微生物２０を保持することが可能となる。また、カソード電極１３には、触媒としてフェリシアン化カリウムが含まれているので、カソード電極１３における還元反応が促進され、出力電圧をより高めることができる。 Since the anode electrode 12 and the cathode electrode 13 contain carbon nanotubes, the surface area is increased and the internal resistance is reduced. Therefore, it is possible to increase the output voltage. Further, by increasing the surface area of the anode electrode 12, it becomes possible to retain more microorganisms 20. Further, since the cathode electrode 13 contains potassium ferricyanide as a catalyst, the reduction reaction in the cathode electrode 13 is promoted, and the output voltage can be further increased.

［他の実施形態］
図４～図６は、他の実施形態に係る発電装置の具体的構造を示す分解斜視図である。
図４に示す発電装置１０は、微生物を保持するための保持体として、アノード電極１２とは別体のセルローススポンジ（吸水体）２１を備えている。このセルローススポンジ２１は、連続気泡を有し、略直方体形状に形成されている。また、セルローススポンジ２１は、アノード電極１２と一方の副枠３２ａとの間において吸水口３２ａ１に対応して配置されている。 [Other embodiments]
4 to 6 are exploded perspective views showing a specific structure of the power generation device according to another embodiment.
The power generation device 10 shown in FIG. 4 includes a cellulose sponge (water absorber) 21 separate from the anode electrode 12 as a holding body for holding microorganisms. The cellulose sponge 21 has open cells and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. Further, the cellulose sponge 21 is arranged between the anode electrode 12 and one of the sub-frames 32a so as to correspond to the water absorption port 32a1.

保持体としてのセルローススポンジ２１は、例えば、微生物を培養している培養液中にセルローススポンジ２１を所定時間浸し、その後、セルローススポンジ２１を乾燥させることによって作製することができる。したがって、培養液に含まれるエサとなる有機物もセルローススポンジ２１に含まれた状態となる。 The cellulose sponge 21 as a retainer can be produced, for example, by immersing the cellulose sponge 21 in a culture solution in which microorganisms are cultured for a predetermined time, and then drying the cellulose sponge 21. Therefore, the organic matter that serves as food contained in the culture solution is also contained in the cellulose sponge 21.

本実施形態では、吸水口３２ａ１からセルローススポンジ２１に水分を供給することによって、セルローススポンジ２１に保持された枯草菌等の微生物が、セルローススポンジ２１の成分であるセルロースを分解して発電を行うことができる。したがって、外部から燃料を供給しなくても、水のみを供給することにより発電を行うことができる。また、セルローススポンジ２１は、吸水口３２ａ１から供給された水分をより多く吸収することができるので、発電時間を延長することが可能となる。また、セルローススポンジ２１に微生物を保持させる際にセルローススポンジ２１に含まれた有機物を分解して発電を行うこともできる。 In the present embodiment, by supplying water to the cellulose sponge 21 from the water suction port 32a1, microorganisms such as Bacillus subtilis held in the cellulose sponge 21 decompose cellulose which is a component of the cellulose sponge 21 to generate power. Can be done. Therefore, it is possible to generate electricity by supplying only water without supplying fuel from the outside. Further, since the cellulose sponge 21 can absorb more water supplied from the water suction port 32a1, it is possible to extend the power generation time. Further, when the cellulose sponge 21 retains the microorganisms, the organic matter contained in the cellulose sponge 21 can be decomposed to generate electricity.

図５に示す発電装置１０は、微生物を保持するための保持体として、アノード電極１２とは別体の濾紙（吸水体）２２を備えている。この濾紙２２は、アノード電極１２と一方の副枠との間に配置されている。また、濾紙２２は、副枠の吸水口に対応して配置される。
保持としての濾紙２２は、例えば、微生物を培養している培養液中に濾紙２２を所定時間浸し、その後、濾紙２２を乾燥させることによって作製することができる。したがって、培養液に含まれるエサとなる有機物も濾紙２２に含まれた状態となる。 The power generation device 10 shown in FIG. 5 includes a filter paper (water absorber) 22 separate from the anode electrode 12 as a holding body for holding microorganisms. The filter paper 22 is arranged between the anode electrode 12 and one of the subframes. Further, the filter paper 22 is arranged so as to correspond to the water suction port of the sub-frame.
The filter paper 22 as a holding can be produced, for example, by immersing the filter paper 22 in a culture solution in which microorganisms are cultured for a predetermined time, and then drying the filter paper 22. Therefore, the organic matter that serves as food contained in the culture solution is also contained in the filter paper 22.

本実施形態の発電装置１０は、吸水口から濾紙２２に水分を供給することによって、濾紙２２に保持された枯草菌等の微生物が、濾紙２２の成分であるセルロースを分解して発電を行うことができる。したがって、外部から燃料を供給しなくても、水のみを供給することにより発電を行うことができる。
また、濾紙２２は、アノード電極１２に比べて吸水性が高いため、アノード電極１２を保持体として使用する場合に比べて、発電時間を延長することができる。また、濾紙２２に微生物を保持させる際に濾紙２２に含まれた有機物を分解して発電を行うこともできる。 In the power generation device 10 of the present embodiment, by supplying water to the filter paper 22 from the water suction port, microorganisms such as Bacillus subtilis held in the filter paper 22 decompose cellulose which is a component of the filter paper 22 to generate electricity. Can be done. Therefore, it is possible to generate electricity by supplying only water without supplying fuel from the outside.
Further, since the filter paper 22 has a higher water absorption than the anode electrode 12, the power generation time can be extended as compared with the case where the anode electrode 12 is used as a holding body. Further, when the microorganisms are retained in the filter paper 22, the organic substances contained in the filter paper 22 can be decomposed to generate electricity.

図６に示す発電装置１０は、図５の例と同様に、微生物を保持するための保持体として、アノード電極１２とは別体の濾紙２２を備えている。さらに、本実施形態では、濾紙２２の上にスポンジ（吸水部材）２３が載置されている。このスポンジ２３は、微生物を保持するためではなく専ら水分を吸収するために用いられる。本実施形態では、図５に示す実施形態と同様の作用効果を奏する。そして、スポンジ２３に水が吸収されるので、図５に示す実施形態と比較して、より発電時間を延長することができる。 Similar to the example of FIG. 5, the power generation device 10 shown in FIG. 6 includes a filter paper 22 separate from the anode electrode 12 as a holding body for holding microorganisms. Further, in the present embodiment, the sponge (water absorbing member) 23 is placed on the filter paper 22. The sponge 23 is used exclusively for absorbing water, not for retaining microorganisms. In this embodiment, the same action and effect as those in the embodiment shown in FIG. 5 are obtained. Since water is absorbed by the sponge 23, the power generation time can be further extended as compared with the embodiment shown in FIG.

本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、変更することが可能である。本発明は、例えば、以下のように変更することができる。 The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be modified within the scope of the invention described in the claims. The present invention can be modified, for example, as follows.

カーボンナノチューブ複合紙の作製方法は、上記に説明したものに限らず、種々の方法を採用することができる。また、カーボンナノチューブ複合紙は、市販のものを用いてもよい。
上記各実施形態では、アノード電極１２及びカソード電極１３として、カーボンナノチューブ複合紙が用いられていたが、これに限定されるものではなく、種々の材質の電極を用いることができる。例えば、電極としてカーボンシートを用いてもよい。また、アノード電極１２としてのカーボンシートに微生物を保持させてもよい。また、電極として、カーボンナノチューブ複合紙ではなく、カーボンナノチューブをガラスや透明電極（ＦＴＯ）等の支持基材に焼き付けたものを用いることもできる。なお、電極１２，１３にカーボンナノチューブを含ませる場合、少なくとも電極１２，１３の表面にカーボンナノチューブが存在するか、吸水性を有する電極１２，１３の内部及び表面にカーボンナノチューブが分散した状態で存在していることが好ましい。 The method for producing the carbon nanotube composite paper is not limited to the one described above, and various methods can be adopted. Further, as the carbon nanotube composite paper, a commercially available one may be used.
In each of the above embodiments, carbon nanotube composite paper has been used as the anode electrode 12 and the cathode electrode 13, but the present invention is not limited to this, and electrodes made of various materials can be used. For example, a carbon sheet may be used as the electrode. Further, the microorganism may be retained in the carbon sheet as the anode electrode 12. Further, as the electrode, instead of the carbon nanotube composite paper, one obtained by baking carbon nanotubes on a supporting base material such as glass or a transparent electrode (FTO) can be used. When the electrodes 12 and 13 contain carbon nanotubes, the carbon nanotubes are present on at least the surface of the electrodes 12 and 13, or the carbon nanotubes are dispersed inside and on the surface of the water-absorbing electrodes 12 and 13. It is preferable to do so.

上記各実施形態では、カソード電極１３がフェリシアン化カリウムを含んでいたが、フェリシアン化カリウムを含んでいなくてもよい。
また、上記各実施形態では、セパレータ１４として、疎水化処理が施された濾紙２２が用いられていたが、濾紙以外の紙が用いられていてもよい。また、セパレータ１４として、一般的なプロトン交換膜（ＰＥＭ）が用いられていてもよい。 In each of the above embodiments, the cathode electrode 13 contains potassium ferricyanide, but it does not have to contain potassium ferricyanide.
Further, in each of the above embodiments, the filter paper 22 that has been subjected to the hydrophobizing treatment is used as the separator 14, but paper other than the filter paper may be used. Further, a general proton exchange membrane (PEM) may be used as the separator 14.

上記各実施形態では、微生物を培養している培養液中に保持体を浸し、その後、乾燥させることによって、保持体に微生物を保持させているが、これに限定されず、例えば、培養液中で生成したバイオフィルムを保持体に貼り付けることによって、保持体に微生物を保持させることもできる。 In each of the above embodiments, the carrier is allowed to retain the microorganism by immersing the carrier in the culture medium in which the microorganism is cultured and then drying the carrier, but the present invention is not limited to this, and the carrier is, for example, in the culture medium. By attaching the biofilm produced in 1 to the carrier, the carrier can also hold the microorganism.

本発明の発電装置１０は、電気機器を駆動するために発電するものに限らず、他の用途のために発電するものであってもよい。例えば、供給された水分の特性等を発電量に応じて検出するセンサとして機能するものや、有機物を含む排水（廃水）を処理する過程で発電するものであってもよい。 The power generation device 10 of the present invention is not limited to one that generates electricity for driving an electric device, and may be one that generates electricity for other purposes. For example, it may function as a sensor that detects the characteristics of the supplied water according to the amount of power generation, or may generate power in the process of treating wastewater (wastewater) containing organic substances.

［発電装置の発電特性］
本発明の発電装置の発電特性として、時間の経過に伴う出力電圧の変化を調べた結果を図７～図９に示す。
図７は、カソード電極がフェリシアン化カリウムを含むことによる効果を示すグラフである。実験に使用した発電装置は、アノード電極及びカソード電極としてカーボンシートを用い、このカーボンシートに、乾燥状態で生存可能な微生物、特に枯草菌の一例である納豆菌を保持し、セパレータとしてＰＥＭを用いたものである。また、外部回路の負荷抵抗を１０ｋΩとした。また、発電装置に供給した水分の量を１０μＬとした。 [Power generation characteristics of power generation equipment]
The results of investigating changes in the output voltage with the passage of time as the power generation characteristics of the power generation device of the present invention are shown in FIGS. 7 to 9.
FIG. 7 is a graph showing the effect of the cathode electrode containing potassium ferricyanide. The power generation device used in the experiment uses a carbon sheet as the anode electrode and cathode electrode, and the carbon sheet holds microorganisms that can survive in a dry state, especially Bacillus natto, which is an example of Bacillus subtilis, and uses PEM as a separator. It was. The load resistance of the external circuit was set to 10 kΩ. Further, the amount of water supplied to the power generation device was set to 10 μL.

図７において、フェリシアン化カリウムの有無に関わらず、発電装置に水を供給することによって出力電圧が上昇した。したがって、いずれの場合にも発電が適切に行われていることがわかる。
また、カソード電極がフェリシアン化カリウムを含む場合は、フェリシアン化カリウムを含まない場合と比べて水を供給した直後の出力電圧がより大きく上昇している。その後、時間が経過したあとも、フェリシアン化カリウムを含む方が、より高い電圧が出力されている。以上より、カソード電極がフェリシアン化カリウムを含むことによって、カソード電極における反応が促進され、出力電圧が高められることがわかる。 In FIG. 7, the output voltage was increased by supplying water to the power generation device regardless of the presence or absence of potassium ferricyanide. Therefore, it can be seen that power generation is properly performed in each case.
Further, when the cathode electrode contains potassium ferricyanide, the output voltage immediately after water is supplied is larger than that in the case where the cathode electrode does not contain potassium ferricyanide. After that, even after a lapse of time, a higher voltage is output when potassium ferricyanide is contained. From the above, it can be seen that when the cathode electrode contains potassium ferricyanide, the reaction at the cathode electrode is promoted and the output voltage is increased.

図８は、電極としてカーボンナノチューブ複合紙を用いることによる効果を示すグラフである。実験に使用した発電装置は、アノード電極及びカソード電極としてカーボンナノチューブ複合紙を用い、カソード電極にフェリシアン化カリウムを含ませたものである。その他の条件は、図７に示す実験で用いた発電装置と同一である。また、外部回路の負荷抵抗が１０ｋΩの場合と１ｋΩの場合とについてそれぞれ出力電圧を測定した。 FIG. 8 is a graph showing the effect of using carbon nanotube composite paper as an electrode. The power generation device used in the experiment used carbon nanotube composite paper as the anode electrode and the cathode electrode, and the cathode electrode contained potassium ferricyanide. Other conditions are the same as the power generation device used in the experiment shown in FIG. Further, the output voltage was measured when the load resistance of the external circuit was 10 kΩ and when the load resistance was 1 kΩ.

図８において、電極としてカーボンナノチューブ複合紙を使用することによって、電極がカーボンシートの場合（図７参照）と比較して、出力電圧がより高められていることが分かる。また、負荷抵抗が１ｋΩの場合、負荷抵抗が１０ｋΩの場合よりも出力が低下するものの、好適に発電が行われている。したがって、アノード電極及びカソード電極として、カーボンナノチューブ複合紙を用いることがより好適であることがわかる。 In FIG. 8, it can be seen that by using the carbon nanotube composite paper as the electrode, the output voltage is further increased as compared with the case where the electrode is a carbon sheet (see FIG. 7). Further, when the load resistance is 1 kΩ, the output is lower than when the load resistance is 10 kΩ, but power generation is preferably performed. Therefore, it can be seen that it is more preferable to use carbon nanotube composite paper as the anode electrode and the cathode electrode.

また、図示はしていないが、カソード電極としてカーボンナノチューブ複合紙にフェリシアン化カリウムを含ませたものを用いることによって、カーボンナノチューブ複合紙にフェリシアン化カリウムを含ませてないものと比べて出力が高められることがわかった。 Further, although not shown, by using a carbon nanotube composite paper containing potassium ferricyanide as a cathode electrode, the output can be increased as compared with a carbon nanotube composite paper containing no potassium ferricyanide. I understood.

図９は、セパレータとして濾紙を用いることによる効果を示すグラフである。実験に使用した発電装置は、アノード電極及びカソード電極としてカーボンナノチューブ複合紙を用い、カソード電極にフェリシアン化カリウムを含ませたものである。セパレータとして、ＰＥＭに代えて、疎水化処理を施した濾紙を用いた。また、外部回路の負荷抵抗を１０ｋΩとした。 FIG. 9 is a graph showing the effect of using a filter paper as a separator. The power generation device used in the experiment used carbon nanotube composite paper as the anode electrode and the cathode electrode, and the cathode electrode contained potassium ferricyanide. As the separator, a hydrophobized filter paper was used instead of PEM. The load resistance of the external circuit was set to 10 kΩ.

図９において、セパレータとして濾紙を用いた場合、ＰＥＭを用いた場合（図８参照）と比べて、水分を供給した直後の出力電圧の立ち上がりが緩やかとなり、出力電圧のピークが低下するものの、発電時間が長く維持されている。したがって、低い電圧で長く発電するために、セパレータとして濾紙を使用することが有効であることがわかる。また、電極としてフェリシアン化カリウムを含むカーボンシートを用いた場合（図７参照）と比較して、出力電圧のピークはほぼ同等であるが、発電時間が長く維持されており、発電量が大きくなっていることが分かる。 In FIG. 9, when the filter paper is used as the separator, the rise of the output voltage immediately after the water is supplied becomes slower and the peak of the output voltage decreases, but the power generation is performed as compared with the case where the PEM is used (see FIG. 8). Time is maintained for a long time. Therefore, it can be seen that it is effective to use a filter paper as a separator in order to generate electricity for a long time at a low voltage. In addition, compared with the case where a carbon sheet containing potassium ferricyanide is used as an electrode (see FIG. 7), the peak of the output voltage is almost the same, but the power generation time is maintained for a long time and the power generation amount becomes large. You can see that there is.

なお、当該実験により、セパレータとして疎水化処理を施した濾紙を用いることによって、アノード領域内の水分がカソード電極へ移動することはなく、また、適切に発電が行われていることから、アノード領域で発生したプロトンはセパレータを透過してカソード電極へ移動していることが確認できた。 According to the experiment, by using the filter paper subjected to the hydrophobic treatment as the separator, the water content in the anode region does not move to the cathode electrode, and the power generation is appropriately performed. Therefore, the anode region. It was confirmed that the protons generated in the above were transmitted to the cathode electrode through the separator.

１０：発電装置（微生物燃料電池）
１２：アノード電極
１３：カソード電極
１４：セパレータ
１７：アノード領域
２０：微生物
２１：セルローススポンジ（保持体）
２２：濾紙（保持体） 10: Power generation device (microbial fuel cell)
12: Anode electrode 13: Cathode electrode 14: Separator 17: Anode region 20: Microorganism 21: Cellulose sponge (retainer)
22: Filter paper (retainer)

Claims

Anode electrode and
A cathode electrode electrically connected to the anode electrode and
A separator that partitions between the anode electrode and the cathode electrode and allows the permeation of protons generated by the anode electrode,
Microorganisms that can survive in a dry state and that transfer electrons to the anode electrode when decomposing organic matter,
It is provided with a retainer which is arranged in a region on the anode electrode side of the separator and where water is supplied from the outside and holds a dry microorganism.
A power generation device in which the anode electrode has absorbency and constitutes the retainer that holds the microorganism inside the anode electrode .

The power generation device according to claim 1 , wherein the holding body contains the organic substance.

The power generation device according to claim 1 or 2 , wherein the holding body is made of a material containing the organic substance.

The power generation device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the separator is made of a paper material that has been hydrophobized.

The power generation device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the anode electrode and at least one of the cathode electrodes contain carbon nanotubes.

The power generation device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the microorganism is Bacillus subtilis.

Anode electrode and
A cathode electrode electrically connected to the anode electrode and
A separator that partitions between the anode electrode and the cathode electrode and allows the permeation of protons generated by the anode electrode,
Microorganisms that can survive in a dry state and that transfer electrons to the anode electrode when decomposing organic matter,
It is provided with a retainer which is arranged in a region on the anode electrode side of the separator and where water is supplied from the outside and holds a dry microorganism.
The anode electrode is made of a carbon nanotube composite paper having water absorption , and constitutes the retainer that holds the microorganism inside the anode electrode .
The separator is made of a paper material that has been hydrophobized.
A power generation device in which the microorganism is Bacillus subtilis.