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月刊エコインダストリー 2005年4月号

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特集:バイオ電池の現状と展望

商品コード: E0504

  • 発行日: 2005年3月25日
  • 価格(税込): 4,320 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 1342-3037
こちらの書籍については、お問い合わせください。

目次

特集:バイオ電池の現状と展望
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特集にあたって -バイオ電池の最新動向

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辻村清也(京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻  助手)
加納健司(京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻  助教授)
池田篤治(京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻  教授)

 生物の仕組みに学ぶ電池-バイオ電池- の特集にあたって,これまでの流れと研究の現状を概観したうえで,バイオ電池の基礎研究および実用志向研究について,その動向と課題を探る。

【目次】
1. はじめに
2. これまでの流れとバイオ電池
3. 現在の研究動向
3.1 基本構成と特性制御因子
3.2 生体触媒
3.3 メディエーターと電極材料
4. 実用を指向した展開
4.1 酵素バイオ電池
4.2 微生物バイオ電池
5. おわりに


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光合成呼吸電池の可能性

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辻村清也(京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻  助手)
加納健司(京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻  助教授)
池田篤治(京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻  教授)

 光合成と呼吸は,生物がエネルギー変換を行う基本的な仕組みである。この 2 つの反応を組み込むことによって,光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する光合成呼吸電池ができる。電池の仕組みについて述べ,ラン藻を光化学触媒とする場合を例にとってその働きを説明し,光合成呼吸電池の可能性について考察する。

【目次】
1. はじめに
2. 光合成高級電池の考えと従来の研究
3. ラン藻を用いる光合成アノード反応
4. ラン藻とBODを用いる光合成高級電池-特性解析および今後の課題と可能性-


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太陽光バイオナノ燃料電池

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外邨正(松下電器産業㈱ 先端技術研究所 主幹研究員)
D.Gust(アリゾナ州立大学)
T.A.Moore(アリゾナ州立大学)
A.L.Moore(アリゾナ州立大学)

 酸化物半導体と色素で構成される色素増感光アノードを酵素反応と組み合わせることで,新しいタイプの生物燃料電池を構成することができる。生物燃料電池を単独で用いるのに比べ高い電圧が得られ,また,カソード反応として酸素の還元反応だけでなくプロトンの還元反応が使え,発電しながら水素の生成も行える利点がある。

【目次】
1. はじめに
2. 太陽光バイオナノ燃料電池の動作原理
3. 色素増感光アノード
4. NADH/NAD酸化還元カップル
5. 酵素反応1(メタノール燃料電池)
6. 酵素反応2(グルコース燃料電池)
7. 実用電池に向かって
8. 水素製造,センサー,生体反応制御への応用


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非白金系酸素電極の開発

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大坂武男(東京工業大学 大学院総合理工学研究科 物質電子化学専攻 教授)
岡島武義(東京工業大学 大学院総合理工学研究科 物質電子化学専攻 助手)

 燃料電池の広範囲な普及を阻んでいる要因の一つである電極触媒材料のコスト高の問題を解決するために,極微量白金担持触媒の開発,触媒の高活性化に関する研究あるいは白金代替触媒に関する研究開発が活発に行われてきている。本稿では,白金に代わる安価で環境に優しい電極触媒の開発をめざしてわれわれの研究グループが研究開発を行っている金ナノ粒子電極触媒およびデュアル電極触媒の概念,ならびにこれらの酸素4電子還元用白金代替電極触媒としての可能性について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 金ナノ粒子電極触媒
3. デュアル電極触媒
4. おわりに


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グルコース酸化用機能性電極の開発とグルコース空気電池の作製

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谷口功(熊本大学 工学部 物質生命化学科 教授 (工学部長))

 グルコースはバイオマスエネルギー源としても興味深く,燃料電池の安全で豊富な新たな燃料源としての利用が考えられる。グルコース 空気生物燃料電池は,本来1.2V程度の起電力を有する有望な燃料電池系であり,最近の研究では,電流レベルが>5mA/cm2で最大出力が>1mW/cm2程度のものが作製されている。 ここでは燃料電池用の機能電極,特にグルコースの酸化反応のための触媒機能電極について,最近の成果から,銀修飾金電極の特性やグルコース酸化酵素修飾電極の例を紹介した。また,これらの電極の生物燃料電池作製への応用例およびこの種の燃料電池構成のための基本的事項について論じた。

【目次】
1. はじめに
2. グルコース酸化反応とグルコース-空気燃料電池の起動力
3. 燃料電池構成のための電極反応に要求される特性
4. 金属電極を用いたグルコース酸化
5. 金属アド原子を用いたグルコースの酸化用触媒金電極
5.1 アンダーポテンシャルテポジション法による触媒電極の作製
5.2 異種金属担持電極上でのグルコース酸化反応特性
5.3 アルカリ中での動作するグルコース-空気電池の作製
6. 燃料電池特性と課題
7. 酵素反応を用いたグルコース-空気燃料電池
7.1 酵素反応を用いたグルコース酸化と酸素還元
7.2 電極特性の改良
8. おわりに:グルコース-空気電池の将来


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バイオ燃料電池の高性能化に向けた電極表面および電極形状のナノ・マイクロ加工

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佐藤冬樹(東北大学大学院 工学研究科 バイオロボティクス専攻  博士後期課程1年)
都甲真(東北大学大学院 工学研究科 バイオロボティクス専攻  博士前期課程1年)
西澤松彦(東北大学大学院 工学研究科 バイオロボティクス専攻  教授)

 酵素利用型バイオ燃料電池の性能向上に関して,これまで行われてきた電極表面への酵素およびメディエーターの固定化技術の改善による出力特性の向上に加えて,新たに電極およびセル形状をナノ・マイクロ加工技術により形成し,システムの高効率化や良好なパッケージングを実現しようとする動きがある。本稿では以上に関する研究例およびわれわれの研究について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 電極触媒層の設計と固定化技術
2.1 バイオ燃料電池と酵素電極
2.2 酵素およびメディエーターの固定化法
2.3 バイオ燃料電池用の酵素電極の開発動向
3. 電極性状およびセル軽視状のナノ・マイクロ加工技術
3.1 電極性状と電池特性
3.2 MEMS技術の利用


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金属タンパク質を用いた非水系バイオ電池をめざして

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中村暢文(東京農工大学大学院 共生科学技術研究院 ナノ未来科学研究拠点 助教授)
大野弘幸(東京農工大学大学院 共生科学技術研究院 ナノ未来科学研究拠点  教授)

 バイオ燃料電池は,多種類の原料を用いて電気エネルギーを取り出すことのできる未来型エネルギー変換デバイスである。触媒として用いる酵素類は水中・温和な環境で働く利点がある。しかし見方を変えると,きわめて制限された条件でしか働いてくれないことになる。非水系でバイオ材料を使うことができるようになれば,デバイスの可能性が大幅に広がる。本稿では,非水系でのバイオ燃料電池実現の可能性を議論する。

【目次】
1. はじめに
2. 非水溶媒中の電気化学
3. 非水溶媒中へのタンパク質の可溶化法
4. 浮き彫りにされる水の役割
5. ポリエチレンオキシド中でのタンパク質の高温電気化学
6. バイオ電池の電解質としてのイオン液体
7. 課題と今後の展望


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ECO SERIAL REPORT:<環境ビジネスモデルの成功例> (第7回)

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日本エコネット株式会社
貝殻と混合焼成させガラス瓶をリサイクル

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鵜沼伸一郎(エコビジネスネットワーク)

 裾野を広げる環境ビジネス市場,特に法整備などを背景に需要が拡大しているリサイクル分野には近年,新規参入が相次いでいる。その中には,まったくの異業種からの参入も目立つ。しかし, 市場の成長性だけを頼みに安易に参入したケースでは,事業スキームや技術的な独自性が少なく,原料としての廃棄物が集まらない,生成品が売れないなど,うまく事業化できていないものも多い。日本エコネットも,新規参入組の一社。だが,すでに各地で再資源化工場を立ち上げ,生成品も順調に販路を拡大している。

【目次】
1. 不動産業からの参入
2. リサイクル技術と事業スキーム
3. 自治体からは歓迎ムード
4. 将来的には各都道府県に展開


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ECO GREEN COMPANY

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東日本旅客鉄道株式会社~社会・環境報告書 2004~

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【目次】
1. 環境対策の取り組み
2. 環境保全活動における目標と実績
3. 具体的なエコロジー対策
3.1 地球温暖化防止に向けた取り組み
3.2 循環型社会形成に向けた取り組み
3.3 沿線の環境保全・環境コミュニケーション
4. 環境会計


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ECO MARKET

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二輪車リサイクルの現状

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【目次】
1. 循環型社会と二輪車リサイクル
2. 二輪車リサイクルの概要
(1) 回収拠点(指定引き取り窓口)
(2) 処理・リサイクル施設
(3) リサイクル料金および払い込み方法
(4) リサイクル費用および廃車物流・処理情報の管理
(5) スキームの広報
3. リサイクル市場と環境対応型二輪車の開発


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ECO INFORMATION

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<環境経営情報>
 ・「省エネ大賞」省エネルギーセンター会長賞受賞
<イベント情報>
 ・TEST2005 第8回総合試験機器展
 ・A-PACK 2005 OSAKA
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