「シャンティ・フーラ」よりの転載

転載はじめ
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植物から電気を作る「植物発電」〜 電源不要で半永久的、水に放り込めば水を浄化し、土に埋めれば植物が喜ぶ「微生物燃料電池とマグネシウム電池のいいとこ取り」のオリジナル技術

読者の方からの情報です。
　読者の方から、植物から電気を作る「植物発電」という情報をいただきました。すでにエクステリアなどで実用化されているそうですが、ほんの短い動画では何が何やら？
こういう面白いアイデアと言えば、そう、あの人、ぺりどっと氏からはこのような追加情報をいただきました。この記事によると2014年にオランダで始まった「植物から電気を生み出すプロジェクト」らしい。
ところがよくよく見ていくと、今回届いた情報とはちょっと違うようなのです。まのじ同様「植物発電」って何？と思った方が、その仕組みを作った「株式会社二ソール」に直接質問をされた、うってつけの動画がありました。
　1本目の動画では、「植物の根から発生する糖や微生物、水の中の水草や微生物の循環作用から発生するエネルギーを、効率よく電極に集め発電する技術です。」「備長炭とマグネシウム板を電極として効率よくエネルギーを集めます」（3:24〜）と説明されて、動画の中の人も、まのじも「全然わかんないです。」
　そこで2本目の動画、この会社の技術顧問で工学博士の水野恒雄先生が説明されていました（0:33〜）。この水野先生がステキで、爺さん好きなまのじにはとても楽しい動画でした。
ものすごく専門的なところはそのまま書き起こしましたが、ここで紹介された植物発電はざっくり言うと「微生物燃料電池とマグネシウム電池のいいとこ取り」の技術です。しかもマグネシウムは溶け出さないようなコーティング技術で半永久的にメンテナンスフリーで使用できるものだそうです。「マグネシウム電池に見えるかもしれませんが原理は全然違います。」水の中に放り込めば水を浄化しながら電気が取れる。休耕田に埋めれば米の代わりに電気が取れる。海に放り込めば塩化ナトリウムの働きでいっそう電気が取れる。植物にも生物にも悪影響はないという「今のところいいことしかない」オリジナル技術のようです。
（まのじ）
注）以下、文中の赤字・太字はシャンティ・フーラによるものです。

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配信元） Twitter
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【基礎から学べる！】日本が誇る革新技術「植物発電」について聞いてみた！ #70
配信元） YouTube 22/3/9

【基礎から学べる！】日本が誇る革新技術「植物発電」について聞いてみた！ #70
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【植物発電 N-ENERGY】植物発電の仕組みを博士に聞いてみた！
配信元） YouTube 22/6/23

【植物発電 N-ENERGY】植物発電の仕組みを博士に聞いてみた！

（0:24〜）
なんで電気が発生するの？
その前に植物はどうやって成長するかというメカニズムを知ろう。
植物の根から肥料や栄養を吸収して、それが葉っぱに行き、葉っぱは太陽の光で光合成をして、デンプン類、栄養素を作る、それによって植物が成長する。余ったデンプン類は根から排出する。

今までの微生物燃料電池というのは、根から排出された糖分を、土壌中にある電流発生菌と呼ばれているシュワネラ菌とかジオバクター菌が分解してイオンにする。イオン化するときに必ずマイナスの電子を出す。それを取り出して電気にしているのが基本的な原理になる。

（続きはこちらから）

（2:10〜）
マグネシウムを使うポイント
今回はマグネシウムを使っているので、マグネシウム電池をやってる人はみんな「電気出るの当たり前じゃないか」「何が新しいんだ」と思っている。
マグネシウムをどのような形で使うか、ここがポイントになる。電圧を発生させるために使っている。
金属はイオン化傾向を持っている。これは酸化還元電位と言って電圧で表せる。今世の中でよく使われるリチウムイオン電池は、このイオン化傾向が大きい。これが世の中的に一番大きい電圧が取れる。でも高価で希少金属だ。マグネシウムは理論的には２V以上の電圧が取れるはず。

電極の一方（＋）は木炭で酸化還元電位はゼロ。もう一方のマグネシウムはマイナス2.3Vある。
マグネシウム電池というのは、その電圧の差を利用して、電極、マグネシウム版を化学反応させて溶解させる。それによって電流を取り出す。従来のマグネシウム電池というのは高性能化するために、いかにマグネシウム版を早く溶かすか、早く化学反応を起こすかが中心だった。無くなってしまうので一回しか使えない。

（4:00〜）
今回は化学反応しないようにコーティングした。特許出願中の技術だ。
面白いのは、コーティングしても電圧はそのまま取れる、これが新しい発見になって多分、従来マグネシウム電池をされていた方には「えー！？」と思われる現象だと思います。

化学反応させずにどうやって電流を取るのか
ここが次のポイントで、光触媒を使っている。アナターゼ型の酸化チタン、そこに添加物を入れて光の透性を上げて紫外線を当てると電流が流れるという「本多藤嶋効果」と言ってノーベル賞候補。それを利用する。

光触媒を使うと言いながら、なぜ土中なのか？
面白いでしょう。土の中に入れらた光なんか当たるわけがない。
そこで酸化還元電位の差で電圧を加えると電流が流れる！

酸化チタンというのは荷電して電子と正孔が引っ付いていますが紫外線が当たると、電子が励起（れいき）して伝導体に行く。その電子と残された正孔で強い酸化還元反応を起こして光触媒の超親水性や有機物の分解ができる。
それが光触媒の原理で、それを利用した。

（5:40〜）
「紫外線を当てなくて」というのは、電圧をかければ同じ現象が起きる。電子が励起する。電圧を印加しただけで光触媒と同じような効果を出したというのが今回の特徴です。
で、酸化還元反応を利用して、根から排出された糖分（有機物）を分解する手助けをしている。

従来の細菌で電流を発生させるのと、プラス電圧を加えて分解させるということで
電力が桁違いに大きく取れるようになった。
そこが今回の技術のポイントになる。

さらに電圧を加えると、ミネラル成分つまり、チッソ、リン酸カリ、活性肥料とかそういった無機物も電気分解するようになる。

従来の微生物燃料電池に対して、エネルギーでいったら有機物だけじゃなくて無機物もエネルギー源になる。しかも電圧加えて促進させるので電流が桁違いに取れるようになったというのが、今回の技術の本質的なところだ。

（6:45〜）
炭とマグネシウムの電極
絶縁シートでマグネシウム板を覆って束ねている、これだけの簡単な構造で、簡単に今までの微生物燃料電池以上に電気が取れるのが特徴。電力を大きくしようと思ったら、電極を大きくするだけ。

「簡単な構造で簡単に電気が取れるにが一番いいですよ。」
太陽光パネル一枚作るのにどのくらいの製造工程がかかるか、半導体を作るのにもの凄い設備投資が必要になる。風力発電の風車作るのにどのくらいの工程をかけているか。

これは、マグネシウム版と木炭を束ねているだけ！
水の入ったコップに浸けただけで、その瞬間電気がつく。植木鉢に挿してもいい。
水の中にある有機物を分解するので、水を浄化する。植物や生物へ悪影響はない。動植物と共生し、土も水もきれいにする。
休耕田の活用で思いついたのがそもそもの発端だったが、植物を育てながら発電も可能だ。
休耕田に水を張って電極を入れれば、米の代わりに電気が取れる「電気畑」になる。
しかもメンテナンスは不要だ。

（12:12〜）
土から電気を取るというのは、オランダのPlant-e社という会社が微生物燃料電池の会社でやっていて植物への影響はないと言っている。
私はむしろ電圧、マグネシウムを使って電圧をかけることによってイオン化させるので、それで根からの養分を吸収するので、むしろ植物の成長を促しているのではないかと考える。
普通は水に溶けてイオン化されて、、それだとかったるい。電圧をかけて強制的にイオン化させて植物にやったら、植物は喜んで吸収して成長していくんじゃないか。
今のところいいことしかない。

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転載おわり