미생물 연료전지로 제품생산

전문가 제언

○ 미생물 연료전지는 미생물의 촉매반응에 의하여 화학에너지를 전기에너지롤 바꾸는 장치이다. 전형적인 미생물 연료전지는 양이온 특정적 막에 의하여 떨어져 있는 음극과 양극 칸으로 되어있다. 음극 칸에서 연료가 미생물에 의하여 산화되어 전자와 수소를 발생한다. 전자들이 양극 칸으로 밖의 전기회로에 의하여 옮겨진다. 그리고 수소는 양극 칸으로 막에 의하여 옮겨진다. 전자와 수소는 양극 칸에서 산소와 합하여 물을 생성한다.

○ 보통 2타입의 미생물 연료전지가 있다. 즉, 매개체가 있는 혹은 매개체가 없는 미생물 연료전지이다. 대부분의 미생물 세포들은 전기화학적으로 불활성이다. 미생물세포들에서 전자들의 전극으로 수송은 매개체들에 의하여 촉진된다. 매개체는 티오닌, 메틸비오로겐, 메틸렌블루 등이다. 대부분의 중개체들은 비싸고 독성이 있다.

○ 본 발명은 매체를 발효하여 제품을 생산하는 미생물 연료전지에 관한 것이다. 발효공정은 원치 않는 부산물들, 바이오매스 그리/혹은 산소이전의 낮은 속도 등 때문에 효율이 낮다. 더구나 산소를 물로 전환하는 데 열이 발생하므로 발효온도를 사용 미생물에 맞게 냉각하는 것이 필요하다. 원치 않는 부산물 생성을 없애기 위하여 사용하는 미생물을 유전자 조작할 수 있다. 그러나 이 방법은 항상 가능한 것은 아니다. 그리고 이는 장기간 과정이고 각 미생물마다 따로 조작이 필요하다.

○ 본 특허에서는 미생물 연료전지가 흥미 있는 공업적 제품을 생산하는 데 효과적인 시스템이며 동시에 전기도 생산한다는 것을 주장한다. 여기에는 기존 발효공정에서 나타나는 결점이 없는데 이는 사용 미생물이 전기에너지를 열과 바이오매스로 완전히 전환하지 못하기 때문에 바이오매스와 열이 적게 생산되고 발효공정의 효능을 개선한다. 결과적으로 연료전지에서 Candida oleophila CBS 8108 (10% v/v)을 이용하여 당으로부터 시트르산을 196시간째 50g/l 생산하였다. 이 양은 의미 있는 생산효과라 하겠다.

저자

STICHTING DIENST LANDBOUWKUNGIG ONDERZOEK

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2009

권(호)

WO20090070022

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

바이오

페이지

~24

분석자

이*현

분석물

• 미생물 연료전지로 제품생산.pdf [367,262 byte]

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