【著者】Juntong Ha, Yu Qin, Qingkang Zeng, Jialing Ni, Yasuhiro Fukushima, Yu-You Li
【要約】
二酸化炭素（CO₂）のメタネーションは、炭素利用技術の高度化において重要なプロセスです。
本研究では、水素（H₂）とCO₂からバイオメタン（CH₄）を生成する新しい手法として、中温条件下における嫌気性膜バイオリアクターを用いたバイオメタネーションに取り組みました。本システムの性能評価は、炭素負荷率を変化させながら行い、脱炭素効率、炭素の質量収支、微生物動態に注目して検討しました。
その結果、安定した運転と高い復元性が確認され、炭素流入量が1.0 g-C/L/d（一日あたりに1 Lの反応液を処理したときの炭素量）の場合、84％を超える脱炭素効率および1.1 L/L/d（一日あたりに1 Lの反応液を処理したときの生成量）のCH₄生成速度を達成いたしました。炭素の質量収支の結果からは、流入炭素のうち43.8～82.4％がCH₄に変換されていることが示されました。
微生物群集の解析では、多様な微生物群からMethanobacterium属が優占する群集への遷移が確認され、同属の相対存在比は4.2％から47.8％へと増加いたしました。さらに、遺伝子発現解析の結果、（CH₄）生成に関与する主要遺伝子（fwd, mtr, mcrA）の発現が上昇していることが明らかとなりました。
本研究の成果は、拡張可能なex-situ型バイオメタネーションシステムの開発における有用な知見を提供するものです。
