(57)【要約】【課題】  好気的条件下で水素ガスを発生する微生物を用いて効率的に水素を生産する方法を提供する。【解決手段】  好気条件下で窒素固定を行う微生物を用いる工程を含むとともに、微生物として、Bacillusに属する微生物群より選ばれるものを用いる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気条件下で窒素固定を行う微生物を用いる工程を含むとともに、
該微生物が、Bacillusに属する微生物群より選ばれるものである
ことを特徴とする、微生物を用いた水素生産方法。
【請求項２】
該微生物が、Bacillus sp.に属する微生物群より選ばれるものである
ことを特徴とする、請求項１記載の微生物を用いた水素生産方法。
【請求項３】
該微生物が、Bacillus sp. YTK-1株（受託番号 NITE P-155）である
ことを特徴とする、請求項２記載の微生物を用いた水素生産方法。
【請求項４】
下記（１）〜（３）の手法で測定される該微生物の水素生産能力が、５００００以上である
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の微生物を用いた水素生産方法。
（１）下記組成のＹＥＭ−Ｍｏ（ＢＴＢ）培地２ｍＬ中に該微生物を接種する。
Mannitol：  １０ｇ／Ｌ
Ｋ２ＰＯ４：  ０．５ｇ／Ｌ
ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ：  ０．２ｇ／Ｌ
ＮａＣｌ：  ０．１ｇ／Ｌ
Power Yeast：  ０．４ｇ／Ｌ
Ｎａ２ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ：  ０．１ｍｇ／ｍＬ
５％ ＢＴＢ（brom thymol blue） solution：  ２ｍＬ／ｍＬ
Agar：  １５ｇ／Ｌ
（２）３０℃、１０％アセチレンを含む好気条件下で７２時間培養する。
（３）ＴＣＤ−ＧＣ（Thermal Conductivity Detector - Gas Chromatography）によって水素発生量（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、ＦＩＤ（Flame Ionization Detector）によってアセチレン還元量（エチレン発生量）（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、次式により水素生産能を算出する。
水素生産能  ＝  水素発生量／アセチレン還元量
【請求項５】
該微生物の基質となる有機性基質源がバイオマスである
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の微生物を用いた水素生産方法。
【請求項６】
該バイオマスが、家畜の排泄物又は食品廃棄物である
ことを特徴とする、請求項５記載の微生物を用いた水素生産方法。
【請求項７】
該家畜の排泄物が、牛、鶏、豚から排泄された排泄物である
ことを特徴とする、請求項６記載の微生物を用いた水素生産方法。
【請求項８】
該有機性基質源を加熱殺菌してから、該微生物の窒素源として用いる
ことを特徴とする、請求項５〜７の何れか一項に記載の微生物を用いた水素生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を用いて水素生産を行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石エネルギーの枯渇が懸念されており、これに代わるものとして、種々のエネルギーが考えられているが、その一つとして水素が挙げられている。水素は重量当たりの発熱量がガソリンの３倍近くあり、燃焼しても炭酸ガスや一酸化炭素等の有機ガスを発生しない優れた燃料であって、いわゆるクリーネストエネルギーであるといわれている。
【０００３】
従来、水素ガスを得る方法として、水の電気分解による方法が既に完成しており、ロケットエンジンなどに利用されている。しかし、この方法は電力を得るためのエネルギーを根本的に必要としており、石油エネルギーの代替にはなっていない。また、天然ガスをクラッキングしてつくるという方法も実用化されているが、コスト的に見合っていない。
【０００４】
一方、省エネルギーで無公害という特徴をいかして、バイオプロセスによる水素ガス生産の方法も多く研究されている。この場合、エネルギー源としては、地球に余剰に存在するバイオマスを利用することになり、経済的にも大変有利なものとなる。
【０００５】
このようなバイオテクノロジー利用の水素ガス生産として、（１）植物の葉緑体から光エネルギーを利用して、水素ガスを発生させる、（２）光合成微生物のヒドロゲナーゼを利用する、（３）嫌気性微生物を利用して、種々還元反応の副産物として水素ガスを得る、（４）窒素固定菌のニトロゲナーゼを利用する、という４つの方法が考えられる。
【０００６】
しかし、上記（１）及び（２）の方法は、未来型として称せられるもので、基本的研究として種々の方法が試みられている段階である。例えば、特許文献１〜３に記載の技術では、光合成能力を有する緑藻、微細藻などを用いて水素を生産する方法であるが、水素生産効率が低く量産化に適さない、光エネルギーが大量に必要となるなどの課題を有している。さらに、（２）の方法は、水素発生機構に係わる酵素を利用するものであり、クリーンな太陽エネルギーを直接利用するものとして期待されていたが、この酵素は酸素に対する感受性が非常に高く、水素発生と同時に生成する酸素により酵素が阻害・失活してしまうという課題がある。
【０００７】
また、（３）の方法は古来から知られている現象であり、ほとんどあらゆる嫌気性微生物は少量の水素ガスを発生するが、その効率は悪く、また醗酵過程で水素ガスと酸素ガスの比が２：１になって反応を生じやすく、安全性の面で課題があった。
【０００８】
また、（４）の方法は、窒素固定菌のニトロゲナーゼが、窒素やアセチレンの還元の他にも水中に存在するプロトン（Ｈ＋）を還元して水素ガスを発生することを利用するものである（例えば非特許文献１参照）。しかしながら、ニトロゲナーゼも上記ヒドロゲナーゼと同様に酸素に対して非常に感受性が高いため、効率よく水素生産に用いることは困難である。
【０００９】
そこで、好気性の窒素固定菌が注目されている。好気性窒素固定菌は、酸素の存在する環境でも窒素固定を行うことができるので、酸素に対する防御機構が発達し、ニトロゲナーゼを保護しているからである。本発明者らは、先に好気的条件下で水素ガスを生産する微生物を探索する方法を発明し、Klebsiellaに属する微生物が本目的に合致することを見出した（特許文献４参照）。然るに、その後、本Klebsiella属をさらに検討した結果、生育のための培地としては数種類の構成成分からなる比較的単純な培地での生育は良いものの、家畜の排泄物などのバイオマスを基質とした場合の生育はそれほど良くないことが判明した。
【００１０】
【特許文献１】特開昭５８−６０９９２号公報
【特許文献２】特開平１０−４２８８１号公報
【特許文献３】特開２０００−１０２３９７号公報
【特許文献４】特開平６−２７７０７６号公報
【非特許文献１】Daniel. J. Arp, Nitrogen Fixation, Chapman & Hall, pp.67-70, 1990
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
すなわち、本発明者らは、単に好気性の窒素固定菌の水素ガス生産能のみに着目しただけではなく、バイオマス、特にその廃棄方法が大きな社会問題となっている家畜の排泄物を有機性基質として利用しうる窒素固定菌に着目した。
【００１２】
環境に対する国民の意識が高まる中、家畜排泄物の適正な管理や、堆肥利用などを通じた資源の有効利用が重要な課題となり、１９９９年に「家畜排泄物の管理適正化及び利用の促進に関する法律」が制定された。酪農家は、２００４年１１月までにこの法律で定められた「管理基準」に従い、糞尿処理施設を整備することが義務づけられている。例えば、乳牛に限って言えば、乳牛１頭当たり、１日約６０ｋｇもの糞尿を排泄している。現在は、これら排泄物を堆肥化処理や液肥化処理して農耕地に散布している例が多いが、それらの処理能力や農耕地への散布量にも限界がある。そこで、近年では、排泄物を嫌気性処理（メタン醗酵）してメタンガスを取り出し、そのメタンガスを発電などに利用するバイオプラントが登場しているが、この方法にしても嫌気条件で処理を行う必要があり、大規模なプラントが必要となることや、そのランニングコストの面などで、多くの課題を有しているのが現状である。
【００１３】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、好気的条件下で水素ガスを発生する微生物を用いて効率的に水素を生産する方法を提供すること、さらに、有機性基質として家畜類の排泄物を利用できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載するように、好気条件下で窒素固定を行う微生物を用いる工程を含むことを特徴とする好気的条件下での水素生産方法を提供する。そして、本発明においては、種々の検討の結果、Bacillusに属する微生物群より選ばれる微生物を使用する。本発明で用いる好気条件下で窒素固定を行う微生物は、酸素に対する防御機構が備わっているため、好気条件下においてもプロトンの還元の反応は円滑に進行する。嫌気性で窒素固定を行う微生物を用いる方法では、反応槽に酸素の流入が起らないように密閉系にするか、酸素が反応槽内部に進入しないような工夫が必要であり、設備に莫大なコストを必要とする。しかし、好気性条件下で窒素固定を行う微生物を用いた方法では、嫌気性条件とは異なり、水素生産に必要な設備にかかるコストを大幅に削減することが可能となる。
【００１５】
本発明においては、種々の検討の結果、請求項２に記載するように、該微生物が、Bacillusに属する微生物群より選ばれるものであることが好ましく、その中でも、Bacillus sp.に属する微生物群より選ばれるものであることが、好気性条件下において最も効率的に水素を生産するという点でとりわけ好ましい。
【００１６】
本発明では、水素生産菌を単離する上で、水素発生量と窒素固定量の比を測定することで、優れた水素生産菌を選択することを考え、アセチレン還元量（エチレン発生量）を窒素固定量の値に換算し、次式により水素産生能を算出しうる。
水素産生能  ＝  水素発生量／アセチレン還元量
【００１７】
本発明者らは前式を用いてスクリーニングを試み、本発明の目的に合致する微生物の単離に成功し、本発明に至った。このうち、請求項３に記載するように、本発明者らはBacillus sp. YTK-1株（受託番号 NITE P-155）と命名した微生物が、最も本発明の目的に適することを見出した。
【００１８】
さらに、上記請求項４に記載するように、水素生産能力を以下の条件下で測定し、５０，０００以上である微生物を用いることで、本発明の目的を達成することができる。
（１）下記組成のＹＥＭ−Ｍｏ（ＢＴＢ）培地２ｍＬ中に該微生物を接種する。
Mannitol：  １０ｇ／Ｌ
Ｋ２ＰＯ４：  ０．５ｇ／Ｌ
ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ：  ０．２ｇ／Ｌ
ＮａＣｌ：  ０．１ｇ／Ｌ
Power Yeast：  ０．４ｇ／Ｌ
Ｎａ２ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ：  ０．１ｍｇ／ｍＬ
５％ ＢＴＢ（brom thymol blue） solution：  ２ｍＬ／ｍＬ
Agar：  １５ｇ／Ｌ
（２）３０℃、１０％アセチレンを含む好気条件下で７２時間培養する。
（３）ＴＣＤ−ＧＣ（Thermal Conductivity Detector - Gas Chromatography）によって水素発生量（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、ＦＩＤ（Flame Ionization Detector）によってアセチレン還元量（エチレン発生量）（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、次式により水素生産能を算出する。
水素生産能  ＝  水素発生量／アセチレン還元量
【００１９】
さらに請求項５に記載するように、請求項１から４の何れかの水素生産方法において、有機性基質源としてバイオマスを用いることができる。ここでいうバイオマスとは、石炭や石油等の化石燃料を除いた生物由来の有機資源を示し、特に余剰に存在しているバイオマスを用いることができ、地球環境の保護の面でも利点を有するものである。
【００２０】
余剰バイオマスの中でも、家畜の排泄物や食品廃棄物の廃棄・処理が社会的にも大きな課題となっており、特に牛、鶏、豚の排泄物が産業上多く排泄されている。請求項６及び７に記載するように、本発明では、これらの排泄物を処理できるという利点を有する。
【００２１】
また、余剰バイオマスの種類によっては、加熱殺菌後に本水素生産方法に供することが望ましい場合もある。そこで、請求項８に記載するように、有機性基質源を加熱殺菌してから好気条件下で窒素固定を行う微生物の窒素源として用いる水素生産方法をも提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、好気的条件下で水素ガスを発生する微生物を用いて効率的に水素を生産することが可能となる。また、本発明においては、家畜類の排泄物や食品廃棄物等のバイオマスを有機性基質として、好気的条件下で水素ガスを発生するBacillus sp.などの微
生物を用いて水素を生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態につき詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変形を加えて実施することができる。
【００２４】
以下、本発明の好気的条件下で水素ガスを発生する微生物を用いた水素生産方法を詳細に説明する。本発明に用いる微生物は、酸素に耐性なニトロゲナーゼを発現するという特徴を有することが推察される。
【００２５】
本発明の目的を達成する微生物の探索対象としては、好気条件下で生育する微生物群が挙げられ、これらが含まれる材料としては、土壌や家畜の排泄物等が望ましい。また、紫外線処理や遺伝子変異剤処理を行った好気性窒素固定菌から突然変異株を選択しても良い。探索に用いる培地や培養条件は、探索対象によって適宜選択することができる。
【００２６】
種々の検討を繰り返し、約１万の菌株コロニーを探索し、特に水素生産能を有する微生物を数種類得ることが出来た。また、水素生産能の評価に関しては、以下の方法によって行った。
【００２７】
（１）下記組成のＹＥＭ−Ｍｏ（ＢＴＢ）培地２ｍＬ中に該微生物を接種する。
Mannitol：  １０ｇ／Ｌ
Ｋ２ＰＯ４：  ０．５ｇ／Ｌ
ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ：  ０．２ｇ／Ｌ
ＮａＣｌ：  ０．１ｇ／Ｌ
Power Yeast：  ０．４ｇ／Ｌ
Ｎａ２ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ：  ０．１ｍｇ／ｍＬ
５％ ＢＴＢ solution：  ２ｍＬ／ｍＬ
Agar：  １５ｇ／Ｌ
（２）３０℃、１０％アセチレンを含む好気条件下で７２時間培養する。
（３）ＴＣＤ−ＧＣ（Thermal Conductivity Detector - Gas Chromatography）によって水素発生量（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、ＦＩＤ（Flame Ionization Detector）によってアセチレン還元量（エチレン発生量）（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、次式により水素生産能を算出する。
水素生産能  ＝  水素発生量／アセチレン還元量
【００２８】
上記方法によれば、ほとんどの窒素固定菌が持つ水素生産能は約５であることが明らかとなっている。しかし、この程度の水素生産能の微生物では、石油に代わるエネルギー源としての水素生産量を期待することは到底できない。すなわち、窒素固定菌の代表格であるAzotobacter vinelandiiなども水素生産はするもののその能力は高いものとは言えず、工業的にも充分価値のあるレベルの水素生産を行う微生物を発見することがいかに困難であるかがわかる。工業的に十分に価値のあるレベルの水素生産を行うためには、水素生産能が通常１００００以上、好ましくは５００００以上と十分に高いことが必要となり、そうした水素生産能が十分に高い水素生産菌を用いることにより、本発明の課題を達成することが可能となる。
【００２９】
また、微生物の基質となる有機性基質源としては、種々の合成培地または天然培地を用いることができる。さらに、これら合成培地または天然培地の他、余剰のバイオマスを用いることもできる。バイオマスとは、生物資源（ｂｉｏ）の量（ｍａｓｓ）を表す概念で、一般的には「再生可能な、生物由来の有機性資源で化石資源を除いたもの」のことを指す。バイオマスの種類は多岐に渡るが、廃棄物系のもの、未利用のもの及び資源作物（エネルギーや製品の製造を目的に栽培される植物）がある。廃棄物系のものとしては、廃棄される紙、家畜排泄物・食品廃棄物・建設発生木材・製材工場残材・黒液（パルプ工場廃液）・下水汚泥・し尿汚泥等があげられる。この中でも、家畜排泄物や食品廃棄物が本発明で用いることが出来るバイオマスとしてふさわしい。さらに、家畜排泄物の中でも牛、鶏、豚の排泄物が産業上多く排泄されており、これらを有機性基質源として用いることができる。これら有機性基質源の前処理に特に限定はないが、加熱後に好気的条件下で水素ガスを発生する微生物を接種することにより、効率的に水素生産が可能となる場合がある。尚、加熱の条件には制限はないが、９５℃以上で加熱することが望ましい。
【００３０】
培養は、好ましくは通気攪拌、振盪等の条件下で、通常０℃以上、好ましくは１０℃以上、また、通常７０℃以下、好ましくは６０℃以下の温度で行なうことが好ましい。培養開始時の培養系中における有機質濃度は特に制限はないが、培養系に水を加えて調整することもできる。この場合、培養系の単位体積に対する有機質の質量の比率で、通常０．５％以上、中でも１％以上、また、通常７０％以下、中でも５０％以下の範囲が好ましい。また、培養期間は、培養条件によっても異なるが、通常１時間以上、好ましくは２時間以上、また、通常１０日間以下、中でも７日以下の範囲である。水素発生の方法としては、連続的にあるいは間欠的に有機性基質を供給することで実施される。有機性基質の供給速度は、特に制限はない。水素の発生反応の反応温度は、用いる微生物種にもよるが、通常１０℃以上、中でも２０℃以上、また、通常６０℃以下、中でも５０℃以下の範囲である。菌体濃度は、培養系の質量に対する湿潤状態の菌体の質量の比率で、通常０．１％以上、中でも０．３％以上、また、通常８０％以下、中でも７０％以下の濃度範囲で実施されることが好ましい。ｐＨは、ｐＨ５〜１０の範囲で行うことが好ましいが、上述の培養条件で有機性基質、水、菌体を加えた場合はその範囲を超えることは少なく、特に調整は必要ない。場合によっては同ｐＨを制御することもでき、酸、アルカリを用いてｐＨの調整を行うことも可能である。温度域、ｐＨ域ともに、上記の範囲内が微生物にとって最適な温度域、ｐＨ域である。また、培養槽としては一般的なバッチ式の培養槽だけでなく、連続式培養槽においても水素産生は可能である。いずれの培養槽においても、産生された水素ガスの補集装置やガス分離装置を装着・装備できることはいうまでもない。
【００３１】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。なお、以下の実施例は本発明を詳細に説明するために示すものであり、本発明はその要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、本明細書において「部」とは、特に断らない限り「重量部」を意味する。
【実施例１】
【００３２】
土壌や家畜の排泄物等から各種検討を繰り返し、水素を生産すると考えられる約１万コロニーを、下記（１）〜（３）の手法で測定される水素生産能の評価に供した。
（１）下記組成のＹＥＭ−Ｍｏ（ＢＴＢ）培地２ｍＬ中に該微生物を接種する。
Mannitol：  １０ｇ／Ｌ
Ｋ２ＰＯ４：  ０．５ｇ／Ｌ
ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ：  ０．２ｇ／Ｌ
ＮａＣｌ：  ０．１ｇ／Ｌ
Power Yeast：  ０．４ｇ／Ｌ
Ｎａ２ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ：  ０．１ｍｇ／ｍＬ
５％ ＢＴＢ solution：  ２ｍＬ／ｍＬ
Agar：  １５ｇ／Ｌ
（２）３０℃、１０％アセチレンを含む好気条件下で７２時間培養する。
（３）ＴＣＤ−ＧＣ（Thermal Conductivity Detector - Gas Chromatography）によって水素発生量（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、ＦＩＤ（Flame Ionization Detector）によってアセチレン還元量（エチレン発生量）（単位：ｍＬ／Ｌ懸濁液／日）を測定し、次式により水素生産能を算出する。
水素生産能  ＝  水素発生量／アセチレン還元量
【００３３】
上記方法によって得られた結果を下記表１に示す。
【表１】
2007159560.tif 000002
【００３４】
上記方法によれば、ほとんどの窒素固定菌が持つ水素生産能は約５付近であった。工業的にも充分水素生産能が高いと考えられる５００００以上の水素生産能を有するコロニーはわずか７つであった。細胞形態、グラム染色、胞子形成、運動性、コロニー形態、カタラーゼ反応、オキシダーゼ反応などの種々の検討から、この７つのコロニーのうち３つはBacillusに一致することが判明した。これまでBacillusにはこのような非常に高い水素生産能は報告されていない。また、これら７つのコロニーのうち、水素産生能が１１２０００と最も高かったコロニー水素生産菌を１６ＳｒＤＮＡの塩基配列などを含め詳細に検討した結果、Bacillus sp.であることがわかり、本発明者らはBacillus sp. YTK-1株と命名した。
【実施例２】
【００３５】
１０００ｍｌの三角フラスコに水道水２００ｍｌと食品廃棄物（野菜屑、魚屑などの生ゴミ）５０ｇを加えた後、Bacillus sp. YTK-1株を接種した。三角フラスコの口にはゴム栓をつけ、さらにゴム栓に注射針を通し、そこからガス生産量とガス分析を把握できる装置に取り付け、水素産生量を測定した。３７℃で２４時間培養した結果、水素生産量は８７００ｍｌであった。尚、比較対象としてAzotobacter vinelandiiを接種し同条件にて水素生産量を測定したところ、１２０ｍｌであった。また、実施例１で得られた水素生産能５００００以上を示した菌のうち、Bacillusに属さない菌（水素生産能８７０００）も同様の条件で測定したところ、水素生産量は１４００ｍｌであり、この菌は食品廃棄物を基質とした場合は、Bacillus sp. YTK-1株ほどの水素生産能はないことが明らかとなった。
【実施例３】
【００３６】
１０００ｍｌの三角フラスコに水道水２００ｍｌと乳用牛の排泄物５０ｇを加えた後、Bacillus sp. YTK-1株を接種した。三角フラスコの口にはゴム栓をつけ、さらにゴム栓に注射針を通し、そこからガス生産量とガス分析を把握できる装置に取り付け、水素産生量を測定した。４０℃で２４時間培養した結果、水素生産量は７２００ｍｌであった。尚、比較対象としてAzotobacter vinelandiiを接種し同条件にて水素生産量を測定したところ、８０ｍｌであった。また、実施例１で得られた水素生産能５００００以上を示した菌のうち、Bacillusに属さない菌（水素生産能８７０００）も同様の条件で測定したところ、水素生産量は１７００ｍｌであり、この菌は家畜排泄物を基質とした場合は、Bacillus sp. YTK-1株ほどの水素生産能はないことが明らかとなった。
【実施例４】
【００３７】
１０００ｍｌの三角フラスコに水道水２００ｍｌと乳用牛の排泄物５０ｇを加えた後、１２１℃、２０分間オートクレーブにて殺菌した。４０℃に冷却後、Bacillus sp. YTK-1株を接種した。三角フラスコの口にはゴム栓をつけ、さらにゴム栓に注射針を通し、そこからガス生産量とガス分析を把握できる装置に取り付け、水素産生量を測定した。４０℃で２４時間培養した結果、水素生産量は１１３００ｍｌであった。この結果から、排泄物をオートクレーブしなかった実施例３に比較し、水素生産量が高いことが明らかとなった。尚、比較対象としてAzotobacter vinelandiiを接種し同条件にて水素生産量を測定したところ、１５０ｍｌであった。また、実施例１で得られた水素生産能５００００以上を示した菌のうち、Bacillusに属さない菌（水素生産能８７０００）も同様の条件で測定したところ、水素生産量は２３００ｍｌであり、この菌はオートクレーブした家畜排泄物を基質とした場合は、Bacillus sp. YTK-1株ほどの水素生産能はないことが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上、本発明の例を示したが、これら本発明を利用して産生した水素を電力発電などに利用することが可能となる。また、有機性基質源としては家畜の排泄物や食品廃棄物を用いることも可能なため、環境保全対策にも用いることができる。さらに、水素ガス発生装置の規模も、各家畜飼育場や一般家庭用の小型の装置から、大規模なプラントに至るまで幅広い応用が可能なため、石油や原子力に主に依存した現在のエネルギー社会を大きく変革し、クリーンな水素エネルギー社会の確立に多いに貢献しうる。