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持続可能な社会への転換が急務となる現代において、私たちが日々「廃棄物」として排出しているものの価値が再定義されようとしている。カナダのマギル大学（McGill University）の研究チームが発表した最新の研究成果は、人間の尿を直接的なクリーンエネルギー源へと変える「微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell: MFC）」の効率を劇的に向上させることに成功した 。

https://xenospectrum.com/mcgill-microbial-fuel-cell-human-urine-energy-optimization/

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微生物燃料電池（MFC）とは、特定の微生物が有機物を分解する過程で放出する電子を、外部回路を通じて回収することで電力を得るバイオ電気化学システムだ 。

MFCの構造と電子の旅
一般的なMFCは、PEM（Proton Exchange Membrane: 陽イオン交換膜）で仕切られた「陽極（アノード）室」と「陰極（カソード）室」の2室構造を持つ 。

陽極室: 嫌気性条件下で「外電気発生菌（Exoelectrogens）」と呼ばれる微生物が、供給された燃料（尿や有機廃水）を酸化・分解する 。
電子の放出: 分解の過程で発生した電子（
）は、微生物から電極（陽極）へと直接、あるいは電子シャトル（仲介物質）や「ナノワイヤー」と呼ばれるタンパク質性の導電性組織を通じて伝達される 。
電流の発生: 回収された電子は外部回路を通り、陰極へと流れる。この電子の流れが「電気」そのものである 。
プロトンの移動: 同時に発生したプロトン（
）は、PEMを通って陰極室へ移動し、そこで電子および酸化剤（酸素など）と結合して水になる 。

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なぜ「尿」が燃料として優れているのか
人間の尿は、単なる廃棄物ではなく、微生物にとって極めて栄養豊富な「高エネルギー基質」である 。尿には窒素、リン、カリウムなどの必須栄養素に加え、尿素や尿酸、クレアチニンといった有機化合物が豊富に含まれている 。

これまでの研究では、尿を単独で使用した場合、窒素濃度が高すぎることによる阻害やスケーリングの問題が課題とされてきた 。今回の研究の核心は、尿と合成廃水を混合した「ハイブリッド基質」を用い、その最適な混合比率を科学的に特定した点にある