白金の代わりに酵素を電極触媒として用いるバイオ燃料電池は、次世代のエネルギー変換システムとして注目されており、バイオマス由来のアルコール、糖類、セルロースなどから直接電気エネルギーを取り出すことができることも魅力である。われわれの研究室では、バイオ燃料電池の出力と安定性向上に関する、（１）電流密度の向上、（２）耐熱性酵素の作製、（３）溶媒の改善、（４）電気と有用物質の複合生産の研究を行っている。われわれの研究の特徴的な点は、カビやキノコが生産する酵素を用いていることである。セルロース系バイオマスから化成品原料を高効率に生産し、さらにその反応系から電気エネルギーを取り出すことで、低炭素社会につながるバイオマス変換プロセスの構築を試みている。

The development of methods for energy generation from wood biomass has been attended with increasing energy coast and environmental concerns. Enzymatic biofuel cells have the potential to contribute to the demand for high-efficiency energy conversion from wood to electricity. However, an enzymatic biofuel cell working with cellulosic biomass as a power source is still not fabricated because of cellulose structural stability. We present the prototype of a biofuel cell based on cellobiose dehydrogenase as an anode and Laccase as a cathode, respectively, combined with cellulase degradation system. The biofuel cell directly produces electric energy from cellulosic biomass via cellulase hydrolysis in one-compartment cell. Applying amorphous cellulose obtained by phosphate acid treatment of microcrystalline cellulose improved the power density of the biofuel cell up to 7 times higher compared to microcrystalline cellulose. This indicates that the output of the power density is controlled by cellulase hydrolysis rate. The work might lead to the development of systems that generate electricity from cellulosic biomass using biocatalysts.