焼酎の製造工程では焼酎粕（かす）という副産物が発生する。イモ類や穀物といった焼酎の原料を発酵させたものを蒸留した後に残る液体で、一般には廃棄物となる。しかし最近ではこの焼酎粕を家畜の飼料にしたり、発電の燃料にしたりして再活用する事例も増えている。福岡工業大学 工学部電気工学科の田島研究室はこの焼酎粕の新しい活用方法として、充電池の材料として応用することに成功した。

開発したのは「電気二重層キャパシタ」という種類の既に幅広い分野で使われている充電池だ。電極として利用する活性炭の表面にある微細な隙間に、多数のイオンが付着したり放出されたりする現象を利用して充放電を行う。瞬間的に大きな電力を充放電でき、理論的には電極が劣化せず長寿命というメリットがある。一方で貯められる電気の量が少ない。

図1 電気二重キャパシタの構造 出典：福岡工業大学

福岡工業大学はこの電気二重層キャパシタの電極に使用する活性炭の原料に焼酎粕を活用した。焼酎粕を炭化し、賦活（ふかつ）させて活性炭にする仕組みだ。製法の工夫により、従来から多く用いられてきたヤシ殻由来の活性炭と比較して、イオンの表面保持能力を約13%向上させた。さらに電気二重層キャパシタの電極として応用した結果、貯めることができる電気量も全体として約20%向上できたという。

図2 充電池の製作工程 出典：福岡工業大学

焼酎製造の盛んな九州では、同時に大量の焼酎粕が生まれるため、メーカー各社はその廃棄コストが負担となっている。こうした廃棄物を充電池の材料として活用できるメリットは大きい。廃棄物を利用することで、充電池の製造コスト低減も期待できる。

同大学では今後、多量の焼酎粕から一度に活性炭を作成する技術の開発や、性能向上を目指すとしている。なお、今回の充電池の開発については紅乙女酒造（福岡県久留米市田主丸）からの焼酎粕の提供を受けた。焼酎の種類によって蓄えられる電気の量が異なるといった結果も得られており、実用化に向けて今後も共同で研究を進めていく計画だという。