馬場先生の開発した手法は、雑草や廃棄された農作物を牛の第一胃（ルーメン）液の中にいる微生物を用いて溶かしたのち、都市ガスの主成分であるメタンガスに変換し、可燃性ガスとして用いたり、メタンガス発電により電気を作るというものです。
メタンガスは燃えやすく、熱や電気などのエネルギーとして利用することができます。そこで馬場先生は当初、雑草を微生物の力で分解させることで、都市ガスの主成分となるメタンガスを作ろうと考えました。しかし、植物が有する細胞壁が文字通り壁となり、なかなか発酵が進まなかったそうです。「この植物細胞壁を分解するべく、東北大学在籍時、指導教員の中井裕教授とともに、草を主食とする牛の胃液内の微生物に着目しました。牛の胃液は、と畜場で必ず発生する廃棄物ですので、製造コストもかかりません。」と馬場先生は語ります。
実際に牛の胃液を採取し、その中にいるルーメン微生物を使って雑草の発酵を試みました。雑草は良く溶けて、その溶けたものをメタン生成菌に与えたところ、雑草を直接メタン発酵するよりも多くのメタンガスを生成できたといいます。
ところが、ここでも新たな課題が生じました。それは、牛の胃液内に生息するルーメン微生物は、胃から取り出されると、24時間ほどで雑草を分解する能力が大幅に低下してしまうこと。実用化へとステップを進める上で、その都度ルーメン微生物が生息する胃液をと畜場から運搬するのは非常に効率が悪いことから、一度ルーメン微生物を発酵装置となるタンクに運搬したあとは、タンクの中で培養していく方法が現実的です。その後、石川県立大学に赴任して以降、ルーメン内の遺伝情報を網羅的に解読したことで、微生物が植物を分解する力を維持したままタンク内で培養することが可能となり、雑草から発電する技術の実用化に向けて大きく前進することができたのです。

さらに、ヤマハモーターパワープロダクツ(株)と(株)アドテックの協力を得てガソリン用の発電機をメタンガスで利用できるように改良し、安価で効率よくメタンガスを電気エネルギーへと変える専用の発電機も共同開発しました。

馬場先生が開発したこのシステムでは、以下のような工程でエネルギーを生産しています。

このシステムで、毎日50キログラムの雑草や廃棄野菜を発酵させて得られるメタンガスは、そのまま都市ガスとして利用すれば5世帯が、発電させた場合は1世帯が、年間を通して暮らすことができます。

しかし、このように技術はほぼ完成したものの、また新たな問題も生じました。 「しばらく装置を稼働していないと微生物の活性が落ちてしまい、いざというときに迅速にメタンガスを生成することができません。そのために、日頃から雑草などをこの装置に投入し、メタンガスを作り続ける必要があります。作業自体は1日に1時間程度で良いのですが、その人件費が必要です。」
この人件費を捻出するために収益化が必要だと考えた馬場先生は、メタンガスを発生させた後の副産物である発酵液を肥料として利用し、農作物を生産することを思いつきます。しかし、当時用意できた限られた農地では、多くの野菜を育てることができず、人件費を捻出するほどの利益が望めません。そこで、次に着目したのが、酒類の原料となる作物の栽培です。酒類に加工すれば、野菜を腐らせるなどの無駄が省けること、また、販売単価を高めに設定できることから、より多くの利益を生み出すことが期待できます。そこで馬場先生は、2020年からこの発酵液を肥料として大学構内の農場でホップの栽培を始め、石川県金沢市内でクラフトビールを製造する「金澤ブルワリー」とともに、このホップを利用したビール作りに取り組んだのです。そしてこの共同開発の結果誕生したのが「防災ビール」です。「このように、メタン発酵と防災ビールづくりがセットになれば、ランニングコストもまかなえる防災施設として、全国的に普及できるかもしれません」と馬場先生は語ります。

男の子が摘んできた雑草をおじいさんに渡し、おじいさんはその雑草からメタンガスを生産。そして、それを利用して作った温かなカレーを男の子に渡しています。また、おじいさんの左隣にはガス灯が灯り、男の子の右隣には充電されている携帯電話も描かれています。
すなわち、このイラストの中には、雑草を原料としてエネルギーを生産するまでのストーリーが描かれているだけでなく、実際に馬場先生が被災した際に困った次の3つのことも、雑草のメタン発酵が実現すれば解決できるという想いが込められているそうです。

1 温かいご飯が食べられなかったこと
2 夜の灯がなかったこと
3 携帯電話の充電ができず家族の安否が確認できなかったこと

ラベルにはQRコードも記載されており、それを読み取ることで、馬場先生の防災研究を紹介するウェブサイトが閲覧できます。

「大きな公園や道の駅、スーパーマーケット、公民館など、普段から人が集まり災害時に地域の防災拠点にもなるような場所にシステムを設置し、そこを訪れた人が気軽にシステムを動かしながら、ガスや電気を自由に利用し、災害時の炊き出しや充電などに利用できるような場所を全国に普及させることが目標です。そして、平常時から装置を動かして実際に携帯電話を充電してみたり、料理をしてみたりする機会が増えれば、その体験自体がシステムを使った発電や炊き出しの練習になります。
また、雑草や廃棄された農作物を利用して、手軽に電気や都市ガスを作ることが出来るこのシステムが認知されることで、循環型社会の実現にも繋がっていくと考えています」と馬場先生。
現在、馬場先生はこのシステムの普及に向けて、大学発のベンチャーの設立を目指しています。昨年、金沢市で開催された「スタートアップビジネスプランコンテスト いしかわ2021」では、見事、馬場先生のビジネスプランが優秀起業家賞を受賞しました。今後は、システムの導入先が決まり次第、事業化する予定だといいます。