伊福健太郎 生命科学研究科助教、菓子野康浩 兵庫県立大学准教授らの研究グループは、姫路市の協力により、珪藻大量培養パイロットプラントを下水処理施設「大的析水苑」の一画に設計?完成しました。これは低炭素化社会を実現するために、珪藻の光合成機能を利用して二酸化炭素を有用物質に変換するための実証プラントです。
研究者からのコメント
この実証プラントを利用して、下水に含まれる窒素分などを珪藻培养の栄养塩（肥料）として利用することにより、培养コストを大幅に下げ、より低コストで燃料や化成品原料などの生产を试み、珪藻の光合成机能を使った二酸化炭素削减の仕组みを作りたいと考えています。
本研究成果のポイント
- 珪藻は地球上の光合成の约25％を担っていて、バイオ燃料、医薬品原料、养殖用饵料などの有用物质を生产する藻として注目されていたが、培养コストが高く课题となっていた。
- 低コストで珪藻を大量培养するための要素実験の结果に基づき、下水処理施设の一画にパイロットプラントを设计?完成した。
- 今后、実証パイロットプラントでのシステムを具现化?社会実装することで、环境に优しい低炭素化社会の実现が期待される。
概要
微细藻类は、陆上作物よりも単位面积当たりの燃料生产性が高いことから、次世代の持続可能エネルギー生产生物として期待されており、同时に温室効果ガスである二酸化炭素を低减させる高い効果も期待されます。中でも、珪藻は地球上の光合成の约25％を担っており、再生可能资源生物としてポテンシャルが高いと言えます。
しかし、微细藻类を产业的に利用するにあたっては、培养コストが高い、超大型培养系における培养条件が确立していない、形质転换微细藻类を野外解放系で大量に培养した时の拡散防止措置などの手立てが确立していないという问题が残されています。このような问题を解决するためには、微细藻类の光合成机能や细胞内生理を理解するという基础科学的研究（フィジオロミクス）と合わせ、パイロットプラント（実用化に先だって各种设计データや培养条件を取得するための中规模実験的培养设备）を用いた実地试験が欠かせません。
本研究グループは、姫路市东端の沿岸部にある下水処理施设「大的析水苑」内の土地に珪藻培养设备を设置し、処理场に流入する汚水、および汚水処理により発生する颁翱 2 を用いた培养実験を开始しました。下水の汚水には、珪藻が光合成で増殖するために必要な窒素分やリン酸が含まれています。つまり、下水処理场で珪藻を培养すれば、培养の高コストの主要因である栄养塩を汚水から得られると期待できます。さらに、汚水処理の过程で活性汚泥や消化槽から発生する颁翱 2 を光合成に利用することができます。
太阳光による光合成を通じて、温室効果ガスの一つである颁翱 2 を有用物质や油脂に転换して社会に提供するシステムを具现化?社会実装し、生态系に优しい低炭素化社会の実现を目指した研究を进めていきます。
図：姫路市の下水道管理センター「大的析水苑」に完成した培养施设
详しい研究内容について
- 珪藻のフィジオロミクスに基づく褐色のエネルギー革命のためのパイロットプラントの完成 －培養コストの大幅低減による低炭素社会実現と有用物質の生産－
- 産経新聞（1月26日 28面）および科学新聞（2月2日 2面）に掲載されました。
