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サイエンスへの招待/倉橋みどりの応用微細藻類学|広報誌「淡青」34号より (広報室)

2017年07月20日掲載

実施日: 2017年03月07日

サイエンスの招待
微細藻類を軸に持続可能社会を目指す「バイオマス・ショア」構想

微生物と植物の特徴を両方持っているのが、微細藻類という生物です。この微細藻類の潜在能力に着目し、二酸化炭素を削減しながら産業活動を行う持続可能社会に活用する構想を練っているのが、倉橋先生。なかでも特にデュナリエラという種にこだわり、沙漠、海洋深層水、地熱を組み合わせて培養したグランドデザインをお見知りおきください。
倉橋みどり 書影 倉橋みどり /文
農学生命科学研究科特任准教授
http://biomass.html.xdomain.jp/

倉橋先生の著書(共著)
『応用微細藻類学-食料からエネルギーまで』(成山堂書店/2013年2月刊 3000円+税)
 

 温暖化問題について、IPCC(国連気候変動に関する政府間パネル)では「即刻手を打たないと人間社会や生態系に、厳しく、取り戻すことができない悪影響が及ぶ」と指摘しています。にもかかわらず、私たちはこれといった手立てを講じることができていません。大脳を発達させたはずのホモ・サピエンス種ですが、このあたりが限界でしょうか? ホモ・サピエンスの端くれとして「バイオマス・ショア」と名付けたグランドデザインを考案しましたので紹介させていただきます。

 

 大気中の二酸化炭素濃度に関する話ですから、アマゾンの大森林のような「規模」を念頭に置くことが非常に重要です。この規模の陸上植物の植林は難しいので、代わりに微細藻類という光合成微生物を沙漠地帯に大規模培養し、大量の二酸化炭素を吸収してもらいながら同時に産業を興します。

 まず、再生可能エネルギーを利用して海洋深層水を沙漠に汲み上げ、深層水の冷熱と地熱(低温地熱でOK)の温度差を使い、濃い海水と淡水に分けます。温度差を利用することで発電も可能です。現在、中東などで行われている温度差淡水化事業では、濃い海水は捨てられていますが、バイオマス・ショア構想では、濃い海水を使って沙漠海岸地帯に大規模水田を造成し、デュナリエラという濃い海水を好む微細藻類を培養します。海洋深層水には窒素、リンなどが表層海水の数十倍含まれるので、藻類培養の肥料の助けになります。
 
顕微鏡で観察したデュナリエラ

顕微鏡で観察したデュナリエラ。もう少しスリムなときもあります。ヒゲで水を掻くようにして進みます。


 デュナリエラから抽出できる脂質は、食料用油脂や化学品の原料として利用します。この脂質は、今後原油価格が高騰するような事態になれば、化学的な処理を行うことでいつでも燃料油に変換できます。また、デュナリエラの作り出すタンパク質は飼料として良質であることがわかっていますので、これは後述の水産ユニットに供給します。さらに、デュナリエラはグリセリンという形で大量の炭水化物を生産しますので、これを発酵の原料として使うことができます。発酵は、今や工業用途の酵素生産など、とても大きな産業に発展しています。そのため、原料となる炭水化物が不足してきており、デュナリエラが生産する大量のグリセリンは沙漠に発酵産業を集積させるのに十分な魅力があります。続いて、発酵産業の残渣として窒素やリンを回収します。これはもとのデュナリエラ培養に追肥することができます。

 ここまでのグランドデザインを振り返りますと、陸上植物生産に必要な「太陽光」「淡水」「肥料」がそろっています。すなわち、沙漠海岸付近に大規模な植物生産ユニットを設置する経済的優位性が生じたのです。さらに、海洋深層水の特徴をすべて活かし、多段生産による水産物生産ユニットの設置も予定しています。水産物生産ユニットから出る排水中のアンモニアは大型海藻に窒素源として利用させ、大型海藻からはマンニトールを抽出し発酵ユニットに送ります。発酵により生産された水素は、エネルギーユニットへ。

 このように、未利用資源である沙漠、深層水、微細藻類、地熱などを利用し、「微細藻類生産」「植物生産」「発酵生産」「水産物生産」「エネルギー生産」等各ユニットが有機的に結合したバイオマス・コンビナートを形成させます。これは、持続可能社会の一つのモデルであり、実行されれば「二酸化炭素を削減しながら産業活動を行う社会」が達成されます。
 
「バイオマス・ショア」構想
沙漠臨海部は再生可能エネルギーの宝庫。
石油コンビナートに替わる「バイオマス・コンビナート」を造り、持続可能社会に挑戦します。
 

※本記事は広報誌「淡青」34号の記事から抜粋して掲載しています。PDF版は淡青ページをご覧ください。



オーストラリア西海岸の沙漠地帯にて。ピンクに見えるのはデュナリエラの湖です。
 
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