2015/04/05 本日の日本経済新聞より「革新力 The Company 2050年への選択(3)大腸菌が生む「石油」」

今日の日経注目記事は、日本経済新聞の1面にある「2050年への選択(3)大腸菌が生む「石油」」です。





 幅約2000分の1ミリメートル、長さ約500分の1ミリメートル――。縦長の楕円形をしたこの微生物は大腸菌だ。人間の腸内など自然界に無数に存在し、誰でも一度は聞いたことがあるだろう。この大腸菌を使って2050年のエネルギー事情を一変させるかもしれないプロジェクトが進行中だ。

大腸菌でペットボトル原料をつくる

 横浜市鶴見区にあるバイオベンチャー、ジナリスの実験室。ビーカー内の乳白色の液体が専用装置でかき混ぜられていた。数時間後液体は茶色に変わった。ビーカー内にある大腸菌が活性化し、新しい物質を作り始めたのだ。

 食中毒など悪いイメージが先行する大腸菌だが、大半は無害。むしろ単細胞のため遺伝子を操作しやすく、研究者の腕一つで様々な能力を備えた「スーパー大腸菌」に変身させることが可能だ。

 ジナリスはこの大腸菌を使って廃ペットボトルから工業用の材料を試験的に作っている。使用済みのペットボトルは繊維などの製品に生まれ変わることで有名。だが、それでも再利用できない廃液などの「残りかす」が出てくる。

 この残りかす。まだペットボトルの主成分などが、取り出せずに中に残っている。大腸菌の遺伝子を操作して、こうした成分を分解する能力を植え付け、半導体材料やペットボトルの原料としてよみがえらせるというからくりだ。

 ジナリスを率いるのは旧協和発酵工業出身の農学博士、西達也(60)。汚い物をきれいにしたり新しい特性を生み出したりする微生物のとりこになり、2001年に協和発酵を退社。翌年、4畳の自宅の一室から同社を立ち上げた。

 様々な微生物を研究するうち大腸菌の能力に着目。廃ペットボトルから材料を取り出せば石油の使用を大幅に減らすことができると考えた。現在、樹脂などの工業用材料の多くは石油由来。今のペースで消費が続けば石油は40~50年後に枯渇するとされる。日本は世界の資源の約4%を消費するが、大半を輸入に頼る「持たざる国」である。

 大腸菌を使ったリサイクル手法が確立すれば樹脂用の石油使用量は今の10分の1になる可能性がある。近い将来、「廃棄物でなく、植物と大腸菌を使い石油由来と同等の原料を作ることも可能だ」と西は言う。微生物がエネルギーの未来を左右する。

2050年への選択(3)持たざる国に夢の素材

 中国や米国などに次ぐ世界有数のエネルギー消費国でありながら、エネルギー自給率は約6%にとどまる日本。そんな持たざる国ゆえの苦悩が新たな発想を生む。今、素材分野で静かに革命が起ころうとしている。

鋼鉄より強い糸

 山形県鶴岡市にある大学発ベンチャー、スパイバーの研究開発施設。機械からはき出された「クモの糸」が次々に巻き取られていく。本物のクモが吐いた糸ではない。クモの遺伝子を組み込んだ微生物が作ったたんぱく質。それを糸状に加工したものだ。

 スパイバーはたんぱく質を量産して糸にするまでの一貫技術を持ち、世界のメーカーから注目を集めている。その理由は糸の強じんさにある。軽いのはもちろん、重さ当たりの粘り強さ(頑丈さ)は鋼鉄の約340倍、アルミ合金の300倍。産業利用が拡大する炭素繊維複合材(CFRP)と比べても20倍だ。

 さらに天然のたんぱく質だから、化学繊維や樹脂のように枯渇懸念のある石油も使わない。生産工程でも大量のエネルギーを消費しない。とくに資源不足に悩む日本にとっては「夢の素材」というわけだ。

 たんぱく質を構成するアミノ酸の配列を組み替えることで、様々な用途の糸ができる。例えば軽さと頑丈さの両立を求められる鉄道車両や航空機の胴体、衣料向けも有望で、2020年までの採用を目指す。

 すでに内外の企業からの引き合いも増えており、「金属やCFRPにとって代わる『たんぱく質産業』を2050年に実現させたい」。社長の関山和秀(32)は抱負を語る。

究極の循環社会

 「究極の循環型社会」。日本環境設計(東京・千代田)が目指すのはそんな未来像だ。不用になった衣料やプラスチック製品から石油と同等程度の品質を持つエタノールを取り出す異色の技術を握る。このエタノールを使って再びプラスチックなどを生産し、使い終わればまたエタノールにするという流れだ。

 「このリサイクル経済圏を作れば、2050年には日本はもう石油を輸入しなくてもよくなる」。社長の岩元美智彦(50)はこんな持論を唱える。

 リサイクル経済圏はすでに広がりをみせる。同社はイオンやビックカメラ、スターバックスコーヒージャパンなど約40社と提携。現在、1千カ所で衣類などの製品を回収しており、愛媛県今治市の工場でエタノールに変えている。

 2020年をめどに回収拠点を10万カ所に増やす計画。現在、不用品の原料を3割しかエタノールにできないが、20年にはこのリサイクル率を9割に引き上げるべく技術開発を急ぐ。

 国際民間組織ローマクラブが1972年、天然資源の枯渇や人口増大を背景に人類の危機を警告したリポート「成長の限界」。約40年後の今日、その危機は深刻さを増している。エネルギーを持たざるがゆえ、創意工夫に富む日本が素材革命を先導すれば「成長の限界」をいち早く乗り越えられる可能性が出てくる。

(敬称略)

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