日本建成实证试验设施 用污水生产有用物质、削减CO2

新技术 2018年02月09日

在污水处理厂培养承担地球上约25%的光合作用的硅藻,制造医药品的原料等有用物质,同时还削减处理污水时释放出来的温室气体二氧化碳(CO2)。以实现与低碳社会相称的系统的社会实施为目标的实证试验设施在姬路市的污水处理厂内建成了。实证试验的目标是通过将污水中含有的氮素等成分作为硅藻的(营养)肥料予以利用来大幅降低培养成本,确立燃料、医药品、健康食品、养殖用饲料等原料的生产体系。

实证试验设施是在兵库县立大学研究生院生命理学研究系副教授果子野康浩、京都大学研究生院生命科学研究系助教伊福健太郎等人的研究成果的基础上,作为科学技术振兴机构(JST)支援的战略性创造研究推进事业之一的“尖端低碳化技术开发(ALCA)实用技术化项目”建成的。在姬路市东端沿岸的污水处理设施“大的析水苑”内建成了由2栋温室组成的硅藻培养设施,温室内各有一个长6米、宽3.5米和长10米、宽2米的培养槽,已经开始了培养实验。2栋温室都覆盖着考虑到本来在弱光下生长的硅藻即便在强光下也能够高效进行光合作用的光透射特性的薄膜。

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实证试验设施(源自新闻发布稿)

实证实验中使用的硅藻是一种也被用作像牡蛎那样的双壳贝或虾的养殖饲料的叫做“角硅藻”的海洋性硅藻。虽然是海洋性藻类,但是具备可在同下水道水等污水混合的盐水中进行培养的特点。研究团队迄今为止利用关于基因工程的性状转换技术及基因组编辑技术,已成功地培养出可高效生产多种有用物质的硅藻,其中包括硅藻本来无法合成的物质。同时还确立了与以往收集硅藻、晒干粉碎需要大笔费用的方法不同的被称为微气泡处理的基础技术。通过使用这项技术,可以无需聚集硅藻细胞,在粉碎细胞的同时就使得浓缩、回收有用物质成为可能。
 
下水道的污水中含有很多氮和磷酸等富营养化物质。若在污水处理厂培养硅藻,便可从污水中得到这些营养成分,从而大幅降低成本。并且通过将污水处理厂在污水处理过程中从活性污泥和消化槽产生的CO2用于光合作用,还能为构建低碳社会做出贡献。从培养的硅藻得到的物质可以作为燃料、医药品、健康食品、养殖用饲料等各种各样产品的原料来利用。
 
通过在实证试验设施的实地试验,期待能够积累在野外设施大量培养通过基因工程技术和基因组编辑技术进行了性状转换的藻类时的防止扩散措施等大型培养系统的具体化及社会实施所必需的技术。

文/ 客观日本编辑部

相关网站
兵库县立大学、京都大学、JIS新闻发布“日本建成为实现基于硅藻生理特性的褐色能量革命的实证试验设施~通过大幅降低培养成本实现低碳社会与有用物质的生产~”[网址]

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