サイゴン大学の科学者チームは、製紙工場の汚泥に含まれる2種類の微生物株を分離し、バイオプラスチックを製造した。
環境科学科のホー・キ・クアン・ミン講師と10名の同僚が2020年から行っているこの研究は、30日以内に分解する生分解性プラスチックの開発を目指しています。このプロジェクトは、循環型経済モデルに基づき、廃棄物を有用な原材料にリサイクルすることにも重点を置いています。
ミン博士によると、製紙工場、水産加工工場、サトウキビ加工工場などから排出される廃水（汚泥を含む）には、多くの有機物が含まれています。これらの廃水環境は非常に過酷で、多くの毒素を含んでいますが、微生物は完全に適応し、体内である種のポリマー（バイオプラスチック）を合成・蓄積することができます。
研究チームは、ティエンザン省の製紙工場から採取した水と汚泥のサンプルを用いて、環境中の微生物株を分析しました。病原性細菌の分離、同定、排除により、バイオプラスチックを生産できる100種類以上の微生物株を発見しました。
研究チームは、その生物学的特性を分析し、バチルス・プミルス（NMG5）とバチルス・メガテリウム（BP5）という2つの細菌株が最も高いプラスチック生産効率を示すと評価しました。「私たちが分離した細菌株の中には、さらに高い効率を持つ株が見つかる可能性があります」とミン博士は述べています。実験結果によると、これら2つの細菌株は乾燥重量の40%をバイオプラスチックとして蓄積しました。
バイオプラスチック（白）の環境中における生分解性試験の様子。写真：インタビュー対象者提供。
ティエンザン省の製紙工場は、1日あたり約3万立方メートルの排水処理能力を有しており、そのうち30%にあたる約1万立方メートルが汚泥です。研究チームは、理論上、微生物から約40トンのバイオプラスチックが得られると試算しました。しかし、ミン博士は、たとえ得られるバイオプラスチックの量が理論計算の半分であっても、依然として非常に大きな差であると考えています。
分析の結果、工場排水汚泥中に存在する微生物は、環境中の有機物を栄養源として利用し、水質浄化能を有していることが明らかになりました。そこで研究チームは、バイオプラスチックの生産と水質浄化を同時に実現する活性汚泥ブロックの開発を提案しています。バイオプラスチックを得るには、化学的または物理的な方法を用いて、典型的には多糖類で構成される微生物の細胞壁を分解する必要があります。その後、溶媒を用いてバイオプラスチックを沈殿させます。このバイオプラスチックは、環境中に存在すると周囲の微生物の栄養源となり、急速に分解されます。
研究チームは製紙工場と協力し、研究のために水と汚泥のサンプルを採取した。写真：研究チーム提供。
環境投資と持続可能な開発を専門とするSG Workspaceの取締役、チュオン・ミン・トリ氏は、微生物を用いたバイオプラスチックの製造や廃水処理は多くの先進国で研究されており、一部では産業規模での応用も行われていると述べた。ベトナムでも、環境保護や農業などでのバイオプラスチックの利用に関する研究がいくつか行われている。
トリ氏によると、環境保護を目的としたリサイクル製品のトレンドは、今後5～10年でさらに広がるだろう。しかし、廃棄物から作られたリサイクル製品が市場で普及し、競争力を持つためには、従来の製品と比較して品質と価格の要件を満たす必要がある。そのためには、バイオプラスチック製品を最適化して品質を確保し、大規模生産体制を構築してコストを削減する必要がある。同時に、政府の政策により、従来のプラスチック袋の使用を制限するための義務的条件を導入し、バイオプラスチック製品が市場に広く浸透するための条件を整える必要がある。
「私たちのチームのプロジェクトでは、引き続き実験室規模の実験段階に参加し、企業と評価・調整してパイロット生産プロセスを開発し、製品をすぐに市場に投入するための投資を求めていきます」とトリ氏は述べた。
ハアン
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