エネルギー消費を最大90％削減するバイオリアクター技術：材料技術

東レは、微生物を用いて、対象物質を効率的に目的物質へと変換できる微生物固定型バイオリアクター技術を開発した。従来の高温高圧を必要とする化学変換に比べ、エネルギー消費を抑えた安全な運用が可能だ。

[MONOist]

　東レは2025年12月24日、微生物を用いて、対象物質を効率的に目的物質へと変換できる微生物固定型バイオリアクター技術を開発したと発表した。従来の高温高圧を必要とする化学変換に比べ、エネルギー消費を抑えた安全な運用が可能だ。

バイオリアクターによる化学物質変換のモデル図［クリックで拡大］ 出所：東レ

　同バイオリアクターは、特定の微生物を木質担体に固定し、リアクター内に充填した構造を採用している。変換したい化学物質を含む水溶液をリアクターに連続的に接触させると、微生物が持つ酵素の作用により目的物質へと変換する。変換対象となる化学物質や現場条件に応じて、約500種の微生物ライブラリーから最適な微生物やリアクター構造を選定でき、さまざまな化学物質に対して高い変換効率を達成する。

　アクリロニトリル（AN）をモデルとした実証試験では、ANの99.5％以上の変換を確認した。変換後の生成物は、アクリル酸やプロピオン酸、酢酸などの有機酸であり、活性汚泥処理を組み合わせれば、CO₂まで完全分解できる。リアクターは、密閉性の高い構造であり、揮発性の対象物質でも効果を発揮し、空気拡散によるロス低減と安全性に寄与する。

　同技術は、加熱や加圧を必要とせず、エネルギー消費を抑えた安全な運用が可能だ。試算では、同社工場内の既存プロセスから置き換えた場合、エネルギー消費を約80〜90％、CO₂排出量としては90％以上を削減でき、運用コストの低減と環境負荷の軽減に貢献する。

　同社は今後、さらなる技術検証と運用設計を進め、省エネルギー化に貢献する新たなソリューションとして導入を目指す。

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