牛の微生物で、農業のゴミの処理とエネルギー生産を同時に実現！

牛の第一胃中の微生物を利用

農業において意外に手間と費用がかかるのが、農作物を収穫した後に出る残渣（ざんさ）の処理です。例えば、トマトの収穫では毎日大量の葉が出ますし、ネギを出荷しようとすれば、むいた薄皮が山積みになります。こうした、いわゆる農業ゴミの処理に使えるのが「ルーメン液」です。「ルーメン」とは、胃袋を4つ持つ牛の第一胃のことで、この中には草や葉を分解してくれる微生物が棲息しています。このルーメン液に漬けておけば、茎や葉などは数時間で溶けてしまいます。また、紙もやはり植物由来ですから、オフィスから出る大量の紙ゴミも処理することができます。

ゴミ処理と同時にエネルギーを生産

ルーメン液で農業残渣を溶かしたものを発酵させるとメタンガスが出ます。原料は植物ですのでこのガスは再生可能エネルギーといえます。メタンは中国などの農村で食品残渣などから発生させて家庭の燃料として利用しています。研究レベルでは、50トンタンクでメタン発酵を行うと、17軒分の家庭使用量に相当するエネルギーを生産できます。溶かした液に含まれる窒素やリンは、肥料として利用できます。実用化に向けての課題は、ルーメン液内における微生物のコントロールです。これらの微生物は酸素に弱いため、酸素の影響を減らす必要があります。また、大量の液体を運ぶのは大変ですので、微生物の濃度と活性を高い状態のまま、いかに量を減らすかがポイントとなります。

食肉処理場にもメリットが

牛の第一胃の容量は約200リットルあります。毎年100万頭の牛が食用にされていますので、ルーメン液が不足することはまずありません。むしろ、ルーメン液の処理費用を削減できるメリットの方が大きいのです。有機物を多く含むルーメン液は、汚水として処理するとなると手強い部類に入り、食肉処理場では加工肉の冷凍と同じぐらいの電気代がかかっています。したがって、もしこのシステムが実用化でき、ルーメン液を再利用できれば、食肉処理場も大幅なコストダウンができるのです。

参考資料

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

新潟食料農業大学食料産業学部食料産業学科アグリコース教授（学長）中井裕先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

環境微生物学、寄生虫学

先生が目指すSDGs

メッセージ

微生物は地球上のあらゆる場所で活動しています。自分本位で、邪魔者を排除する武器を使って生き延びているものもいます。その武器をうまく利用したのが、抗生物質などの医薬品です。一方、ヒトや動物の体の内部や表面で暮らしている微生物もいます。乳酸菌のようにヒトや動物の健康の役に立つものもいますし、草を分解して草食動物に栄養を与える微生物もいます。発酵食品を作るのに欠かせない麹菌や酵母なども大切な微生物です。あなたもぜひ、身の回りにいる未知の微生物の生態や機能を解明し、人間の生活に役立ててください。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

新潟食料農業大学に関心を持ったあなたは

“Farm to Table to Farm”は「農場から食卓へ、そして農場へ」という意味です。食物は、農場で生産されてから多くの人の手を経て食卓に届けられ、この流れを「フードチェーン」とよび、農場から人々の食卓まで、フードチェーン全体をつかさどる産業を食料産業とよんでいます。本学では、新しい食料産業を作り出すために不可欠な科学（サイエンス）、技術（テクノロジー）、経済活動（ビジネス）を一体的に身につけます。日本の農業を変え、さらに世界をリードする新しい食料産業をともに生み出していきましょう。