これからの循環型社会に役立つ！　化学×バイオ×工学

食との競合が課題のバイオ燃料

人類が大量生産・大量消費・大量廃棄を続けてきた結果、石油などの化石資源はハイペースで埋蔵量を減らし、地球環境にも大きな負担をかけてきました。そこで、できるだけ製品が廃棄されないように調整し、廃棄物も再利用して環境への負荷を減らす「循環型社会」が提唱されています。
海外では化石燃料の代わりに、CO₂排出量が実質ゼロとみなされる植物由来のバイオ燃料が製造されています。しかし、バイオエタノールは、でんぷん（糖分）を多く含むトウモロコシなどの食べものから作るのが一番安くなります。できるだけ食べられないものから作りたいのですが、目的の成分だけを取り出す経済的な技術がまだ開発されていないのです。

食用油製造で発生する食べられない油の利用

日本では、精米で生じる「米ぬか」から食用の米油を搾っています。その際、熱などで分解された食べられない油が2割程度発生しますが、使い道がなく焼却されています。この廃棄油を有効に使うため、まず、主成分である食べられない油をバイオ燃料に効率的に変換する技術の開発が進められました。そして、新しい触媒（反応速度を促進するもの）を創り出すのではなく、従来からある市販のイオン交換樹脂という水処理剤の新たな触媒機能が発見されました。海外では、樹脂に目的の機能がないと報告されていましたが、なぜ機能がでなかったのかをじっくりと考え、それを解決する方法をいくつも試すことで壁を突破し、世界初の製造技術を生み出されました。

循環型社会に貢献する化学工学

またこの方法で、廃棄油に含まれるビタミンEや口紅のもとになるパラフィンなどの有用な成分を順番に取り出すことにも成功しています。このように1つの原料から効率よく多数のものを作り出す「マルチ生産」の技術は、バイオマス資源を活用する循環型社会の有力な手段になります。化学工学は、新しい技術開発に加え、それを社会で実用化するために、コストや環境負荷を考えながら製造プロセスやそれを使う社会をデザインしていく魅力的な学問です。

参考資料

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先生情報 / 大学情報

東北大学工学部化学・バイオ工学科教授北川尚美先生

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化学工学、反応工学、生物化学工学

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メッセージ

高校生のあなたが知っていることは、まだ限られていると思います。その知識の範囲で、どこに進学するか、将来どんな職業に就くかなどは、決めきれないでしょう。大学にはいろいろな専門分野があるので、やりたいことがまだ見つからないなら大学に入ってから探せばいいと思います。そして、自分の目標が定まったら、周囲の意見は気にせず、自分を枠にはめず、いろいろなことを試してみてください。
あとは「絶対できる」と信じて、諦めないことです。今、社会には課題がたくさんありますが、それを解決するのはあなたなのです。

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建学以来の伝統である「研究第一」と「門戸開放」の理念を掲げ、世界最高水準の研究・教育を創造しています。また、研究の成果を社会が直面する諸問題の解決に役立て、指導的人材を育成することによって、平和で公正な人類社会の実現に貢献して行きます。社会から知の拠点として人類社会への貢献を委託されている東北大学の教職員、学生、同窓生が一丸となって、「Challenge」、「Creation」、「Innovation」を合言葉として、価値ある研究・教育を創造して、世界の人々の期待に応えていきたいと考えます。