海洋植物プランクトン増殖を目的とした製鋼スラグからの有用元素抽出技術の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750594
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 三木 貴博 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30312606)
• Keywords: 地球温暖化 / 炭酸ガス / 植物プランクトン / スラグ / 海水 / 栄養成分 / 結晶相 / 相安定図

Research Abstract

植物プランクトンの増殖に時さまざまな塩類や元素が必要であり、それらの成分がバランスよく海水に溶存しているときに、植物プライクトンの増殖効率は高くなる。大部分の種類の海洋植物プランクトンは、単細胞とみなせ、夏場などの好気象条件下では、一日で1,2回細胞分裂を起こし、極めて早く増殖するのが特徴である。そのときプランクトンが体内に取り込む栄養素は、元素比でFe:P:Si:N:C:O=0.001:1:15:16:106:212 (Redfield's ratio)である。すなわち、鉄を海水中に1モル供給し、これを全てプランクトン増殖に利用できたとすると、その体内にCO_2を106000モル吸収できることになる。しかし、実際の海洋においては、海域により、増殖のために必要な栄養元素が極端に不足しており、それらの貧栄養素の供給が律速となり、増殖するのが困難となっている。
プランクトンの成長・増殖を促進させるために有用成分を海水中へ加える際には、海水への各元素の添加技術が重要課題となる。本研究では、鉄鋼スラグからの栄養成分溶出挙動およびメカニズムを解明し、海水中の栄養元素が適正な濃度比で存在させるような技術開発をおこなう。また、製鋼スラグから有害元素が溶出しないような安定化技術の開発を行う。
平成14年度は、主に、鉄鋼スラグ中結晶相の同定、単一結晶相から海水中への成分溶出試験、水溶液化学理論を用いた相安定図作成を行い、鉄鋼スラグからの成分溶出機構を部分的に解明することができた。

Research Products

• [Publications] 三木貴博: "製鋼スラグを用いた大気中炭酸ガス固定化"まてりあ. 41(11). 755 (2002)
• [Publications] 二塚貴之: "製鋼スラグから人工海水への成分溶出挙動"鉄と鋼. 89(4). (2003)
• [Publications] 三木貴博: "海水中相安定図を用いたスラグ成分溶出挙動の解析"鉄と鋼. 89(4). (2003)