| 研究課題/領域番号 |
18K05695
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| 研究機関 | 和歌山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
楠部 真崇 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (40403761)
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| 研究分担者 |
林 和幸 和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (30587853)
青木 仁孝 和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 講師 (80775809)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | バイオセメント / アマモ場再生 / ウレアーゼ活性 / 海洋環境保全 / 炭酸カルシウム |
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| 研究実績の概要 |
想定している海域より、５種のウレアーゼ生産菌が単離でき、それぞれの活性確認が完了している。その内の１種類が特異的に強い活性を示した。しかしながら、標準株のSporosarcina pasteurii株の活性値よりも低く、単離株（G6株）を用いた反応には時間を要することがわかった。一方で、最終的な炭酸カルシウム量はG6株の方が1.6倍多く、バイオセメントの一軸圧縮強度も4倍程度高い値を示した。現時点で、円筒型モールドにより固化したセメントの一軸圧縮試験および炭酸カルシウム析出試験が完了し、炭酸カルシウム析出量に依存した硬度が確認できている。現在、水槽内でアマモ種子を埋包した状態での発芽試験を実施しているところである。試験に使用している砂は、一環して沈設予定地より採取した海砂を用いている。2018年7月には、予定より早く海洋への試験沈設を実施した。しかしながら、台風21号の影響が大きく、沈設物が全て流されてしまった。今後は、台風のタイミングを事前に確認して沈設予定時期を定める予定である。様々な固化条件を検討した結果、水中での崩壊時間をコントロールできる可能性が出て来ており、この件について製造特許の出願にむけた検討を始めた。また、造粒化による固化試験を予備的に行った結果、２０から３０分程度の短い時間で成形できる上、そのまま１日程度風乾することで固化できる可能性が出てきた。これにより、当初の円筒型だけでなく、粒状のバイオセメントやポーラスバイオセメントなどが効率よく製造できる可能性がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
これまでの取り組みについて、試験的に得られた結果をもとにした簡単な論文が公開できた。その後も、測定が順調にすすんでおり、定量的議論ができる状態になっている。一方で、当初２年目に計画していた海洋での沈設が実施できたことも大きい。残念ながら、台風21号で全てのバイオセメントが流されてしまったが、沈設のタイミングの検討や、こういう自然災害時に海洋ゴミとならない、本技術の必要性を強く感じた。また、固化方法に関する技術特許について、現在製造特許の方向で出願の検討を始めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
沈設を通じて、円筒型のアマモポットの制作時間や製造技術開発が急務であるとともに、本技術のボトルネックになることがわかった。今年は、当初の計画に加えて、バイオセメントを造粒加工することを検討している。事前に実施した試験的な造粒化では、材料混合開始後約２０分程度で、直径約５ミリメートル程度の造粒物を確認している。今後は、円筒型と同時に造粒加工したバイオセメントを用いたポーラスタイプなどを同時に製造し、アマモ場に必要な微生物群集を取り入れながらアマモ発芽条件の検討を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
概算見積もりを取っていた、微生物生菌用電気吸着装置が大幅に減額することができたため、次年度繰り越し額が大きくなった。これは、装置組み上げに必要な部品が別で手配できたためであり、当初の本研究進捗に影響のあるものではない。一方で、研究課題に上げているフィールドテスト回数を増加できるため、効率かつ当初の計画以上に研究を進めることができる。
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