空気から饅頭をつくるという、中国人にとって夢のような先端技術が、量産へ向けてのテストに入った。これは植物の光合成を試験管内で再現するというもので、作物栽培に比べてCO2排出量を80％も削減できる。課題はコストで、さらに研究が進められていると央視網が報じた。
二酸化炭素からデンプンを合成する技術
中国科学院天津工業生物技術研究所の馬延和博士の研究チームが、二酸化炭素からデンプンを合成することに成功した。これは、「空気から饅頭をつくる」と言われ、食料問題を解決するのではないかと大きな話題になっていた。
この研究は、「Science」に「Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide」（https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh4049）として発表された。
それから3年、この研究がいよいよ量産に向けたテストに入った。
光合成のプロセスを試験管内で再現
空気から饅頭をつくる＝二酸化炭素からデンプンを合成するということは、人類以外では普通に行われている。植物の光合成だ。研究チームはこの光合成の複雑なプロセスを追いかけ、植物細胞の中で行われている反応を試験管内で再現をした。
光合成は60以上もの反応が連鎖をする複雑な反応だが、太陽エネルギーの利用効率は2％以下であり、反応としてはあまり効率的とは言えない。研究チームの目的は、この反応プロセスを効率的なものに変えることだった。最終的には11ステップの反応で、デンプンが合成できるようになった。
自動化ができ、利用効率はトウモロコシの3.5倍
しかも、研究室内のバイオリアクターで再現することで自動化ができ、この反応はトウモロコシの約8.5倍の速度で進み、太陽エネルギーの利用効率は約3.5倍であり、1立方mのバイオリアクターで0.33ヘクタールのトウモロコシ栽培と同じ量のデンプンを生産することができる。
CO2排出量を80％削減、課題はコスト
現在、1トン級の生産ができるバイオリアクターを開発し、テスト生産が始まっている。これがうまくいけば、計算上は耕地を92%節約でき、CO2排出量を80%削減でき、水の使用も90%削減することができる。
ただし、問題はコストだ。バイオリアクターで生産されたデンプンは、市場価格とは比べ物にならず、量産体制が整っても、市場価格より安く提供することは現状では難しい。テスト生産では、このコスト問題を焦点に研究と改良が続けられることになる。
温室効果ガスとして排出削減が求められる二酸化炭素がデンプンに変わる。将来、中国では、温室効果ガスを市民の胃袋で吸収をするという時代がやってくるかもしれない。
