微細藻類のCO₂吸収を正確に測定する新技術の登場

NTT株式会社は、微細藻類がCO₂をどのように吸収するかを知らせる新しい計測技術を開発しました。この技術により、藻類の成長に伴うCO₂吸収の変化を簡便かつ高精度で監視できるようになります。従来の測定方法では、相対誤差が最大約3300%にも達していましたが、この新技術ではその誤差を最大約8%まで低減することが可能となりました。

技術の概要

この新技術では、微細藻類を培養している際の溶存無機炭素（DIC）の濃度をセンサーを用いて計測します。従来の滴定法では、毎回培養液を取り出さなければならず、データの連続的な取得が困難でしたが、今回の技術では必要ありません。センサーから得られるデータを使用して、培養中のDIC濃度をリアルタイムで算出し、その変動を把握できます。

この手法の利点は、培養環境下でのCO₂吸収の時間変化を正確に捉えることにより、最適な培養条件を探索しやすくなる点です。これにより、より効果的なCO₂の吸収とそのコントロールが可能となります。

背景と目的

微細藻類は光合成を利用してCO₂を吸収し、増殖します。得られたバイオマスは、飼料や燃料、化学製品の原料として使われます。この過程で、CO₂の利用効率を向上させることが、持続可能な生産や温室効果ガスの削減に寄与すると期待されています。

しかし、DICの測定が正確でなければ、その評価も正確ではありません。そこで、DIC濃度の変化を正確に把握することで、藻類によるCO₂吸収量を精確に評価することが求められました。

技術の詳細

新技術は、微細藻類特有のpH変化を考慮した補正プロセスが組み込まれています。実際に微細藻類の培養中は、pHが約8.4から約10.0まで上昇することが分かりました。このpHの変化は、藻類の光合成によってDICの動きに影響を及ぼします。本技術で開発した補正式により、DICの算出値の誤差を大幅に低減しました。

さらに、実験において明期と暗期の繰り返し条件下で培養を行い、微細藻類のCO₂吸収に関連する炭素量の変化を評価しました。結果として、光を当てた際には光合成によるCO₂吸収と一致する炭素量の減少が観察されました。

今後の展望

今後、さまざまな藻類の種類や実際の生産条件でのテストを通じて、技術の適用範囲を拡大する考えです。これによって得られるデータを基に、CO₂の吸収を活性化する条件を見つけ、培養条件を最適化することで、微細藻類によるCO₂の吸収量向上やバイオマス生産の効率化が期待されます。

この新しい計測技術が実用化されれば、持続可能な方法で環境負荷を軽減しつつ、必要な資源を生産することに寄与できることが期待されています。これにより、藻類を利用したバイオマスの産業利用が進むかもしれません。