■生態系の土台を支える植物、ありふれているからといって見過ごさないで

http://img.chess443.net/S2010/upload/2018062500005_1.jpg
何の写真だろう。

　ヒョウ？　サーバル？　小さそうだから山猫？

　「正解はオセロット猫です」

　と言いたいところだが、この画像のうち、オセロット猫が占める面積の割合は5％ほど。
残りのほとんどは様々な熱帯の植物だ。

　このように植物を認識せず背景として見過ごす現象を、植物学者たちは皮肉を込めて「Plant Blindness（植物に対する盲目）」と呼ぶ。

■地球上のバイオマスの8割は植物

　そんな「日陰者」の植物だが、実は地球上の生態系において圧倒的な位置に立ち、栄華を誇っている。
今年の５月末に米国の研究グループによって発表された論文「The biomass distribution on Earth」を見ると、植物の重要性が自然と理解できる。
これは、動植物、菌類や細菌、古細菌やウイルスをも含めた地球上のすべての生命の総重量（バイオマス）の概算を示したものだ。

　この研究を紹介したサイエンス誌に掲載された図を日本語訳して引用しよう。
水分含量によってデータがぶれないよう、炭素（カーボン）を基準に算出されたものだ。
それによると、地球上の総バイオマス550ギガトン（550000000000000000グラム）のうち、何と8割の450ギガトンを植物が占める。その大部分は陸上植物だ。その量は動物の総重量の225倍、人間全員の7500倍。
しかしながら、過去1万年ほどの間に、人間の文明により植物バイオマスの半数が失われたと推定される。

　これだけの総量を植物が占めているのは、地球の「生態ピラミッド」の土台となっているからだ。
すなわち、植物は光エネルギーを利用し、大気中のCO2(温室ガス)を固定し成長する「生産者」である。
植物は我々に食料や、木材バイオマス、繊維を作り出し、我々の衣食住を支えている。
それだけではない。我々が呼吸する酸素は、 光合成の副産物として植物が作り出したものだし、さらには、植物が身を守るために作り出す様々な化合物は、嗜好品や薬品として我々の日常や健康に深く関わっている。
すなわち、植物の存在なくして、我々人類の生存も文明の存続もありえないのである。

続きはソースで

■GT Cは炭素換算ギガトン。ギガは10億。
http://img.chess443.net/S2010/upload/2018062500005_2.jpg

WEBRONZA - 朝日新聞社の言論サイト
http://webronza.asahi.com/science/articles/2018062500005.html

琵琶湖の水草で発電　滋賀県立大、バイオガス構想 （京都新聞） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160113-00000003-kyt-sctch



　琵琶湖で過剰繁茂し、刈り取り後の処分も課題となっている水草を、バイオマス資源として活用する研究に、滋賀県立大の伴修平教授を中心としたグループが取り組んでいる。
メタンガスを生成して発電の燃料とし、発酵の消化液を藻類製品の培養に利用。
水草の乾燥が不要で収益も生まれ、「水草の活用手段を確立することで刈り取りも促され、琵琶湖の環境改善につながる」という。
将来的に草津市の湖岸で試験プラントの建設を目指し、研究者と市などが協議している。

　近年、南湖を中心に水草が異常繁茂し、漁業への障害や悪臭の原因となっている。県は毎年２億円以上の費用を負担し、５千～６千トンの水草を除去。
刈った水草は２年ほどかけて堆肥化し、無料配布している。採算性や効率の良い活用法が課題だった。

　研究グループはバイオガス発電に注目。水草をメタン発酵させて生成したガスを燃料にして、蒸気タービンで発電する。
堆肥化は乾燥させる手間が必要だが、メタン発酵は刈り取った水草がすぐ使える。また、農産地で出荷できない野菜くずを混ぜて発酵させることで、ガスの生成量が高まることも分かった。

　さらにメタン発酵の過程で出る消化液を活用して、クロレラなど藻類を大量培養する技術も研究している。栄養価の高い藻類を水産や畜産向けの飼料に使い、収益につなげる。

　同研究は２０１４年度から３年間、環境省の助成事業に採択された。最終の１６年度は、約２００リットルの発酵槽を備えた小規模な試験プラントを県立大に設置し、実証実験に取り組む。

　数年後には琵琶湖岸で、実践的な試験プラントの建設を目指す。場所は草津市内を候補としており、市も協力する。県立大と市は今後、協力協定を結ぶ方針。
規模によって異なるがプラントは数億円の建設費がかかるため、大学と県、市が協議して、昨年９月成立の琵琶湖保全再生法に基づき国からの助成が受けられないか検討する。

　伴教授は「元来水草は肥料として取引され、利用価値が高かった。伝統的な知恵と現在の科学を融合させ、循環型社会の確立に貢献したい」としている。

カニやエビの甲羅から、高収率で機能化学品を得られる手法を開発―北大・福岡淳氏ら | 研究・開発 - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20151203/281721.html
新着情報: カニの甲羅を触媒と機械的な力で機能化学品に変える （触媒科学研究所　教授　福岡　淳）（PDF）
http://www.hokudai.ac.jp/news/2015/11/151117-cat-pr.html
http://www.hokudai.ac.jp/news/151117_cat_pr.pdf


　北海道大学触媒科学研究所の福岡淳教授と小林広和助教の研究グループは、少量の触媒でカニやエビなど甲殻類の殻に含まれる「キチン」を分解して、医薬品や機能性ポリマーの原料になるN-アセチルグルコサミンを高い効率で得られる手法を開発した。

　キチンはN-アセチルグルコサミンというアミノ酸が多数繋がった高分子であり、カニやエビの殻、そしてキノコなど様々な動植物に含まれている。そして、地球上ではセルロースに次いで大量に存在するバイオマスであるため、医薬品や機能性ポリマーなど様々な有用化学品の原料になる可能性がある。しかし、キチンをN-アセチルグルコサミンやその誘導体に変換するためには、大量の塩酸や長時間の酵素反応が必要であるという欠点があった。

　チキンには、N-アセチルグルコサミンユニット同士を繋ぐ「グリコシド結合」と、ユニット内部にぶらさがっている「アミド結合」の2つの化学結合が含まれているため、グリコシド結合のみを選択的に切ることができればN-アセチルグルコサミンを得ることができる。

続きはソースで

水の王国に小水力発電が広がる、地熱やバイオマスも導入開始 (1/2)



富山県は3000メートル級の山々を水源にして豊富な水量に恵まれている。
古くから稼働を続ける大規模な水力発電所に加えて、農業用水路などを活用した小水力発電の取り組みが活発に進む。
温泉の地熱を利用した植物工場や、地域の森林資源を生かしたバイオマス発電所も動き始めた。
[石田雅也，スマートジャパン]

　富山県が2014年度に策定した再生可能エネルギービジョンには、6つの重点プロジェクトが盛り込まれている。
その1番目が「水の王国とやま小水力発電導入促進プロジェクト」である。
2021年度までの8年間で20カ所以上に小水力発電を導入することを目標に掲げた。

　新しい小水力発電所の1つが2015年3月に運転を開始した「小摺戸（こすりど）発電所」である（図1）。
富山県の東部を流れる黒部川から引き込んだ長い用水路に建設した。
取水口から発電所までは600メートル以上もあり、その間を地中に埋設した水圧管路でつないでいる。

画像
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1508/18/kosurido1.jpg
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1508/18/kosurido2.jpg
図1　「小摺戸発電所」の建屋（上）、小水力発電設備の全体（下）。出典：国土交通省
　最大で毎秒8立方メートルの水を用水路から取り込み、6.3メートルある落差を生かして発電する。
発電能力は370kW（キロワット）で、年間の発電量は280万kWh（キロワット時）を見込んでいる。
一般家庭の使用量（年間3600kWh）に換算して780世帯分に相当する電力を供給することができる。

　同じ用水路の上流には、1920年代に運転を開始した大規模な水力発電所が3カ所にある。
「黒東（こくとう）第一・第二・第三発電所」で、いずれも時期は不明ながら途中で廃止になり、1993年に北陸電力が再開発した。
3カ所の発電能力を合計すると2万kWを超えて、年間の発電量は1億5000万kWhにも達する。
実に4万世帯分を上回る電力源になっている。

画像
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1508/18/nanto2.jpg
図2　「ポンプ逆転水車」の外観。出典：ダイキン工業
　こうして大小の水力発電所が効率的に電力を供給する中で、さらに小規模な水力発電の取り組みもある。
空調メーカーのダイキン工業が環境省の事業の一環で実施したもので、エアコンのインバーター技術などを応用した「ポンプ逆転水車」を利用する（図2）。通常は水圧の調整に使うポンプを逆回転させて発電する仕組みだ。

　横幅がわずか93センチメートルのコンパクトな設計になっていて、狭い場所にも設置できる。実証実験の場所は富山県の西部にある南砺市（なんとし）の「森清（もりきよ）配水池」の水道設備を利用した。
水道管を流れる水の勢いでポンプ逆転水車を回転させて、水車の上部に搭載した発電機で電力を作ることができる（図3）。

画像
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1508/18/nanto1.jpg
図3　「森清配水池」に導入した小水力発電システム。出典：ダイキン工業
　発電能力は15kWで、年間の発電量は10万kWhになる。一般家庭で27世帯分に相当する小さな規模だが、発電能力は最大で22kWまで高めることが可能だ。
ポンプには量産品を使うことができるため導入コストが安く済み、小水力発電で課題になる採算性の面でも有利である。
同じシステムを使った実証実験は福島県の相馬市でも2015年7月から始まっている。

続きはソースで

スマートジャパン
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1508/18/news023.html