研究技術/テーマの紹介

通常、都市鉱山から特定の金属を回収する場合、酸などで溶解させた後、いくつものプロセスを経由した末に金属が回収されています。代表的な例として、イオン交換樹脂などの石油系吸着材に金属を吸着させて燃焼させ回収するというプロセスがあります。しかしこれらの方法では多大なコストがかかる上、燃焼に大きなエネルギーが必要になり、多くのCO₂を排出してしまいます。さらに樹脂が燃えにくいため焼け残りが発生したりすることも。そこでBGICが着目したのがセルロース。原料である木はCO₂を吸収して成長するため石油系吸着材より環境負荷が少なく、紙のようによく燃えます。しかも低コストで入手しやすく再生可能なため、吸着材として最適だと考えたのです。このセルロースが持つヒドロキシ基を、別の置換基へと化学修飾して金属を吸着する機能を付加することで、セルロース由来の金属吸着材が生まれます。この吸着材ならば、産業廃棄物の中から狙ったレアメタルや貴金属だけを選んで回収することができます。さらに燃やすエネルギーも従来より少なく、効率的かつ低コストで金属を回収できるので、環境負荷の少ない画期的な希少金属リサイクルプロセスとして大きな期待を集めています。

BGICが開発するセルロース由来の金属吸着材は、99.9％以上もの高い吸着回収率を誇ります。これまでは回収しきれずに廃棄されていた極低濃度の金属含有廃液からも有価金属を吸着回収することができます。さらにこの吸着材、金属リサイクルだけでなく鉛やカドミウム、セレンやヒ素などの有害物質の除去にも活用できます。工事現場や建設現場の地下からの汚染水が周囲に流出しないように防ぐバリア材や、世界各地で問題になっているヒ素混入地下水の浄化フィルターなどにもこの吸着材が役立つことが期待されています。

木材由来のセルロースと酢酸によってつくられる酢酸セルロースは、人類が生産サイクルをコントロールできるサステナブル素材です。実は酢酸セルロースは石油系プラスチックが普及するはるか昔から生産され続けている長い歴史を持っています。しかし後に大量生産・大量消費社会の中心になったのは、加工しやすい石油系プラスチックでした。現在はその石油系プラスチックによる環境面での様々な問題が明らかになり、再生可能な酢酸セルロースへの期待が改めて高まっています。ここBGICでは酢酸セルロースにまつわる最先端の研究が、いくつも進められています。自然由来の高分子素材である酢酸セルロース。環境はもちろん人体にもやさしく、自然環境での生分解性があり、再生可能な循環型の新素材として、あらゆる領域での活用が期待されています。