夢の未来
北海道などで毛ガニやカニを食べる(または脱皮した殻を拾う)→ 殻を加工して「高性能吸着剤」にする。→ その吸着剤を使って、海からレアアースを回収する。→ 回収されたレアアースは、電気自動車(EV)のモーターやスマホの磁石になる。
カニの殻(キチン)を使ったレアアース回収
工程 内容
課題 海底の泥からレアアースを取り出すには、大量の酸で溶かす必要があり、コストと環境負荷が高い。
解決策 泥を溶かした液に、カニの殻を加工した吸着剤を投入する。
仕組み キチンが持つ特定の化学構造が、レアアースを選択的に(狙い撃ちで)吸着する。
メリット 従来の化学的な手法よりも、安価で、環境に優しく、高効率にレアアースを回収できる。
比較項目 従来の方法(溶剤抽出) カニの殻(バイオ吸着)
環境負荷 有機溶剤による環境汚染のリスクがある 天然由来の成分なので極めて低負荷
コスト 高価な化学薬品を大量に消費する 廃棄されるはずの「カニの殻」が原料
効率 薄い濃度の液からは回収が難しい 超低濃度の液からでも効率よく回収可能
特に「超低濃度から回収できる」という点が重要で、南鳥島沖の泥のように、「レアアースは含まれているが、他の不純物も多い」という状況において、カニの殻は「レアアースだけを狙い撃ち」できる強力なフィルターになります。
レアアースはプラスの電気を帯びており、キチンの特定の部位と非常に結合しやすい性質を持っています。
キチンの構造は、数ある金属の中でも特にレアアースを優先的にキャッチする形状をしています。
カニの殻をさらに加工して「リン酸化」などを行うと、レアアースを吸着する力がさらに数倍〜数十倍に跳ね上がります。
現在、研究室レベルでは非常に高い成功を収めていますが、実用化(社会実装)に向けては以下のハードルを越えようとしています。
大量生産の安定化: 大量のカニの殻を効率よく粉砕・加工するラインの構築。
繰り返し使用: 吸着したレアアースを剥がし取った後、カニの殻を何回再利用できるかの耐久性向上。
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