A240426: バイオモノづくりはCO2を原料にする時代へ～二酸化炭素資源化におけるマテリアル・バイオ技術融合の重要性と微生物による新規バイオ技術の最先端および展望

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セミナーセミナー番号:A240426(CO2原料のバイオモノづくり)

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～バイオモノづくりはCO2を原料にする時代へ～
二酸化炭素資源化における
マテリアル・バイオ技術融合の重要性と
微生物による新規バイオ技術の最先端および展望

現在バイオものづくりで作られている ”あらゆるもの” を
石油やグルコースではなくCO2を原料につくるために

受講可能な形式：【Live配信(アーカイブ配信付)】のみ

真の持続可能性と社会実装を目指すために重要となる
電解CO2還元や人工光合成などのマテリアル技術によるCO２資源化とバイオ技術との融合についてや
バイオ技術によるCO2資源化の生産性・食料競合・水資源の課題を解決しうる
新たな技術、非光合成微生物によるCO２資源化技術の最先端を紹介。

燃料、ポリマー、飼料・食糧など、現在バイオものづくりで作られている"あらゆるもの"を
石油やグルコースではなくCO2を原料につくりだす、真の持続可能性を追求するための１講です。

＜受講対象＞
・カーボンニュートラルの推進に興味があるものづくり関連企業様（燃料、ポリマー、飼料・食糧など）
・その製品を使用したい企業様／その製造プロセスに関与可能な企業様
・自社で輩出している二酸化炭素の有効利用をお考えの企業様　など

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日時

2024年4月26日（金） 13:00～16:30

会場

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視聴期間：5/7～5/10の4日間
※アーカイブは原則として編集は行いません
※視聴準備が整い次第、担当から視聴開始のメールご連絡をいたします。
(開催終了後にマイページでご案内するZoomの録画視聴用リンクからご視聴いただきます）

備考

※講義中の録音・撮影はご遠慮ください。
※開催日の概ね1週間前を目安に、最少催行人数に達していない場合、セミナーを中止することがございます。

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得られる知識
微生物を利用した二酸化炭素資源化技術の現状、特に再生可能エネルギー由来の電気、および電解生成物をエネルギー源とする新しいバイオ技術の展望について

セミナー講師

国立研究開発法人産業技術総合研究所　
生物プロセス研究部門・上級主任研究員　博士（農学）　加藤創一郎　氏
【専門】応用微生物学【講師紹介】

セミナー趣旨

　2050年のカーボンニュートラル実現に向け、二酸化炭素の回収および資源化を可能にする新技術への期待が高まっている。生物を利用した二酸化炭素資源化技術は、無機触媒技術と比べ反応速度には劣るが複雑かつ多様な有機物を合成可能という利点がある。しかし植物や藻類を利用する現行の技術では、低い反応速度（生産性）、食料との競合、多量の水の要求といった課題がある。本セミナーでは、それらの課題を解決しうる新技術として、光の代わりに電力、および水素等の電解生成物をエネルギー源として利用可能な微生物を用いた、光合成に依存しない二酸化炭素資源化技術を紹介する。

セミナー講演内容

１．二酸化炭素資源化の必要性
　1.1 カーボンニュートラル、ネガティブエミッション

2050年のカーボンニュートラル（温室効果ガスの排出を実質ゼロに）の実現にむけ、
ネガティブエミッション（排出CO2の回収、除去、資源化）技術の開発が急務である。

　1.2 日本における「バイオマス・セキュリティ」の重要性

温室効果ガス問題に加え、日本には（将来的には世界的にも）有用バイオマスが不足しており、
その多くを海外からの輸入に頼っている。
現在サステイナブルな技術とされているバイオ燃料やバイオポリマーの生産も、
海外産の食糧から生産していたのではサステイナブルとは言えない。

２．マテリアル技術とバイオ技術の融合
　2.1 マテリアル技術による二酸化炭素資源化技術

マテリアル技術によるCO2資源化の研究は電解CO2還元や人工光合成など盛んに進められている。
これらの中にはすでに植物の効率を超える技術も報告されているが、
有用有機物の選択的合成は困難というデメリットがある。

　2.2 バイオ技術による二酸化炭素資源化

植物や藻類など光合成生物を利用したCO2資源化は多種多様な有用有機物の合成が可能という
大きなメリットを持つ。一方で反応速度や反応効率の観点ではマテリアル技術に太刀打ちできない。

　2.3 マテリアル・バイオ融合の必要性

上記の課題から、効率的なCO2資源化にはマテリアル、バイオのメリットを併せ持つ技術の構築が有用であろう。
具体的には、光エネルギー変換や単純なCO2固定反応をマテリアルが、
複雑な有機物の選択的合成をバイオが担うような融合型技術の開発が必要である。

３．非光合成微生物による二酸化炭素資源化

我々のグループではマテリアル・バイオ融合型の技術により「現在化石燃料や栽培作物から生産している
あらゆるもの（燃料、ポリマー、飼料・食糧など）をCO2から合成可能な技術」の開発を目指している。
本CO2資源化技術は、微生物に供給するエネルギー・炭素源の違いから大きく3つに大別できる。

　3.1 電気合成微生物の利用

マテリアルから供給される電力をエネルギー源としCO2から有機物を生産可能な電気合成微生物を
利用した技術。工数が少ない分効率は高いが反応性が良い微生物の開発等が必要である。

　3.2 水素酸化細菌の利用

電解還元により生産可能な水素（やCO）を微生物のエネルギー源として供給する技術。紹介する中では
最も実用化に近いフェイズにあるが、効率的な微生物の開発やガス基質の供給法など課題も残されている。

　3.3 触媒合成有機物を代謝する微生物の利用

電解還元や触媒反応によりC2以上の有機物（ただし混合物であったりそのままでは使用できない）を
微生物に供給する技術。触媒開発、および非天然有機物を含むためその資化微生物の探索・開発が
必要であるが、トータルの有機物生産ポテンシャルは最も高い。

　　□質疑応答□

［キーワード］カーボンニュートラル、二酸化炭素資源化、微生物、物質生産、食品・飼料生産、再生可能エネルギー、電力、電解CO2還元

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グリーン燃料とグリーン化学品製造―技術開発動向とコスト―
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グリーン液体燃料・e-fuel/バイオナフサ・化学品製造の世界の動向

第1期受講（2024年6月18日開講）≪解説動画で学ぶeラーニング講座≫バイオ医薬品のQC入門／試験担当者のための品質分析法とレギュレーションの基本 NEW
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