トマトの廃棄物を使った夢の微生物燃料電池

フロリダ州では毎年、生産量の40％に当たる40万トン近くのトマトが廃棄される　ADRIAN825/ISTOCKPHOTO

＜米研究チームが、トマト廃棄物が微生物燃料電池の強力なエネルギー源になり得ることを発見＞

全米1位のトマト産地カリフォルニア州と2位のフロリダ州では、商業用トマトの3分の2～4分の3を生産している。当然ながらここでは、傷んだトマトや、ケチャップを作る過程で取り除く皮や種といった廃棄物も大量に出る。

そんなトマト廃棄物が微生物燃料電池の強力なエネルギー源になり得ることを発見したのが、米サウスダコタ鉱業技術大学のベンカタラマナ・ガダムシェッティ准教授率いる研究チーム。16年の米化学学会の全米総会で途中経過を発表し、世界を驚かせた。現在は、350ミリリットルの缶に廃棄トマト3.5ミリグラムとミネラルウオーターを入れて、1時間当たり72ワットの電力量を10日間保つことが可能になっている。

フロリダ州では毎年、生産量の40％に当たる40万トン近くのトマトが廃棄される。これを全てエネルギーに変えたら、ディズニーワールドの90日分の電力を賄える。しかし「埋め立てれば強力な温室効果ガスであるメタンガスが発生し、廃水が湖や海などに流れ込む恐れもある。処理方法を見つけたかった」と、ガダムシェッティは言う。

微生物燃料電池は、微生物が有機物を分解して発生する電流を利用する。トマト発電の場合、まず地元の廃水処理施設で発生する微生物を燃料電池に組み込む。その働きでトマト廃棄物を酸化させ、発生した電子を燃料電池で回収して電流にする。

トマト以外の食品廃棄物や海洋廃棄物が燃料電池に利用できるとの研究結果も多い。それでもガダムシェッティの研究チームによれば、トマトが含む一部の微量栄養素が特に発電に適している。実用化に向けた課題は発電量の大幅向上。微生物燃料電池の部品（電極、微生物、生物膜、配線）のどれが最大の抵抗になっているかを突き止め、改良していくという。

研究は現在、NASAによる費用支援の対象になっている。そこでは宇宙船で発生するさまざまな廃棄物と微生物を使って発電する生物電気化学モジュールを開発中。このモジュールと、プロジェクトで得られた知見をトマト発電に生かしていく。

ゆくゆくはこのA技術は多様な用途や場所で活用できるようになるはず。廃棄トマトの山が豊富な代替エネルギー源へ、とおいしく変身するだろう。

[2018年10月16日号掲載]