2021/02/04

廃棄豚骨がストロンチウム吸着材料に

―廃材を利用した安価で高性能な汚染除去技術を実現―

 

日本原子力研究開発機構

東京大学大学院理学系研究科

 

概要

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構物質科学研究センターの関根由莉奈研究員ら、先端基礎研究センターの南川卓也研究員ら、国立大学法人東京大学大学院理学系研究科の山田鉄兵教授、国立研究開発法人物質・材料研究機構の根本善弘 NIMS エンジニア、竹口雅樹グループリーダーの研究グループは、ストロンチウムやカドミウムなどの金属に対して高い吸着性能を有する骨の特徴を活かすことで、廃棄豚骨を原料とした安価かつ高効率な吸着剤を開発しました。

図:本研究の概要

 

鉱山や工業地帯周辺などでは、有害金属による環境汚染について、以前よりさまざまな防止対策が行われています。また、東日本大震災に伴う東京電力福島第一原発事故以降、放射性物質を含む汚染水の処理や、放射性物質の流出及び広域拡散を防止する技術の重要性が改めて認識されています。なかでも、骨に取り込まれやすく、人体への影響が懸念される放射性ストロンチウムの広域拡散の防止が重要であり、高性能かつ安価で大量に生産可能な吸着剤の確立が必要とされています。

食品廃棄物として多量に排出される牛骨や豚骨は、高い金属取り込み性能を持つことが知られ ています。そのため、過去には安価で大量に利用可能な吸着剤として、実際の原子力施設で放 射性元素の除去に利用する試みも行われていました。しかし、その性能は十分ではなく、実用 化には至っていませんでした。そこで本研究グループは、骨がストロンチウムやカドミウムなど の金属に対して高い吸着性能を有するメカニズムを明らかにするとともに、その性質をうまく利 用することで、既存の低コストな天然吸着剤よりも高い効率で、ストロンチウムやカドミウムなど の有害金属を吸着して取り除くことができる新しい吸着剤を開発することに成功しました。

食品廃棄骨の“豚骨”を重曹(炭酸水素ナトリウム)に浸け込むだけで、低コストで容易に作ること ができる吸着剤を実現した本研究成果は、食品廃棄物の有効活用に繋がるだけではなく、汚染水の浄化、土壌に埋めることで汚染物質の地下水や海水への流入を防ぐ技術、また、有用金属回収技 術への活用が期待されます。

本研究は、日本原子力研究開発機構 物質科学研究センターが研究全体をとりまとめ、先端基礎 研究センター、東京大学大学院理学研究科、物質・材料研究機構と共同で研究を行ったものです。

本成果は、国際学術誌「Journal of Environmental Chemical Engineering」のオンライン公開版(1 月 21 日(日本時間))に掲載されました。

詳細については、日本原子力研究開発機構 のホームページをご覧ください。

 

―東京大学大学院理学系研究科・理学部 広報室―