菌類の力でカーボンファイバーリサイクル新時代が幕開けする

Tokyo炭素繊維は、強くて軽い特性から多くの産業で活用されています。しかし、その複雑な構造によりリサイクルが難しいという課題があります。この問題を解決するために、カンザス大学と南カリフォルニア大学の科学者たちがバイオテクノロジーを用いた新しい方法を開発しました。この方法は、素材を効率的に分解し、その部品を創造的な方法で再利用することができます。
炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は、熱硬化性ポリマーを使用しているため、リサイクルが困難で、廃棄物を生成することが多いです。しかし、新しい化学的手法によって、これらのポリマーを分解し、炭素繊維をほぼ新品同様の状態で回収することが可能になりました。このプロセスにおいて重要な部分は、マトリックスが分解される際に生成される安息香酸であり、これが真菌バイオテクノロジーを通じて有用な化合物に変換されます。この新しい手法は、CFRPをエコフレンドリーにリサイクルし、繊維や残留物から価値を引き出す方法を提供します。
この研究では、遺伝子組み換えされたアスペルギルス・ニドゥランスという菌を用いており、これにより安息香酸を分解し、OTAと呼ばれる化合物を生産するよう変更されています。OTAは医療用途が期待されており、この菌の利用は通常廃棄される物質を有効活用することに寄与します。OTAの応用可能性には次のようなものがあります。
- 抗生物質
- 抗炎症薬
- 工業用化合物
この手法は、廃棄物を有用な製品に変えることによって、廃棄物処理の方法を変革します。これはCFRP(炭素繊維強化プラスチック)の処分に関する環境問題に対応し、リサイクル素材の利用を促進するビジネスチャンスを創出します。研究者たちは、産業規模での利用を目指し、菌類の効率をさらに高める取り組みを進めています。
この研究は始まったばかりですが、大きな影響を与える可能性があります。研究者たちは、彼らの持つ菌株をより効率的にし、大規模なリサイクル方法としての実用化を目指しています。これにより、炭素繊維素材に依存する産業に広く適用される可能性があります。環境への悪影響を軽減するだけでなく、持続可能な素材の利用を通じて新たな経済的機会を生み出すでしょう。
この研究はこちらに掲載されています:
http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c10838およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は
Clarissa Olivar, Zehan Yu, Ben Miller, Maria Tangalos, Cory B. Jenkinson, Steven R. Nutt, Berl R. Oakley, Clay C. C. Wang, Travis J. Williams. Composite Recycling with Biocatalytic Thermoset Reforming. Journal of the American Chemical Society, 2024; 146 (44): 30004 DOI: 10.1021/jacs.4c10838

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