研究情報
独･フラウンホーファーIGB、電子廃棄物からの金属回収で微生物等使った生物学的リサイクルの可能性示す（2026.4）
2026年4月28日、微生物や微細藻類は、環境に優しく選択的な方法で電子廃棄物から貴重な金属を回収するために利用でき、産業応用の可能性を秘めている。ドイツのフラウンホーファー界面工学・バイオテクノロジー研究所（IGB）の研究者らは、このことを研究で実証した。ミュンヘンで開催される環境技術の主要見本市であるIFAT 2026において、IGBは固定床反応器を用いたこの生物学的リサイクルの仕組みを実演する予定である。
世界中で毎年数百万トンもの電子廃棄物が発生している。古いスマートフォン、ノートパソコン、その他の電子機器には、パラジウムやネオジムといった貴重な金属が含まれている。これらは、現代のテクノロジー、電気モーター、風力タービンの製造に不可欠な原材料である。しかし、これまでこれらの金属のごく一部しかリサイクルされてこなかった。シュトゥットガルトのフラウンホーファーIGBによるRüBioM実現可能性調査では、生物学的プロセスが有望な代替手段となることが示された。
●バイオリーチング～微生物が貴重な金属を抽出する
このプロセスの核心は、バイオリーチングと呼ばれる技術である。緑膿菌などの微生物を細かく粉砕した電子廃棄物に塗布する。これらの微生物は、材料から金属を選択的に抽出する酸やその他の化合物を生成する。得られた金属含有溶液は、微細藻類を用いて処理される。藻類は生物吸着によって金属イオンを吸収し、まるで生物スポンジのように機能する。
●有望な実験結果
「実現可能性調査の結果は有望である」とプロジェクトマネージャーの Lukas Kriem博士は要約する。「当初はパラジウムに焦点を当て、バイオリーチングとバイオ吸着の両方を調査した。バイオリーチングでは、同等の化学的方法よりも放出率が13%以上高くなった。バイオ吸着を使用すると、溶解したパラジウムの30%以上を除去することができました。」さまざまな微生物の助けを借りたネオジムのバイオリーチングも綿密に調査された。「ここでも、初期段階では良好な結果が得られているが、今のところ化学プロセスには及ばない」とKriemクリエム博士は続ける。
さらに、これらのプロセスは固定床反応器を用いてより大規模に試験された。バイオフィルムの形成や流れの不均一性といった技術的な課題にもかかわらず、パラジウムの移動に成功し、工業規模での実用化に向けた重要な一歩となった。
●持続可能で、資源効率が良く、経済的に実行可能
生物学的プロセスは、従来の方法に比べて決定的な利点がある。有毒な化学物質を必要とせず、低温で処理でき、金属を選択的に回収できる。このように、バイオマイニングは循環型経済に大きく貢献し、地政学的に不安定な地域からの金属輸入へのヨーロッパの依存度を低減できる。近年のサプライチェーンの混乱により、この点の重要性が明らかになっている。「宝物は必ずしも地中深くに埋まっているとは限らず、実は引き出しの中にあることもある」とKriemクリエム氏は締めくくった。