アメリカの科学者、埋立地のガスを養殖魚の飼料に変える提案　気候変動対策に寄与へ

微生物の「餌」として埋立地のメタンを利用できる。

アメリカの科学者たちは、サケの養殖場やその他の水産・畜産業で飼料に使われている魚粉を、微生物タンパク質に置き換えることを提案した。 

このアイデアは新しいものではないが、これまで食料用に微生物を特別に培養するのは非常に高価で、漁業廃棄物を乾燥・造粒するよりも高くついた。新たな計算によると、現在の条件では、微生物の「餌」として埋立地のメタンを使えば、微生物タンパク質を有利に生産できることが示された。 

大都市は廃棄物埋立地に囲まれている。埋立地の深部で酸素の届かない状態で有機物が分解されると、いわゆる埋立ガスが放出されることが知られている。その生成には主に酸素なしで生きられるメタン生成菌が関わっており、そのため埋立ガスの60〜75％はメタンである。 

メタンは危険な温室効果ガスであり、その温室効果は二酸化炭素の25倍に達する。現在、メタンは大気の総温暖化の10％を占めている。大規模な埋立地は1日最大30トンのメタンを発生させる可能性があり、これは石油・ガス採掘に伴う随伴ガスの排出量に匹敵し、下水処理施設からの排出量をはるかに上回る。 

しかし自然界には、メタンを餌とする微生物が存在する。メタン資化菌は、農業で家畜の補助飼料として使える、タンパク質を豊富に含む栄養バイオマスを得るためにバイオリアクターで培養できる微生物である。酵母のバイオマスはタンパク質を45％しか含まないが、メタン資化菌のバイオマスは最大80％に達する。 

科学者たちは、アメリカで現在、メタンによる「単細胞タンパク質」を生産することが、一般的な魚粉と比べてどれほど有利かを調べた。このような魚粉は通常、価値の低い魚種や漁業廃棄物から作られるが、畜産の需要増加に伴い、飼料の需要も増えた。 

小型の漁獲対象魚が特別に捕獲されるようになり、その結果、一部の海域では魚の総数が減少しただけでなく、生物多様性も低下した。2000年以降、魚粉の価格は大幅に上昇した。 

メタン資化菌からタンパク質を生産するには、メタン、酸素、窒素、リンに加え、バイオリアクターの運転と冷却のための電力が必要である。生産の仕組みは次のとおり。圧力をかけた反応器にメタンと空気を、増殖培地にはアンモニア、リン酸塩、水を供給する。 

科学者たちは付随的な費用（従業員の給与、輸送、原料の不純物除去）も考慮したところ、微生物タンパク質の最終価格は過去10年間の魚粉の平均価格よりもさらに低くなることがわかった。1トンあたり1546ドル対1600ドルである。 

この費用の約半分は電力コストであり、これは州ごとに異なる。例えば、電気料金が最も安いテキサス州とミシシッピ州に生産施設を置けば、トンあたりのコストをさらに20％削減できる。 

「単細胞タンパク質」の生産という概念は、すでに100年以上の歴史があることも指摘しておく価値がある。19世紀末には家畜の飼料にビール酵母を加えることが考案され、戦時中のドイツでは食料不足を補うためにそれが使われた。 

20世紀後半、農業や畜産の進歩により生産性が大きく向上し、微生物タンパク質の人気は低下したが、急速に増加する世界人口を養う必要性から、「持続可能な開発」の文脈で再び注目されるようになった。 

メタンを飼料用タンパク質に変換するというアイデアも新しいものではない。アメリカやヨーロッパには、天然ガスから「メタンタンパク質」を生産する企業が存在する。しかし科学者たちは、食料に変えるのに最も有利なのは天然資源ではなく、腐敗する廃棄物だと計算した。