微細藻類への取り組み

微細藻類とは

「藻類」は、一般的な光合成を行う生物のうち、コケ植物、シダ植物、種子植物を除いたものの総称です。このうち、ワカメ、コンブ、モズクなど肉眼で見ることのできる藻類を「大型藻類」、肉眼では識別困難なサイズの藻類を「微細藻類」と呼びます。

微細藻類は約30億年前に地球の海洋に出現した最初の生き物の1つで、現在地球上に数万から数10万種存在するといわれています。単細胞を単位とする直径10ミクロン程度の小さな生き物で、分裂することで増殖します。一般の植物と同様に光合成を行い、地球の大気に含まれる酸素の約半分を微細藻類が生成しているといわれています。

微細藻類は、体内にタンパク質、脂質、カロテノイド（天然色素）、食物繊維など様々な物質を生産することができます。こうした特長から、近年微細藻類はバイオ燃料、化粧品などの原料、医薬品などの原料、飼料、生分解プラスチックの生産など、幅広い用途への応用が期待されています。また微細藻類は、陸上植物よりも生育速度が早いため、効率的なCO2固定方法としても期待されています。

期待される微細藻類からの事業展開

ソラルナとは

J-POWERはバイオ技術に関する調査の中で、2種類の有望な海洋性微細藻類を発見し、ソラリス株、ルナリス株と名付けました。また、ソラリス株、ルナリス株の2つを合わせて「ソラルナ」と呼んでいます。
多くの微細藻類を研究してきた中で、ソラルナは次のような特長を有していることが分かっています。

特徴① オイル含有量が多い

すべての微細藻類がオイルを大量に蓄積できるわけではありません。
微細藻類の中で、ソラリス株・ルナリス株は細胞内に蓄積するオイル含有量が高い種であるため、化石由来の燃料油代替としての活用やオイルに含まれる有用成分の活用が期待されています。
ソラリス株・ルナリス株から抽出したオイルを「ソラルナオイル」と呼んでいます。

特徴② 海水で培養できる

現在研究が行われている微細藻類の中で、海水で培養できる種はそれほど多くないため、海洋性の微細藻類であるソラリス株・ルナリス株には大きなメリットがあります。人が容易に活用できる淡水は地球上の水の約0.008％と言われており、またこれからの時代は水不足も心配される中、淡水を利用しないで、海水で培養できることには大きな意味があります。

特徴③ 細胞がガラス質で覆われている

ソラリス株・ルナリス株は、細胞膜の外側がガラス質で覆われているため、オイルを抽出した後の残渣も活用することが考えられます。多孔質な性質をもつため、窯業（焼き物）ガラス素材やインク、建材などの様々な素材になる可能性が期待されます。

特徴④ 低温でも培養ができるルナリス株

冬と夏では気温が大きく異なります。一般的に微細藻類は気温が暖かい方が生育するスピードは速く量も多いのですが、私たちは冬の時期でも培養ができるソラリス株と似た特徴を持つルナリス株を見つけました。この2つを組み合わせることで温帯気候の地域でも1年を通じて培養を行うことが可能です。

J-POWERで研究開発を行っている微細藻類

サイズ

8～10μm

オイル含油量

65wt%(実験室)

適用温度範囲

15～45℃

オイル

中性脂質

主となる脂肪酸

パルミトレイン酸,パルミチン酸,EPA

サイズ

10～12μm

オイル含油量

60wt% (実験室)

適用温度範囲

4～25℃

オイル

中性脂質

主となる脂肪酸

パルミトレイン酸,パルミチン酸,EPA

J-POWERの取り組み

J-POWERは、カーボンニュートラル社会の実現に向け、 NEDO^*1等の協力を得ながら2008年より微細藻類によるSAF （Sustainable Aviation Fuel：持続可能な航空燃料）製造技術の開発に取り組んでいます。
2020年10月5日プレスリリース、NEDO事業「バイオジェット燃料生産技術開発事業／微細藻類基盤技術開発」の受託について

2022年には国産SAFの商用化および普及・拡大に取り組む有志団体「ACT FOR SKY」に加盟しました。
2022年9月9日プレスリリース、国産SAF（持続可能な航空燃料）の商用化および普及・拡大に取り組む有志団体「ACT FOR SKY」に加盟しました～SAF原料となる微細藻類の供給を通じて脱炭素化社会の実現を目指す～

一方で、SAFの大量生産を実現するには中期的な時間軸での研究開発が必要となります。そのため、将来のSAFの事業化を見据えつつ、先ずはSAFの製造過程で併産される副生物を活用した化粧品や健康食品等の高付加価値製品事業に取組みながら、SAFの社会実装を目指していきます。
2022年3月11日プレスリリース、微細藻類を活用した新規事業創出の検討を開始しました～スタートアップスタジオ スピリート社への会員加入～

• *1 NEDO：国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構

製品化へのフロー