溫泉中的獨特氫細菌將CO2轉化為資源

運用微生物力量的獨家技術,挑戰克服地球暖化與糧食危機

9月 30, 2025
BY AYAKA SAGASAKI
溫泉中的獨特氫細菌將CO2轉化為資源
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JStories ── 在邁向碳中和(carbon neutrality)的未來之路上,除了減少碳排放之外,有效利用大氣中現存的CO2也成為一項重要課題。其中一項關鍵技術,正是在大阪關西萬博日本館中獲得介紹的氫氧化細菌(以下簡稱氫菌)應用技術。
氫菌是一種以氧化氫時產生的能量吸收並固定CO2、進而將其轉化為有機物的微生物,能夠生成蛋白質、乙醇、生物可分解塑膠等原料。這種微生物廣泛棲息於土壤、海洋與溫泉等環境中,於1950年代被發現,近年來作為脫碳的有望對策,各種應用技術的開發正積極推進。
在此背景下,成立於2015年的CO2資源化研究所,正積極運用在日本發現的獨特氫菌推動CO2資源化,並開發各類相關產品。該公司所採用的氫菌,是1976年由東京大學榮譽教授兒玉徹在日本溫泉地發現的微生物,並被命名為「UCDI®氫菌」。
UCDI®氫菌的電子顯微鏡影像   照片提供:CO2資源化研究所(以下同)
UCDI®氫菌的電子顯微鏡影像   照片提供:CO2資源化研究所(以下同)
這種氫菌的最大特色,在於增殖速度遠快於其他地區已知的同類微生物。理論值顯示,1公克的氫菌在24小時內可增殖至16噸,增殖速度快,實際應用時的經濟效益也更高。此外,其適合生長的溫度為52℃,高於一般細菌,能有效降低雜菌污染的風險。粗蛋白質含有率更高達83.8%,可作為優質的動物性蛋白質來源,是其另一項突出優勢。
UCDI®氫菌(左)與在研究所培養10小時後的樣貌(右)。約每小時分裂一次的增殖速度,是其最大優勢所在。
UCDI®氫菌(左)與在研究所培養10小時後的樣貌(右)。約每小時分裂一次的增殖速度,是其最大優勢所在。
將培養後的菌體冷凍乾燥後的狀態。
將培養後的菌體冷凍乾燥後的狀態。
曾在東京大學研究室受業於兒玉榮譽教授的該研究所代表取締役湯川英明,一直懷抱著「希望將兒玉榮譽教授在伊豆溫泉發現的微生物加以應用、推動實用化」的心願。他回顧道:「由於增殖速度快,自我調控難度較高,要達到可應用的程度需要相當長的時間,歷經10年的研究才終於實現。」
運用UCDI®氫菌所衍生的產品涵蓋動物性蛋白質、水產與畜產領域的飼料用動物性蛋白原料、生物可分解塑膠與燃料等多個面向。作為CO2減排對策與糧食危機因應方案,該公司目前正與科斯莫能源控股、大林組等多家企業展開共同研究,持續推進實用化開發。
然而,最大的瓶頸仍是氫氣成本偏高的問題。
「我認為,一旦作為原料的氫氣價格下降,實用化之路將豁然開朗。另一方面,蛋白質等食用品以及化妝品,不使用化學製品本身就是一種附加價值。面向環保意識高漲的消費族群,即便價格略高,我認為市場需求依然存在。」(湯川)
代表取締役湯川英明,東京大學農學部畢業後任職於三菱油化(現三菱化學)從事生物化學研究,並參與地球環境產業技術研究機構(RITE)生物研究功能的創設,於2015年創立CO2資源化研究所。
代表取締役湯川英明,東京大學農學部畢業後任職於三菱油化(現三菱化學)從事生物化學研究,並參與地球環境產業技術研究機構(RITE)生物研究功能的創設,於2015年創立CO2資源化研究所。
運用氫菌開發的該研究所生物科技產品,擁有多元廣闊的市場潛力。例如,在國際航空運輸協會(IATA)等國際機構積極推動航空業於2050年前實現碳中和的目標下,提升航空永續燃料(SAF)的使用比例已成當務之急,生物燃料的需求也將因此持續增長。
位於東京都港區台場的研究所內,生物科技領域的專業研究人員每日埋首進行研究。
位於東京都港區台場的研究所內,生物科技領域的專業研究人員每日埋首進行研究。
「在去石油化意識高漲的歐洲,我們的產品能夠發揮的領域相當廣泛。未來也希望以日本自主技術為核心,積極推動與歐美等海外企業的合作。我相信在不久的將來,以微生物為基礎的製造技術,將成為環境永續社會的核心技術。」(湯川)
採訪撰文:嵯峨崎文香
編集:北松克朗
首圖:Envato
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