光を内側から当てる藻類培養、乾燥重量11.5g/Lが示す量産の現実味

分析・見解

藻類培養の壁は、光が奥まで届かないこと

藻類は光で育つ。ところが培養液は、細胞が増えるほど濁る。濁った液体の中では、光は表面から数センチも進まないうちに吸収されてしまう。外側から照らす方式では、壁際の細胞だけが光を浴び、中心の細胞は暗闇に置かれる。これが高密度培養の最大の壁である。

平板型は液を薄くして光を届かせる工夫だが、薄くすれば一台で扱える液量が減る。チューブ型は長く巻く必要があり、設置面積が大きくなる。今回の内部照明型は、発想が逆である。光源の代わりになる導光部材を液の中へ入れ、光を内側から広げる。光の通り道を短くすることで、濃い培養液でも全体が明るくなる。

11.5g/Lと1.07g/日が持つ意味

数字を整理しておく。最終乾燥重量は1リットル当たり11.5グラムである。空間時間収量（＝一定の容積で一日にどれだけ作れるか）は1日1.07グラムだ。工場の稼働率に近い指標で、装置の大きさと収量を結びつけて見られる。

一般的な屋外の開放池では、乾燥重量は1リットル当たり1グラム前後にとどまることが多い。閉鎖型の装置でも数グラムが目安とされる。11.5グラムは、同じ容積から取れる量が数倍になる水準だ。同じ生産量なら、槽を小さくできる。槽が小さければ、温度管理も衛生管理もしやすい。

なお、この株は高温で酸性の環境を好む。そのため雑菌が入りにくく、閉鎖系との相性が良い。内部照明で濃く培養できれば、この長所はさらに活きる。

炭素47％、デンプン21.5％という中身の価値

量だけでなく、中身も重要だ。炭素含有率は約47％、デンプンは約21.5％だった。デンプンは発酵原料にもなり、食品や素材の用途も広い。一方で、紅色藻はフィコシアニンのような青い色素を持つ。食品の着色料や化粧品の原料として、すでに高い値段で取引されている。

つまり一つの藻体から、たんぱく質、デンプン、色素を段階的に取り出せる可能性がある。単一の製品に頼らず、複数の売り先を持てる。これは藻類ビジネスの採算を考える上で大きい。

研究室の成果が工場に届くまでの距離

課題も明確である。ガラス製の導光部材は、洗浄や破損のリスクがある。槽が大きくなるほど、光源の本数と電気代が増える。発光ダイオードの効率は上がっているが、電力は依然として運転費の大きな部分を占める。

今回の比較は条件をそろえた研究であり、数千リットル規模でも同じ性能が出るかは別の問いだ。ただ、光の供給を装置の形で解くという方向性は、今後の設計の標準になり得る。