微生物によるカーボンリサイクル

脱炭素社会では二酸化炭素が資源であり、二酸化炭素から石油代替物質を生産することになる。しかし、二酸化炭素は安定な分子であるため、固定化にはエネルギーが必要である。当然、化石燃料由来のエネルギーを利用できないため、自然エネルギーや再生可能エネルギーを用いることになるが、より省エネで持続可能なシステムが必要である。微生物は長い進化の中で高効率且つ低環境負荷バイオシステムを開発しており、学ぶべき点は多い。 　我々は、二酸化炭素固定菌や藻類の改善に取り組み、Air – to – Chemicalsの実用化を目指している。セミナーでは、微生物によるカーボンリサイクルの概要、生化学的原理、我々取り組みと海外の研究動向から展望まで紹介したい。

1. 脱炭素社会の概要
   1. 二酸化炭素の固定化
      1. 二酸化炭素の物性
      2. 二酸化炭素固定化の化学
      3. 二酸化炭素固定化と二酸化炭素隔離
      4. 二酸化炭素固定化の動向
   2. 脱炭素社会
      1. 江戸時代のエネルギー事情
      2. 現在のエネルギー事情
      3. 脱炭素社会のエネルギー事情
      4. 太陽光発電
      5. 風力発電
      6. 電気自動車と蓄電池
      7. 水素とアンモニア
      8. 山林の活用
   3. カーボンリサイクル
      1. 二酸化炭素固定生物
      2. 人工光合成
      3. メタネーション
      4. フィッシャー・トロプシュ (人造石油)
      5. 窒素固定
2. 微生物による二酸化炭素固定の生化学
   1. 光合成生物による二酸化炭素固定
      1. 光合成 (明反応)
      2. 光合成 (暗反応)
      3. NADHとATP
      4. 酸化的リン酸化によるATP合成
      5. 光合成の効率
      6. 光合成生物の課題
      7. 光合成生物の得意を活かすには
      8. 窒素固定藻類
   2. 非光合成生物による二酸化炭素固定
      1. ヒドロゲナーゼと酸化的リン酸化によるATP合成
      2. NADHと酸化還元反応
      3. 水素酸化細菌
      4. 水素酸化細菌の見つけ方
      5. 水素酸化細菌によるタンパク質生産
      6. 水素酸化細菌による生分解性プラスチック生産
      7. 水素酸化細菌によるバイオ燃料生産
      8. 水素酸化細菌の課題
      9. ギ酸酸化菌およびギ酸資化菌
      10. ギ酸ヒドロゲナーゼと酸化的リン酸化によるATP合成
      11. アンモニア酸化菌 (硝化細菌)
      12. 鉄酸化菌
      13. 嫌気的非光合成生物
      14. メタン生成菌
      15. アセトジェン
3. 現状と展望
   1. 光合成生物 (微細藻類) 培養の実際
      1. 培養装置と培養液
      2. コンタミネーション
      3. 藻類を捕食する生物
      4. 株の維持
   2. 微細藻類の農業活用/養殖活用
   3. 最強の微細藻類とは?
   4. 水素酸化細菌培養の実際
      1. 太陽光発電と水素酸化細菌培養の組み合わせ
      2. 培養装置と培養液
      3. コンタミネーション
      4. 生分解性プラスチックの抽出
      5. 株の維持
   5. 水素酸化細菌の農業活用/養殖活用
   6. 最強の水素酸化細菌とは?
   7. 微生物によるカーボンリサイクルが築く脱石油社会