微生物を活用したレアメタル・貴金属のバイオ分離回収技術の基礎と脱炭素型リサイクル技術への応用

サーキュラーエコノミー (循環経済) への移行に関心が集まる昨今、都市鉱山 (使用済み電子機器、触媒、工業廃液等) に低濃度で存在するレアメタル・貴金属 (幅広い分野の産業に不可欠な素材) を高効率に低コストでリサイクルできる脱炭素型技術の研究開発が俟たれるところである。 　本セミナーでは、従来の金属リサイクル技術とは発想を異にする「微生物機能を活用する金属リサイクル技術」の研究開発を目指し、その技術シーズとなる「レアメタル・貴金属等のバイオ分離回収 (バイオ吸着、バイオ還元・ナノ粒子合成、バイオ浸出) 」について、その基礎から脱炭素型リサイクル技術への応用に至るまで、微生物に関する予備知識がなくても理解して頂けるように解説する。

1. 金属資源を取り巻く現状
   1. 需要・供給
   2. 天然鉱山と都市鉱山
2. 既存の金属リサイクル技術とその特徴
   1. 乾式法と湿式法
   2. 湿式法における要素技術
      • 溶媒浸出法
      • 吸着法
      • 電解採取など
   3. 都市鉱山開発と既存リサイクル技術
3. レアメタル・貴金属等の分離回収に活用できる微生物機能
   1. バイオ吸着 (バイオソープション)
   2. バイオ還元・ナノ粒子合成 (バイオミネラリゼーション)
   3. バイオ浸出 (バイオリーチング)
4. バイオ吸着
   1. パン酵母等によるレアメタル・貴金属イオンの吸着
   2. 鉱工業廃液等からの貴金属・レアメタル回収への応用
   3. 廃プリント基板からの貴金属回収への応用
   4. スラッジ等からのレアメタル回収への応用
5. バイオ還元・ナノ粒子合成
   1. シワネラ属細菌による貴金属イオンの還元・回収
   2. シワネラ属細菌による貴金属イオンの還元・ナノ粒子合成
   3. 使用済み触媒 (自動車用、燃料電池用) からの白金族金属 (Pt, Pd, Rh) 回収への応用
   4. 白金-炭素 (Pt/C) を電極触媒 (燃料電池用) 調製への応用
6. バイオ浸出
   1. 鉄・硫黄酸化微生物による金属硫化物の浸出
   2. 鉄イオン還元細菌による金属酸化物の浸出
   3. 硫化鉱石からの有用金属 (Cu、Au) 回収への応用
   4. 廃プリント基板からの重金属 (Cu等) 除去、貴金属 (Au) 浸出への応用
   5. リチウムイオン電池 (正極活物質) からのレアメタル回収への応用
7. バイオ湿式リサイクル技術の実用可能性
   1. 金属リサイクルとその効果
   2. バイオ湿式技術と既存技術の特徴比較
   3. バイオ湿式リサイクル技術の課題と展望
• 質疑応答