いま、ふたたび自然に学ぶことが重要になっている。ロボット工学や化学、ナノテクノロジーなど、さまざまな分野で自然界の動植物を研究し、模倣することで、優れた結果を得ることが増えてきている。

今回は水生シダを真似した素材で、流出した石油の浄化を行うアイディアを紹介したい。

欠点もある既存の石油回収技術

何年かに一度、タンカーの座礁などを原因とする大規模な原油流出事故が起こる。そうでなくても、パイプラインや、石油採掘施設の事故などによる石油の流出は、しばしば海洋汚染を引き起こす。その対処法として、環境にやさしく効果的な手法のヒントとなる研究が発表された。カールスルーエ工科大学の研究チームがボン大学の研究者と共同で行った研究だ。

流出した石油を浄化する既存の技術は、欠点も抱えていたという。流出した石油を燃やしてしまったり、化学物質を使うことで分解を促進する方法は、二次的な環境汚染を引き起こす。おがくずや植物繊維を使って石油を回収するという方法はあまり効率的ではない。なぜなら、そういったものは石油だけでなく大量の水も吸い取ってしまうからだ。

水は弾き、石油は吸収

そんななか、研究チームは水生シダのさまざまな仲間を比較して、流出した石油の浄化に役立てられる方法を模索してきた。「私たちは、以前から水生シダが水を弾くタイプの葉を持っていることは知っていましたが、それに加えて、石油を吸収する能力があることも発見したのです」と研究者のひとりClaudia Zeiger氏はいう。

水生シダは、熱帯や亜熱帯を起源とするが、現在ではヨーロッパの一部でも見られるという。繁殖力が強いため雑草とみなされているが、この水生シダこそ、ローコストで、環境に優しく、すみやかにリュウした石油を吸収する能力を持っているという。

この水生シダは30秒以内にオイルを限界まで吸収し、すくい上げることができるという。この水生シダは、葉の表面に0.3から2,5mmの長さの糸状の突起を持つ。さまざまな水生シダを比較した結果、糸状突起の形が重要なことがわかった。そして、もっとも石油を吸い取る水生シダは、糸状突起の先端が卵泡立て器のような形をしているものだったという。

研究チームは、この知見をもとに、水生シダの葉の表面の特性を真似したナノ糸状突起をプラスティックを使って作り出した。水を弾き、石油を吸収する性質を持つものだ。

将来的にはこういった素材を使って、すみやかに、しかも二次的な環境汚染を引き起こすことなく、流出した石油の回収ができるようになるかもしれない。

自然界の動植物がが持つユニークな特性を研究すれば、まだまだ人間が知らない事実が発見できそうだ。しかも自然界には多様なサンプルが存在する。いちいちひとが作り出す必要がない。科学者や技術者は、たまに実験室を出て、自然を観察してみるのもいいだろう。

【参考・画像】

※ Nanofur for Oil Spill Cleanup – Karlsruhe Institute of Technology