2026年9月15日
ポイント
●微生物と電気の力を組み合わせ、低濃度の硝酸からアンモニウムを再生することに成功。
●従来のバイオフィルムを用いた方法と比べ、最大8倍以上の高い再生速度を達成。
●硝酸汚染対策と窒素資源回収を同時に実現でき、持続可能な窒素循環の達成に期待。
概要
北海道大学大学院工学研究院の崔 閏晶博士研究員、押木 守准教授らの研究グループは、溶液中を自由に拡散する電子伝達体を利用した新しい生物電気化学プロセスを開発し、地下水・河川水中に含まれる希薄な硝酸（NO3-；約1 mM）をアンモニウムイオン（NH4+）へ高効率に変換することに成功しました。本プロセスは、窒素の循環型利用（窒素回収）に向けた新技術として注目されます。
今回開発したプロセスでは、電子伝達体が溶液中を漂うことで溶液中の微生物全体に電子を供給することが可能となり、従来の最大8倍以上の速さで硝酸をアンモニウムイオンへ変換することに成功しました。また、実際の地下水・河川水でも同様の性能が確認され、金属触媒を用いる方法と比べて少ないエネルギーで変換できることを実証しました。
なお、本研究成果は、2026年9月7日（月）公開のChemical Engineering Journal誌にオンライン掲載されました。
論文名：Soluble-electron mediator assisted bioelectrochemical reduction of nitrate to ammonium for nitrogen recovery（水溶性電子伝達体を用いた生物電気化学プロセスによる硝酸のアンモニウム再生）
URL：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.181710
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環境中へ大量に散逸する硝酸（NO3-）を生物電気化学的にNH4+へ戻し、再生肥料化する。
