千葉大学大学院工学研究院、東京工業大学物質理工学院応用化学系、東京大学大学院農学生命科学研究科らで構成する研究チームは、肥料への変換を可能にするプラスチックの機能化に成功した。


現在日本では、循環型農業の実現を目的に、廃棄された植物由来のプラスチックを肥料に変換する研究が進められている。しかし、肥料への変換を可能にするプラスチックを製造するためには、安定性と分解性の相反する2つの特性を考慮した分子設計が必要だといわれている。

これを受け、千葉大学大学院工学研究院らの研究チームは、優れた安定性を持つ一方でアンモニアに反応し、尿素へと変換する作用を持つカーボネート結合に着目。先行研究では、この有機反応をポリイソソルビドと呼ばれる糖由来のポリマー（PIC）へと適用し、得られる分解生成物が肥料として利用できることを明らかにした。

しかし、PICはそのままでは脆く、材料として利用するために機能化手法の開発が求められていた。

共重合体を用いた分解生成物を利用

今回の研究では、PICの課題である物性の調整や新たな機能の付与などの効果を有した共重合体を用いて分解生成物を生成。


その後、生成した分解生成物を利用してシロイヌナズナの生育実験を行ったところ、肥料としての機能を果たす十分な根拠が示されたという。


今回合成されたポリカーボネートの共重合体は、再生可能な植物由来の糖を原料としており、バイオエンジニアリングプラスチックとして今後利用されることが期待できる。

研究チームは、ここで提案する高分子材料設計が、「プラスチックの廃棄問題」と「人口増加による食料問題」を同時に解決する、革新的なシステムへと昇華されることを期待している。


千葉大学大学院工学研究院
https://www.f-eng.chiba-u.jp/
東京工業大学物質理工学院応用化学系
https://educ.titech.ac.jp/cap/
東京大学大学院農学生命科学研究科
https://www.a.u-tokyo.ac.jp/