ケイワート・サイエンス株式会社
埼玉県川口市上青木3-12-18
埼玉県産業技術総合センター661研究室

アイデアを形にする。

運営の方向性

 ケイワート・サイエンスでは、全く新しいアイデア、未活用の技術、既存技術の横展開などによって、これまでにない新しいことにチャレンジしています。異なる分野のアイデアや技術を融合すると、思いもよらないことが起こります。
 これから弊社がチャレンジするのは、「自然と環境」「食と健康」「エネルギー」「応用微生物」「各種プロセス」を中心に様々な開発を行っていきます。

実行中のプロジェクト

もみ殻活用 プロジェクト

もみ殻活用プロジェクトは、
未利用資源のコメのもみ殻をフル活用することで
「人の健康」「生き物(主に畜産、養殖)の健康」「植物(主に農作物)」に貢献し、
もみ殻の資源循環に寄与し、なおかつ、地球環境、温暖化防止の一助となる活動を、
経済的な活動と両立した状態で行うための取り組みです!
もみ殻を有用資源に変えるプロジェクトを行っています。
コメのもみ殻は国内だけでも年間200万トン発生しています。
そのほとんどは利用用途がなく、多額の処分費を使って処理しています。

ケイワート・サイエンスでは、
このもみ殻の有効利用による資源循環のプロジェクトを行っています。

本プロジェクトでは、もみ殻とケイ酸を分離し
もみ殻はそのままバイオマス資源として発酵肥料・動物粗飼料・バイオマス燃料など
ケイ酸はケイ素の水溶性溶解物として広く様々な用途への利用の開発を行っています。

Facebook Page を作成しました。

これは編集画面用のサンプルです。

「プレビュー」から実際の見た目をご確認ください。

もみ殻活用プロジェクトのFacebook ページを作成しました。

日常的な情報発信の場として活用しようと思っています!

 未利用資源であるコメのもみ殻からケイ酸を水を使って分離精製を行っています。分離することでケイ酸と、もみ殻の両方を活用することができます!
 
 コメのモミ殻は、ケイ酸を大量に含んでいます。このケイ酸がもみ殻をバイオマスとしての利用することを阻んできました。

 イネはケイ酸植物といわれ、土壌(水田)中にわずかに水に溶けたケイ酸を根から吸収し、茎の表面や、もみ殻に多く集積させます。

 ケイ酸の効果は

  • 硬さを与える
  • 弾力性を与える
  • 保水性が高い

ことが大きく上げられます。
 同じケイ酸植物といわれる「竹」のしなやかさを考えていただけるとわかりやすいかと思います!イネも同様にケイ酸を使うことで、茎に弾力性があり、多少の風では倒れませんし、一度折れてもまた立ち上がります。
 もみ殻にケイ酸を集積させるのは、硬さを持たせ、保水性を持たせることで実であるコメを守るためと考えられています。そんな、実を守るためのケイ酸集積は、用をなした後には厄介な存在になっています。

 もみ殻はケイ酸が豊富なため、

  • 硬くて生分解されにくいため、そのままでは畜産用の餌にも、発酵堆肥にもなりにくい
  • 焼却するには高温を要しますが、高温で燃焼すると炉を傷めやすい、さらに、ケイ酸が結晶のSiO2になり、ナノサイズの結晶は肺に入ると細胞を傷つけ、発がんリスク物質となってしまいます。
このため、もみ殻は未利用のバイオマス資源として、なかなか活用が進んでいませんでした。
植物原料から分離精製したケイ酸は、
  • 植物への新しいミネラル
  • 家畜、養殖魚の健康向上用ミネラル
  • 珪藻の培養
  • ヒトへの重要ミネラル
としての活用をすすめています。

2017年に出版されたアメリカの本です。
ケイ素の作物へ及ぼす影響の世界中の文献の要約本となっています。
以下は出版社による本書の紹介文です。

 現代では、急速な工業化と都市化により、環境に望ましくない生理学的、化学的、生物学的変化が生じ、作物の品質と生産性に悪影響を及ぼしています。この状況は、人口の増加による食料需要の高まりによってさらに悪化しています。これにより、植物科学者や農学者は、作物生産を強化し、より安全で健康的な食品を生産するための代替戦略を期待するようになります。生物的および非生物的ストレスは作物生産性に対する主要な制約であり、両方のストレス要因が毎年世界中の農業生産を大幅に減少させるという事実のために、農業科学者および農学者にとって重要な課題となっています。

 ケイ素は、植物の成長と発達、および作物の収穫量にさまざまな影響を及ぼします。光合成活性を高め、耐病性を高め、重金属の毒性を減らし、栄養素の不均衡を改善し、干ばつ耐性を高めます。植物中のケイ素:進歩と将来の展望植物の生産性を改善し、環境要因からのストレスに抵抗する植物の能力を高めることにおけるケイ素の有益な効果を提示します。学者、研究者、実業家、学生がこれらの成果に簡単にアクセスできるようにするために、植物生物学におけるケイ素の役割に関して、さまざまな主要な研究所で世界中で行われた最近の進歩をまとめています。19の章では、植物におけるシリコンの役割、それらの成長と発達、生理学的および分子的応答、およびさまざまな非生物的ストレスに対する応答に関する情報を要約しています。

植物への効果の確認のため様々な評価を行っております。
まだまだ定性的な評価が多いですが、定量的に評価し、農業での利用を目指しています。
 植物によって効果が様々異なるため、文献などを参考にしながらもみ殻からの資源循環に寄与しつつ、食糧生産にも有効なケイ酸含有のミネラルウォーターを目指しています。

ケイ酸を分離後のモミ殻です。

形状は保っていますが、通常のモミ殻より柔らかく、バイオマスとして、

  • 発酵堆肥
  • 家畜の粗飼料
  • バイオマス燃料
  • その他
などに使用することができます。

 
 ケイ素は地表では、鉱物などに多く含まれているため酸素に次いで2番目に多い元素です。ですが、水にはわずかにしか溶けません。生物が利用できる状態はこの水に溶けている状態です。

 ケイ酸植物といわれるイネは、モミ殻に根から水溶液の状態のケイ酸を吸い上げ蓄積しています。

 ケイワート・サイエンスではそのモミ殻に蓄えられたケイ酸とケイ酸を分離したモミ殻の様々な産業への利用を進めています。

 農作物にはケイ酸水溶液を葉面散布することで、温暖化による高温障害の耐性をもたらしたり、茎や葉を丈夫にすることで、病害虫やUVによる光損傷などの耐性を高めたりすることが報告されています。

 また、人にとっても、家畜などの動物にとっても重要なミネラルで、国内の市場も近年広がりつつあります。

 バイオマスとしてのモミ殻から、そのままケイ酸を分離していることで、これまで処分にも困っていたモミ殻をバイオマス資源として活用することができます。

 ケイワート・サイエンスでは、分離装置の小型化・シンプル化も進めています。世界中で発生するモミ殻を地産地消で資源に変え、これからの農業や畜産・養殖業などへの貢献を目指しています。

ドリンクの開発を行っています。

左は、ドライオレンジ・オレンジピールなどを使ったケイ素ドリンク

右は、ケイ素を中心としたミネラルドリンクです。

ケイ素がひとの体に吸収されて効果を発揮しやすいのは水に溶ける状態であるケイ酸が水に溶けている状態です。

このためドリンクとして製造する方法を固めてOEMとして供給する体制を整えています!


株式会社フラワーオークションジャパンさんにて、ケイ素水の切り花の花持ち試験を行っていただいております。
効果が少しでもあれば、SDGsの花持ち剤として花き業界へ紹介できます!( `ー´)ノ
詳細はFacebookページにて!

FB page
 ↓↓↓
花持ち試験

抽出したケイ酸を用いた珪藻の培養試験を開始しました!
培養には、既に水槽で飼う魚の餌用にキットとして開発されたものを使用しています。

・左から精製水
・キットの指示通り水道水
・ケイ酸50ppm
・ケイ酸100ppm

説明書によると、培養が進むと2週間くらいで赤茶色に変わってくるとのこと。

・ケイ酸の濃度の差で赤茶色化の具合
・顕微鏡による観察で判断していきます!!
(^o^)/

珪藻は川や池、海などに生息する植物性プランクトンです。
これは動物性プランクトンや、海洋生物の基本的なエサになります!
抽出したケイ酸を用いて培養に変化があれば、養殖魚用のエサの培養などに活用できると期待しています!!

さらに、珪藻はその体内に原油の原料となる物質を含んでいて、大量に培養できると、場合によっては循環できるエネルギー源にすることができます。
そして、
特定の種によっては、ユーグレナやクロレラのように人や家畜の食糧にすることもできるようになると考えています!!
ユーグレナやクロレラは珪藻ではないためケイ酸は必要なく育ちます(残念!)
いずれにしてももみ殻から格安に作ったケイ酸を循環させることで、珪藻を増やすことができるのは、いろんな意味でメリットがあると考えています。

珪藻培養試験3日目 

だんだん色がついて、はっきりと差がわかるようになってきました!

珪藻培養試験5日目

現在弊社では、見た目の色でしか判断できませんが、ケイ酸濃度100ppmで、水道水で作った培養液とは全く違う量の培養ができていることがわかります!

ケイ酸濃度は弊社で最も簡単に作れるもので400ppmの濃度のケイ酸水を作ることができるので、次回はそれで試してみたいな!と思っています!

2017年に出版されたアメリカの本です。
ケイ素の作物へ及ぼす影響の世界中の文献の要約本となっています。
以下は出版社による本書の紹介文です。

 現代では、急速な工業化と都市化により、環境に望ましくない生理学的、化学的、生物学的変化が生じ、作物の品質と生産性に悪影響を及ぼしています。この状況は、人口の増加による食料需要の高まりによってさらに悪化しています。これにより、植物科学者や農学者は、作物生産を強化し、より安全で健康的な食品を生産するための代替戦略を期待するようになります。生物的および非生物的ストレスは作物生産性に対する主要な制約であり、両方のストレス要因が毎年世界中の農業生産を大幅に減少させるという事実のために、農業科学者および農学者にとって重要な課題となっています。

 ケイ素は、植物の成長と発達、および作物の収穫量にさまざまな影響を及ぼします。光合成活性を高め、耐病性を高め、重金属の毒性を減らし、栄養素の不均衡を改善し、干ばつ耐性を高めます。植物中のケイ素:進歩と将来の展望植物の生産性を改善し、環境要因からのストレスに抵抗する植物の能力を高めることにおけるケイ素の有益な効果を提示します。学者、研究者、実業家、学生がこれらの成果に簡単にアクセスできるようにするために、植物生物学におけるケイ素の役割に関して、さまざまな主要な研究所で世界中で行われた最近の進歩をまとめています。19の章では、植物におけるシリコンの役割、それらの成長と発達、生理学的および分子的応答、およびさまざまな非生物的ストレスに対する応答に関する情報を要約しています。

ケイ酸を用いたスプラウトの発芽試験の結果!

弊社で抽出したケイ酸を用いてスプラウト(ルッコラ)の発芽試験を行いました。発芽を確認しやすくするため、スポンジ状の基材に水分を含ませ、その上にルッコラの種を置いて発芽させています。

これはミネラル水とケイ酸水で発芽の試験をした結果です。
ミネラル水は何とか発芽はしましたが、その後の育成はありませんでした。

当初は精製水とケイ酸水で比較していましたが、ケイ酸水は写真同様ルッコラの育成は見られましたが、精製水はあまり発芽もしない状態でした。
精製水が良くないのか??と思い、ミネラルの入った水を使い再度実験した結果が左の写真です。

ケイ酸水ではしっかりとスプラウトが育成しています。
上記鑑みてもスプラウトの発芽、育苗にケイ酸水溶液が有効なのがうかがえます。

現在はラディッシュを用いた定量試験も実施中です!

ケイ酸のを用いたスプラウトの育成試験の結果!

スプラウトの発芽と育成なら、植物への効果がわかりやすいのでは!?と考え、育成試験を実施しました。
とはいえ・・・スプラウトの発芽も定量評価をするのは思ったより難しかったですね。

種子による個体差などの要素を持っても定量評価できる方法を確立するのに結構大変でした。(スプラウト栽培の専門家ではないので。)

様々なスプラウト用の種子を数種類の方法で発芽させた結果、ようやく定量評価成功しました。

上写真の左:ケイ酸水溶液 左:精製水 で育成
下写真の下2つ:ケイ酸水溶液 上2つ:精製水 で育成

プラコップの中にスポンジ状の基材を設置。その上に16個の種子を置いて水分を含ませて発芽と育成。写真は最大2個ですが、全部で10個ずつ育成し評価。

写真でもわずかに大きさに差がありますが、発芽した全体量を各コップごとに比較した結果が一番下の表です。
重量の差は育成で大きくなった差であると考えています。

ケイ素(ミネラルとしてのケイ酸)の安全性に関する考察

ヒトに対して摂取においては、安全性が一番重要になります。安全性に関する論文を調査したところ、残念ながら長期安全性に関する報告はされていません。このため、弊社独自でケイ素に関する情報を論文や文献をもとに考察いたしました。

カラダ けいそ

弊社で開発したミネラルケイ素の提案書です。

ケイ素の体での役割などについても記載しています。

植物由来のミネラルケイ素

植物から抽出したケイ素(ケイ酸)水溶液です。
濃縮や添加物を使用せず、もみ殻から抽出したそのままのケイ酸です。
植物やヒト、動物向けのミネラル供給用にご使用いただけます。
濃度:400~500 ppm
原料:コメ モミ殻
用途:植物用ミネラル水、人・家畜の飲料、植物プランクトン(珪藻)の培養 など

技術を提供し共創いただけるパートナーを探しています。

弊社では、本技術を提供し共創いただけるパートナー様を探しております。
まずは、有機栽培や無農薬など、新しい農業や自然に優しい農業に取り組まれている方へ、ケイ酸の無償提供をさせていただいております。
ケイ酸の効果などをお試しいただき、一緒にもみ殻やケイ酸について広めていっていただける方、ぜひご協力をお願いします!
  • 抽出したケイ酸を用いて・・・
  1. 珪藻の大量培養、連続培養装置付き
  2. 植物酵素を用いたシラノール反応の工業化
  3. 高純度シランガスの工業化
  • 分離したモミ殻を用いて・・・
  1. 食べられるモミ殻粉末
  2. バイオマスナノコンポジット


もみ殻プロジェクト
今後の開発目標


代表 開発者

前ノ園 晃

1979年 鹿児島生まれ
1997年 鹿児島県立川内高等学校 卒業
2001年 長崎総合科学大学 電気工学科 卒業
     卒業研究にて電気学会賞 受賞
2003年 北陸先端科学技術大学院大学
     材料科学研究科 卒業 材料学修士
2003年~2019年 日本化薬株式会社
     機能化学品研究 生産技術などに従事
2019年 株式会社ティーオー食研
    REDAS株式会社
2021年 株式会社ティーオー食研の支援を頂き、
    ケイワート・サイエンス株式会社 創業

ちょっとひとこと
  • 娘が5歳の時に描いた似顔絵がそっくりなのでそのまま採用しています。いい写真が撮れたらアップします。恥ずかしいですが 汗
  •  子供のころからモノづくりが好きで、紆余曲折(というほど大したことない)して現在に至っています。

     不思議と、昔から自分がやりたかったことがモミ殻プロジェクトに集まってきています。「人生に偶然はなく、自分で選択した結果が今に至っている」という言葉を聞きます。そんな不思議な感覚で仕事をさせていただいています。

  •  子供のころからモノづくりが好きで、紆余曲折(というほど大したことない)して現在に至っています。

     不思議と、昔から自分がやりたかったことがモミ殻プロジェクトに集まってきています。「人生に偶然はなく、自分で選択した結果が今に至っている」という言葉を聞きます。そんな不思議な感覚で仕事をさせていただいています。

会社概要

会社名
ケイワート・サイエンス株式会社
代表者
前ノ園 晃
連絡先

info@k-wort.co.jp

業務内容

研究開発に特化したものづくり
モミ殻プロジェクト
サイエンスコミュニケーター(けいそ)事業

拠点

埼玉県川口市上青木3-12-18
埼玉県産業技術総合センター661研究室

拠点

埼玉県川口市上青木3-12-18
埼玉県産業技術総合センター661研究室

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