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未利用資源であるコメのもみ殻からケイ酸を分離精製を分離しケイ酸水を作っています。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。

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ケイ酸の植物への効果
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HPの説明を音声動画にしました。

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