韓国の高麗大学校(Korea University)は、機械工学科(School of Mechanical Engineering)のキム・ヘジョン(Kim Hye-jeong)教授率いる研究チームが、マイクロプラスチックの除去効率を向上させるミニハイドロサイクロン(MHC)浄水と呼ばれる技術を開発したと発表した。研究成果は学術誌Water Researchに掲載された。

マイクロプラスチックの汚染は地球規模の問題であり、生態系や人体への脅威が増大している。しかしながら、この解決策である従来の水処理法は、化学物質を必要とし、フィルターの目詰まりや高い維持コストを要する。

こうした状況の下、水の回転運動を使って密度の異なる物質を分離するハイドロサイクロンが研究者の注目を集めている。ハイドロサイクロンは化学物質を用いる必要がなく、メンテナンスが容易である。ただし、マイクロプラスチックと水の密度が近いためその分離は容易ではない。

研究チームはこの課題を克服するため、空気の浮力を活用してマイクロプラスチックを分離する空気浮力に着目した。微小な気泡がマイクロプラスチック表面に付着すると、プラスチックが水より軽くなるため分離しやすくなる原理を用いて、研究者らはMHCと気泡を組み合わせた装置を開発した。

実験では、界面活性剤を用いて微小な気泡を生成すると、従来の方法と比較しマイクロプラスチックの分離効率が最大34％向上した。研究チームは高速カメラの観察により、MHCが生み出す高速回転流でマイクロプラスチックが気泡に付着することを明らかにした。また、ハイドロサイクロンの中心部に気泡が蓄積して形成される柱状の空気コアと呼ばれる気泡構造が、分離効率を決定する重要な要素になっていることを特定した。

この技術は、形状や材質の異なるマイクロプラスチックに対して有効であることが実証され、環境改善やマイクロプラスチック削減政策の支援、水圏生態系の保全への貢献が期待される。

同教授は、「私たちの研究は、微小な気泡と空気コアの形成がマイクロプラスチックの分離プロセスにおける効率を決定することを明らかにしました。この技術は化学物質を使わずにマイクロプラスチックの除去性能を大幅に向上させることができるため、高効率で低コストの水処理技術へ発展できる可能性を秘めています」と語った。

(2025年12月17日付発表)
サイエンスポータルアジアパシフィック編集部