プロフィール

古橋 賢一

古橋 賢一

FURUHASHI Kenichi

専攻 生物・環境工学専攻 Department of Biological and Environmental Engineering
研究室 生物機械工学研究室 Laboratory of Biological and Mechanical Engineering
職名 助教 / Research Associate

一般の方へ向けた研究紹介

農業・食品廃棄物と耕作放棄地の活用による未来型資源循環・物質生産システムの構築

 家畜排せつ物を代表とした農業廃棄物や生ごみなどの有機性廃棄物の処理には大量のエネルギーや資源が要されます。一方で、処理方法を工夫すると地産地消できるエネルギーや肥料として再利用できます。また、農業従事者の減少や高齢化のために耕作放棄地が増加しています。耕作放棄地は、害虫の温床や野生動物の行動圏となり、新規農業による再生利活用が求められています。有機性廃棄物の資源循環の輪に、耕作放棄地での資源作物の栽培による二酸化炭素からのマテリアルや燃料の生産を組み合わせることで、地域社会での新しい資源循環と物質生産の形を模索しています。物理や化学を基本とした工学的手法から農業を研究する農業工学に化学工学等の知見を混ぜることで、技術開発と共にプロセス評価を行い、より改善すべき点を明確に導出して更なる技術開発を進めています。具体的な研究テーマとして、廃棄物のエネルギー化と共に農家が更に利用しやすい形での肥料化を目指しています。また、資源作物として、ジェット燃料等に利用できるオイルや高付加価値物質を生産する微細藻類の生産や一般的な農作物よりも単位面積当たりのバイオマス収量がとても高い草本作物の生産管理におけるロボットやドローンを活用したスマート化(低コスト・低労力化)に取り組んでおります。

教育内容

手と体を動かして、廃棄物と耕作放棄地を利用して新たな日本の農業の形を模索する

 研究室未配属の学部生には、リレー回路の設計・構築から始める生ごみからのメタンガス生産(メタン発酵)装置の作成やガス分析、ロボットのプログラミングや自律走行試験を行っています。これらの実験で実際に手を動かしながら試験装置の作成や解析を行うことで、農業分野の資源循環・スマート農業の裏で必要な技術の基礎を学びます。
 農業従事者の減少や高齢化、耕作放棄地の増加、肥料を始めたとした資材価格の高騰、食料自給率の低下など農業をとりまく問題は深刻化しています。しかし、逆に言えば変換点を迎える必要があるため、自分の研究・アイデアを具現化できる大きなチャンスとも思います。ただ、農業は土地利用や環境影響に大きく左右され、他分野と比較して制限要素が多いと感じます。自ら情報のアンテナを広げて農業現場や様々な人の意見等を積極的に聞き、取り入れて技術改善しながらも自分の理想を追求するようなスタンスが必要と、自分も若輩者ながら感じています。卒業後は、バイオマスエネルギーを扱っているためか電力会社や商社、コンサル等に進む卒業生が多いです。農業廃棄物や耕作放棄地といった今まで利用しづらかったものを使って、新たな日本の農業の形を一緒に模索してくれる人と一緒に研究したいと考えてます。

共同研究や産学連携への展望

有機性廃棄物の肥料化や資源作物利用による資源循環に興味がある方はお声かけ下さい

 有機性廃棄物の肥料化を進めるにあたり、高窒素濃度の消化液を得るための高アンモニア態濃度でもガス発生および有機物分解率が維持できる発酵法や耕種農家でのハンドリングを容易にするため堆肥とその他の材料を組み合わせたペレット化等についての技術を開発しています。また、資源作物に関して、微細藻類においては、収穫を容易にするコロニーサイズを肥大化させる培養法やノルマルヘキサンによる抽出を改善させる前処理法を開発しています。微細藻類においては、炭化水素のジェット燃料化では現状の技術水準ですとコスト制限も大きいため、炭化水素の化粧品の基材等への利用を模索しています。草本作物では、エリアンサスやミスカンサス、ネピアグラスを対象にドローンを利用した生育情報の取得、得られた位置情報による栽培管理に取り組んでいます。

研究概要ポスター(PDF)

キーワード

キーワード1  :  バイオマスエネルギー、メタン発酵、堆肥化、微細藻類、資源作物、耕作放棄地、肥料、スマート農業
キーワード2  :  資源循環、地域エネルギー、カーボンニュートラル、耕作放棄地、肥料価格高騰