国連の持続可能な開発目標の達成における植物微生物燃料電池の役割

May 24, 2023

国連の持続可能な開発目標（UN SDGs）は、2030 年までにすべての人にとってより良く、より持続可能な未来を達成するための青写真として 2015 年に設立されました。これらの 17 の相互に関連した目標は、貧困、不平等、気候変動、環境悪化、そして平和と正義。 これらの目標を達成するための重要な要素の 1 つは、革新的で持続可能で環境に優しいテクノロジーの開発と実装です。 そのような有望な技術の 1 つが植物微生物燃料電池 (PMFC) であり、いくつかの国連 SDG の達成に大きく貢献する可能性があります。

植物微生物燃料電池は、生きた植物や微生物の力を利用して発電する生物電気化学システムの一種です。 PMFC では、植物は根から滲出液と呼ばれる有機化合物を放出し、土壌に生息する微生物によって消費されます。 これらの微生物は浸出液を分解すると電子を放出し、その電子を電極で捕捉して発電に使用できます。 このプロセスは植物の成長と微生物の代謝という自然なプロセスに依存しているため、完全に再生可能で持続可能です。

PMFC が国連の SDGs に貢献できる最も重要な方法の 1 つは、クリーンで手頃な価格のエネルギーを提供することです (目標 7)。 有害な温室効果ガスを放出し、気候変動の一因となる化石燃料とは異なり、PMFC は有害な排出物を一切出さずに発電します。 そのため、環境への影響を最小限に抑えながら、増大する世界的なエネルギー需要に応えるための理想的なソリューションとなります。 さらに、PMFC は遠隔地やオフグリッドの場所に実装でき、従来のエネルギーインフラにアクセスできないコミュニティに分散型でアクセス可能な電力源を提供します。

PMFC のもう 1 つの重要な側面は、持続可能な農業と食料生産に貢献する可能性です (目標 2)。 PMFC を農業システムに統合することで、農家は作物を育てながら発電することができます。 これにより、作物の販売と発電された電力の両方から収入源が得られるだけでなく、持続可能な土地利用と資源管理も促進されます。 さらに、PMFC によって生成された電力は、灌漑システムや温室などの重要な農業機器に電力を供給するために使用でき、農業実践の生産性と持続可能性をさらに高めることができます。

PMFC は、従来のエネルギー生産方法に伴う温室効果ガスの排出を削減することで、気候変動との戦い (目標 13) にも役割を果たすことができます。 前述したように、PMFC は有害な排出物を出さずに発電するため、化石燃料に代わるクリーンな代替品となります。 さらに、PMFC で使用される植物は大気から二酸化炭素を隔離するのに役立ち、気候変動の影響をさらに軽減します。

最後に、PMFC は生態系と生物多様性の保全に貢献できます (目標 15)。 特定の地域に自生する植物や微生物を利用することで、PMFC は地域の生態系の成長と健全性を促進するように設計できます。 これは生物多様性の維持と絶滅危惧種の保護に役立つと同時に、水のろ過や土壌の安定化などの貴重な生態系サービスも提供します。

結論として、植物微生物燃料電池は、いくつかの国連の持続可能な開発目標の達成に大きく貢献する可能性を秘めた、有望かつ革新的な技術です。 PMFC は、クリーンで手頃な価格のエネルギーを提供し、持続可能な農業を促進し、気候変動と闘い、生態系と生物多様性を保護することにより、すべての人にとってより持続可能で公平な未来を築く上で重要な役割を果たすことができます。 この分野の研究開発が進むにつれ、国連のSDGsが定める野心的な目標を達成するには、政策立案者、業界リーダー、コミュニティが協力してPMFCやその他の持続可能な技術の可能性を活用することが不可欠です。