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微生物環境工学における新興技術

Emerging technologies in microbial environmental engineering (原題)

Aparna Pandey, Sourish Bhattacharya

ジャーナル2026-05-23#CCUS対象セクター: energy
DOI: 10.1108/978-1-83708-326-820261008
原典: https://doi.org/10.1108/978-1-83708-326-820261008

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本稿は、微生物を活用した気候変動緩和技術の総説である。CCUS（炭素回収・有効利用・貯留）では、微生物による鉱物化や光合成でのCO2固定、メタン酸化を解説。さらに、微生物燃料電池による発電・水素製造、廃水処理とバイオエネルギー生産の統合システム、汚染物質のバイオレメディエーションなどを包括的に論じている。遺伝子工学やナノテクノロジーによる効率向上の最新動向もカバー。

English

This chapter reviews microbial technologies for climate change mitigation, including carbon capture and storage (CCUS) via biomineralization and photosynthesis, biofuel production (biodiesel, bioethanol), bioelectrochemical systems for electricity/hydrogen, and bioremediation of pollutants. It also covers innovations like nanobiotechnology and genetically engineered microorganisms for enhanced efficiency.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本政府のグリーン成長戦略ではCCUSやバイオエネルギーが重点分野に位置付けられており、本稿で紹介される微生物技術はこれらの実装に貢献し得る。特に、バイオ燃料や廃水処理の統合システムは、日本の産業廃棄物処理やエネルギー多様化に応用可能な知見を提供する。

In the global GX context

This review provides a broad overview of microbial solutions for CCUS, bioenergy, and bioremediation, which are key to global decarbonization. It highlights scalable technologies that can complement existing carbon management and renewable energy strategies, particularly relevant to countries investing in circular bioeconomy and carbon removal.

👥 読者別の含意

🔬研究者:The review summarizes the state-of-the-art in microbial engineering for climate applications, offering a starting point for further research in CCUS, bioenergy, and bioremediation.

🏢実務担当者:Companies in bioenergy, waste treatment, or carbon capture can identify promising microbial platforms for pilot-scale deployment and process optimization.

🏛政策担当者:The paper underscores the potential of microbial technologies as part of a diversified climate mitigation portfolio, supporting R&D funding and regulatory frameworks for bio-based solutions.

📄 抄録（日本語訳）

多様な微生物（細菌、微細藻類、真菌など）の能力を活用することで、微生物環境工学は持続可能性と気候変動緩和に関連する緊急の地球規模課題に取り組む。本章では、バイオ燃料、バイオ電気、バイオレメディエーション、ならびに炭素回収・利用・貯留（CCUS）の分野において、資源回収、汚染削減、エネルギー転換のための統合的ソリューションを提供する新たな微生物技術を検討する。細菌と微細藻類を利用してバイオディーゼル、バイオエタノール、先進バイオ燃料を効果的に生産することで、微生物はバイオ燃料生産プロセスの最前線に立っている。これらの開発は、化石燃料への依存を低減しながら、拡張可能な再生可能エネルギー代替手段を提供する。CCUSにおいては、細菌がバイオミネラリゼーション（生物鉱化作用）を助け、CO2を安定した炭酸塩へ変換する一方、微細藻類は光合成を利用して大気中の二酸化炭素（CO2）を吸収する。また、メタン酸化細菌は、もう一つの温室効果ガスであるメタンの影響を緩和するのに役立つ。微生物燃料電池や微生物電解セルは、細菌を利用して有機廃棄物を水素または電気に変換するバイオ電気化学デバイスの例である。微細藻類-細菌コンソーシアムは、廃水処理を共同で行い、炭素固定とバイオエネルギー生産を向上させる有望性を示している。微細藻類、真菌、細菌はバイオレメディエーションにおいて、有機汚染物質の分解や汚染地域からの重金属の抽出に使用される。ナノバイオテクノロジーや遺伝子組換え微生物などの革新により、これらのプロセスの効率と特異性が向上している。これらの応用は、微生物システムの精密なモニタリングと最適化を可能にするリアルタイム微生物バイオセンサーによってさらに支援されている。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Utilising the capacities of various microorganisms, such as bacteria, microalgae and fungi, microbial environmental engineering tackles urgent global issues related to sustainability and climate change mitigation. This chapter examines new microbial technologies that offer integrated solutions for resource recovery, pollution reduction and energy transition in the fields of biofuels, bioelectricity, bioremediation, and carbon capture, utilisation and storage (CCUS). Utilising bacteria and microalgae to effectively produce biodiesel, bioethanol and advanced biofuels, microorganisms are at the forefront of the biofuel production process. These developments provide scalable renewable energy alternatives while lowering dependency on fossil fuels. In CCUS, bacteria aid in biomineralisation, which transforms CO2 into stable carbonates, while microalgae use photosynthesis to absorb atmospheric carbon dioxide (CO2) Also, methanotrophs help mitigate the effects of methane, another greenhouse gas. Microbial fuel cells and microbial electrolysis cells are examples of bioelectrochemical devices that use bacteria to transform organic waste into hydrogen or electricity. Microalgal-bacterial consortia show promise for working together to remediate wastewater and improve carbon fixation and bioenergy production. Microalgae, fungi and bacteria are used in bioremediation to break down organic contaminants and extract heavy metals from contaminated areas. The efficiency and specificity of these procedures are being improved by innovations like nanobiotechnology and genetically engineered microorganisms. These applications are further supported by real-time microbial biosensors, which make it possible to precisely monitor and optimise microbial systems.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。