深海ゴールドラッシュへ「藻」で金回収に成功

「藻を使って深海の熱水から
　　　金を回収しようとしているのですが、興味ありませんか？」

２０２１年５月、横浜市内の喫茶店で私に語りかけたのは海底鉱物資源のスペシャリスト、海洋研究開発機構の野崎達生さんだ。

「おもしろいけど、そんなことできるのかな？」

記者としての直感が働いたが、同時に無謀な挑戦だとも思った。
しかし、野崎さんが言うからには、なにか勝算があるに違いない。
２年以上にわたるＮＨＫの密着取材がこの日から始まった。

東京・都心から南へおよそ４００キロ。青ヶ島沖の水深７００メートルの深海には海底下のマグマによって温められた２７０度ほどの高温の熱水が噴き出す”熱水噴出孔“が２０１５年に発見されている。

熱水噴出孔自体は伊豆諸島や沖縄など、ほかの深海でも数多く見つかっていて、それほど珍しいものではないが、これまでの研究から青ヶ島の熱水噴出孔の周辺の岩石には平均で１トンあたり１７グラムと、ほかよりもずば抜けて高い「金」が濃集していることがわかっている。

この青ヶ島に目をつけたのが野崎さんだった。原点は２０１０年にさかのぼる。当時、沖縄の熱水活動域を調査するために、地球深部探査船「ちきゅう」を使って水深１０００メートルの海底を掘削したことがきっかけだった。掘削から４か月後、再びその場所を訪れると、高さ４メートルにもなる熱水噴出孔が偶然できていたのだ。これを見た野崎さんは「海底に穴をあけておけば、人工的に熱水噴出孔を作り出せるのではないか？」とひらめいた。

熱水噴出孔には高濃度の金属鉱物が含まれているため、人工的に作り出すことができれば新たな鉱物資源として利用できるに違いないと考えたのだ。２０１６年、沖縄の深海で熱水噴出孔を“養殖”するという前代未聞のプロジェクトが実施された。狙いどおり熱水噴出孔はできた。しかし、その成分を詳しく分析してみると、鉄や銅、亜鉛などがほとんどを占めていた。これでは採算がとてもあわない。

「金でもないとやはり厳しい…」

そう感じていたところ、高濃度の金が濃集している青ヶ島のことを知ったという。

熱水活動は通常、水深が１０００メートルを超える場所で見られることが多く、中には３０００メートルを超える深海でも確認されている。一方、青ヶ島の水深は７００メートルと比較的浅く、都心からも近いため、将来、資源化を考える上で地理的に有利に働く。それでも水深７００メートルの壁は高い。海底から金を含んだ岩石を引き揚げるにはどうしても莫大なコストがかかってしまう。

野崎さんが悩んでいた時に出会ったのが大手機械メーカー、IHIの福島康之さんのアイデアだ。福島さんは「ラン藻」と呼ばれる原始的な藻の一種を使って金だけを吸着する特殊なシートを開発していた。

一体、どうやって藻が金を吸着するのか？

福島さんによると、熱水などの中で、金はおもに塩化物イオンと結合して「塩化金」という形で存在している。まず最初に「藻」が塩化金に吸着することで、少しづつ「塩化金」の結合を外して「金」だけの状態にする。その上でさらに「金」はプラスの電気を、「藻」はマイナスの電気を帯びているため、お互いに引き寄せあうという。最終的に１０００度の高温で加熱すると、藻だけが燃え尽きて金が残るという仕組みだ。 福島さんは藻をそのままではなく、シート状に加工したり、光を当てたりすると反応が促進されて、金の吸着の効率がさらに上がることも発見していた。

残る課題は「実際の現場でも、本当に金が吸着できるのか？」ということだった。しかし、ふつうの海水ではあまりにも金の濃度が低すぎて、おそらくうまくいかない。もっと金の濃度が高い場所はないだろうか？と悩んでいた。

そんな時、福島さんの会社で行われた研修会に野崎さんが講師として招かれ、そこでお互いの研究内容を初めて知ることとなる。異なる研究分野の２人だが、目指すゴールが同じであることは一目瞭然だった。２人はすぐに意気投合し、青ヶ島の熱水噴出孔に藻のシートを設置して金を回収するという壮大なプロジェクトは一気に前進することとなる。

２０２１年８月。無人潜水艇を使って、青ヶ島の深海の熱水噴出孔付近に藻のシートが設置された。金属製のカゴの中に入れられたシートには、吸着効率を上げるためのＬＥＤライトも取り付けられている。

設置から１年がたった２０２２年９月。いよいよ待ちに待った回収の日が来た。乗船取材ができなかった記者は出航する２人を見送りに船が停泊する東京・お台場へと向かった。しかし、２人ともなぜか表情がくもっている。

海洋研究開発機構　野崎達生さん
「回収を楽しみにしていてください！と言いたいのですが台風が来ていて…」

不安は的中した。青ヶ島沖に船は到着できたものの、台風の影響などで海が荒れたのだ。結局、１度も潜航することができないまま回収を断念。研究航海はおよそ１年前から運航スケジュールが綿密に計画・管理されるため、すぐに再挑戦することもできず、結局この年は過ぎた。

再び機会が訪れたのは２０２３年６月。設置からすでに２年近くが経過していた。２７０度ほどの高温の熱水が噴き出す過酷な環境でシートは無事なのか？

潜航開始から１時間、無人潜水艇の前には勢い良く吹き上げる熱水噴出孔が姿を現した。しかし、肝心の設置したはずの「藻」のシートが見つからない。船上では焦る気持ちを抑えながら研究者が深海の様子を映し出すモニターに目をこらす。

その時、全員が立ち上がってモニターを指さした。

「これじゃないか？これだよね！間違いない」　

すぐに潜水艇に取り付けられたロボットアームを使って持ち上げようと試みる。しかし、今度は「藻」のシートをいれていたカゴが崩れ始めた。ここでシートを落としてしまうと、回収はほぼ不可能になってしまう。これまでの苦労がまさに水の泡になってしまう。慎重に作業を進めること数分。熟練の操作技術によって無事、回収された。

３か月後、回収されたシートの分析が行われた。２０２３年８月からカナダに長期滞在を始めた野崎さんに代わり、分析は東京大学の髙谷雄太郎准教授が行った。取材班もその瞬間に立ち会うべくカメラを回し始めた。いよいよ結果が明らかになる。これまでにないピリピリとした緊張感が伝わってくる。分析用に処理された「藻」のシートが専用の分析機器に投入されて３０秒後のことだった。

「おお、すごい！数値が振り切れた！高い、めちゃくちゃ高い」

測定数値が予想を超え、装置のメーターが上限を振り切ったのだ。計算した結果、金の濃度は最大でおよそ７ppm、１トンあたり７グラムに相当する。これは世界の主要な金鉱山で採れる鉱石の平均濃度をおよそ２倍の値だ。熱水に含まれる金を「藻」で回収したのは世界で初めてだと研究グループは胸を張る。

さらに、予想外の出来事はこれだけではなかった。

東京大学　髙谷雄太郎准教授
「あれ？銀がたくさんひっついている」

シートには金だけでなく、銀も吸着していたことが判明した。濃度は最大１４０ppmあまり、１トンあたり１４０グラムの高濃度だ。研究グループも銀の吸着はまったく予想していなかった。詳細なメカニズムは調査中だが、福島さんによると基本的には金の吸着と同じとみられるという。

２年がかりの壮大なプロジェクトは成功に終わった。それでも、越えなければならない壁はまだいくつもある。都心から比較的近いとはいえ、青ヶ島沖の深海に潜航するには、１日あたり推定でおよそ７００万円の費用がかかる試算だ。現状では到底採算があわない。

しかし、「藻」で金を回収できたという事実は大きい。

海外では金の採掘に水銀を使うことが多く、深刻な健康被害が報告されているが、藻を使う方法にはそういった心配はない。研究グループはすでにこの技術を深海だけでなく、陸上の温泉にも応用している。実際に金を回収することにも成功した。さらに今後は都市部の下水や鉱山の湧き水などでも実証試験を検討しているという。

いま「金」の価格は高騰の一途だ。２０２３年８月には金１グラムの小売価格がついに１万円を突破した。将来的には「藻」を使った金の回収が新たな金資源の開拓につながる可能性は十分にあると感じた。

「令和のゴールドラッシュ」は実現するのか？

彼らの挑戦をこれからも取材していきたい。

（１０月１９日　ＮＨＫニュースで放送）

当初の分析では金が最大で２０ppm、銀がおよそ７０００ppm回収できたとしていましたが、海洋研究開発機構が２０２４年２月２３日までに再計算した結果、金は最大で７ppm、銀はおよそ１４０ppmに訂正しています。