株式会社ゲルテクノリサーチ

市場課題｜レアメタル回収は高コストで設備も複雑

レアメタル回収はコストが高い

使用済み電子部品や排水に含まれる重金属のうち、とりわけレアメタルは、分離や回収に大きなエネルギーを要し、コストの高さが商業化を妨げています。重金属を含む廃液の処理では、pH調整剤や凝集剤を加えて沈殿させる、多段階の薬剤処理が広く使われています。これらの工程は確立された手法である一方、複数の薬剤と設備を要するため、処理コストは高止まりしたままです。

大量の設備と手間がかかる

重金属を含む廃液の処理現場では、pH調整槽や凝集沈殿槽、含水スラッジ（水分を多く含む泥状の沈殿物）を脱水する装置など、複数の設備を並べる必要があります。薬剤で沈殿させた金属水酸化物は水分を多く含むため、そのままでは扱いにくいからです。一方で、限りある資源であるレアメタルを廃液から効率よく回収し、原料として再利用することも求められています。

他にも、複数の薬剤槽を並べる設備投資の負担、処理を担う人手の不足、強まる規制への対応、といった課題があるといわれています。

FrontJournalの解説

• 凝集剤水中の微粒子を寄せ集めて大きな塊にし、沈殿しやすくする薬剤を指す。排水処理の現場で広く使われ、後段の沈殿槽や脱水装置と組み合わせて運用される。

ゲルテクノリサーチの強み｜「重金属回収ゲル」を開発

浸すだけで金属を析出

重金属を含む廃液からの回収には、pH調整剤や凝集剤といった薬剤を段階的に加え、金属を沈殿させる工程が必要でした。

重金属回収ゲルとは、水中で膨潤して内部が強いアルカリ性に変わる高分子ゲルを、廃液へそのまま浸す手法です。ゲルの内部だけが強いアルカリ性に保たれるため、廃液全体のpHを動かさなくても、取り込んだ重金属イオンがゲルの内部で金属水酸化物として析出します。pH調整槽や凝集沈殿槽、脱水装置を追加せずに重金属を分離できるのは、この性質によるものです。薬剤を順に投入する工程を省けるため、排水処理の設備を簡素にできます。

繰り返し浸して金属を濃縮

従来の薬剤処理では、沈殿物をそのつど取り出して廃棄するため、回収した金属を有価物としてまとめて活用しにくいという課題もありました。

重金属回収ゲルは、同じゲルを廃液へ繰り返し浸すことで、内部に金属水酸化物を蓄積させられます。浸漬を重ねるとゲルが取り込める上限に達するまで内部の金属濃度が高まり、廃液のままでは薄すぎた金属を資源として扱える濃さまでまとめられます。金属を回収したあとのゲルを、水酸化ナトリウム溶液に浸し直して再び使える点も特徴です。ゲルテクノリサーチは、この技術を基盤に、金属加工や資源リサイクルの現場向けにゲル製品と回収の仕組みを開発しています。

FrontJournalの解説

• 金属水酸化物金属イオンが水酸化物イオンと結び付いてできる固体を指す。重金属処理では、この形で沈殿させて分離するのが一般的である。

未来・応用｜電子部品リサイクルや土壌浄化へ展開

電子部品のリサイクルに応用

重金属回収ゲルは、電子部品のリサイクルで生じる金属廃液からレアメタルを回収する用途に応用できます。希少金属を含む電子部品を処理した廃液にゲルを浸せば、金属水酸化物として取り出し、原料として再利用できるとされています。薬剤を段階的に加える従来の処理に代わる手段です。資源の少ない日本で、廃液を金属の供給源に変えることにつながります。

土壌の重金属浄化にも展開

重金属回収ゲルは、廃液処理だけでなく、重金属に汚染された土壌の浄化にも応用できる技術基盤です。同社が対象とするのは、薬剤処理だけでは手間のかかる汚染土壌や排水です。想定する展開先には、鉱山跡地や工場跡地の土壌改良と、工場排水を処理する施設が挙がります。こうした現場に向けて、土壌浄化剤としてのゲル製品の開発と、浄化方法のコンサルティングを進めています。

資源循環への貢献を目指す

資源に乏しい日本では、レアメタルの安定確保が課題とされています。その現場において、廃液や土壌から金属を取り戻す「重金属回収ゲル」への期待が高まっています。重金属の分離回収技術は、この課題を解決する手段として、国内外で研究が進められている分野です。広島大学発のゲルテクノリサーチは、身近な排水や土壌から資源を取り戻す仕組みづくりを目指します。

会社概要｜株式会社ゲルテクノリサーチ

広島大学の研究から起業

株式会社ゲルテクノリサーチは、2019年7月に広島県東広島市で設立されました。創業の中心となったのは、広島大学の後藤健彦氏です。高分子ゲルによる金属回収の研究成果を、産業に応用することを目的としています。本社を置くのは、広島大学東広島キャンパスに近い鏡山です。代表取締役社長には後藤氏が就任し、大学での研究と会社の技術開発を兼ねています。

広島大学発の研究成果ベンチャー

ゲルテクノリサーチは、広島大学が認定する「研究成果ベンチャー」として、大学との関係を保ちながら事業を進めています。代表の後藤氏は、現在も広島大学大学院先進理工系科学研究科の准教授を務めています。この体制により、大学の研究室で得た知見を、そのまま製品開発へ反映しやすくなる点が強みです。

量産化に向けた技術開発の段階

同社は、実証（実際の環境で確かめること）を終え、製品・サービスの提供開始に向けた準備を進めています。想定する市場は、重金属を含む排水が生じる金属加工・電子部品リサイクルの分野です。今後は、量産に向けた製造工程の確立と、導入事例の積み重ねが課題になります。

編集後記｜FrontJournal編集部より

重金属を含む排水の処理は、薬剤と設備を積み重ねて対応するのが長く常識でした。その常識に対し、ゲルを浸すだけという単純な操作で応える発想は、素朴でありながら合理的に映ります。装置を足さずに済むという性質は、現場の負担を抑える点でも意味を持ちます。

ゲルテクノリサーチが目指すのは、単に排水を浄化することではなく、廃液や土壌を資源の入口に変える仕組みです。繰り返し浸すほど金属が濃縮されるという性質は、処理と回収を同時に進められることを意味します。限られた資源を国内でどう確保するかという課題に、身近な現場から答えようとする姿勢が印象的です。

広島大学で培われた高分子ゲルの技術が、電子部品のリサイクルや土壌浄化の現場を静かに変えていく日が来るかもしれません。同社のこれからの展開に注目したいと思います。

FrontJournal編集部

本記事は、FrontJournalが公開情報をもとに独自に分析した第三者コンテンツであり、対象企業・研究機関の公式見解ではありません。