NSF助成 $382万：微生物の力で重要鉱物を回収し、AIで工程を設計する（アラスカ大アンカレッジ校）

1「重要鉱物(critical minerals)」とは何か

重要鉱物とは、産業や安全保障にとって不可欠でありながら、供給が特定の国や地域に偏っている鉱物を指す語です。電池、磁石、半導体、風力発電機——現代の装置の多くが、少量ながら代替の効かない金属を含んでいます。問題は埋蔵量そのものより、採掘と精錬の能力がどこにあるかにあります。だからこそ、鉱石以外からの回収——廃棄物、鉱山の残渣、使用済み製品——が研究の対象になります。

2微生物を使うという方法

題目にある Bioprocessing は、微生物や酵素の働きを利用して物質を処理する方法を指します。金属の回収では、特定の微生物が鉱物を溶かしたり、溶けた金属を選択的に取り込んだりする性質が使われます。高温や強酸を使う従来の精錬に比べ、必要なエネルギーが小さく、扱う薬品も穏やかになりうる点が「持続可能」と結びつけられる理由です。

一方で、微生物の働きは温度、pH、栄養、共存する菌の状態に左右され、条件の組み合わせが膨大になります。AIによる工程設計が並んでいるのは、この探索の広さに対応するためと読めます。

3アラスカとモンタナという組み合わせ

本件はアラスカ大学アンカレッジ校の分で、同一題目がモンタナ工科大学にも1,260,800ドルで記録されており、2026年9月1日時点で2件の合計は5,085,375ドルになります。いずれも鉱業の歴史を持つ州であり、EPSCoRという受給の少ない地域を支える枠組みの下に置かれています。研究の場所と対象が地理的に結びついている例と言えます。

4熱と酸で溶かすか、微生物に運ばせるか

金属を取り出す方法は一つではありません。従来の精錬は高温と強酸で溶かす方向をとります。バイオプロセシングは、鉱物を溶かしたり溶けた金属を選択的に取り込んだりする微生物の性質を使います。

右側の最後の行が、この助成にAIによる工程設計が並んでいる理由です。方法自体は古くから知られていながら実用化の壁になってきたのは、条件の制御が難しいためでした。探索の広さに対して、探索の道具を当てるという構図になっています。