石炭のくずに閉じ込められた希土類を、微生物とAIで取り出す ― 研究資金が集まりにくい州を対象とする枠組みで

1捨てられた山のなかにある資源

希土類元素は、エネルギー技術、先端製造、国防のいずれにも欠かせません。米国はその多くを外国の供給に頼っていますが、国内にまったくないわけではなく、石炭採掘の廃棄物や灰のなかに閉じ込められています。問題は、そこから取り出す方法が経済的に成り立つかどうかです。本課題は、その取り出しを微生物に担わせ、条件の探索をAIに任せるという組み合わせで臨みます。

2実験室と実用のあいだを埋める

1. 1仮想アッセイどの原料に見込みがあるかを予測して絞り込む
2. 2バイオプロセスのデジタルツイン強化学習の制御器を組み込み、微小電力網の模擬と統合する
3. 3生物冶金の精製経路取り出した元素を実際に使える形にする経路を検証する
4. 4閉じた評価の輪Shewanella oneidensis による抽出性能を、技術経済とライフサイクルの指標に照らして反復的に評価する

「Virtual Pilot Plant（仮想の実証プラント）」という言い方が、この課題の設計を端的に示しています。実験室で見つけたことを実際の規模で試すには、通常は実物の設備が要り、時間も費用もかかります。その間を計算上の模型で埋めて、実験室と実地のあいだの距離を縮めようという発想です。

電力の制約を模擬に組み込んでいる点も、回収の採算がエネルギー消費に左右されることを踏まえたものと読めます。

3EPSCoRという枠組み

区分は EPSCoR RII（Focused EPSCoR Collaborations）です。EPSCoR は、連邦の研究資金が集中しにくい州の研究能力を高めることを目的とする枠組みで、本課題はアラスカ・モンタナ・ワイオミングという三つの州にまたがります。資源が地理的に偏在する分野では、資源のある場所と研究能力のある場所が一致しないことが起こります。

この枠組みは、その不一致を埋めようとするものです。2026年9月2日時点で当サイトが保持するNSF助成のうち、EPSCoR RII は8件を数えます。

4供給網の話として

本課題の記述は、国内での回収を「供給網を確保する」という言葉で位置づけています。技術的な可能性の証明にとどまらず、産業に沿った短期資格の提供や三州にまたがる実地講習、大学の共用施設の整備まで含めているのは、回収技術が実際に動くためには人と設備の両方が現地に要るからです。

2026年9月2日時点で当サイトが保持する記録の州は37にわたりますが、本課題のように複数州の連携として組まれるものは、地理そのものが課題の一部になっている例といえます。金額は確認時点の交付額であり、追加交付や改定で変わることがあります。