日本製鉄 微生物による金属腐食に対する診断技術開発に着手 ―廃炉環境から一般産業環境まで―

1．発表のポイント
 金属腐食に関する年間コストは6 兆円を超える*1 が微生物の影響評価はできていない。
 産学連携体系により微生物による金属腐食に対する大規模な診断技術開発に着手する。
 開発技術は福島第一原子力発電所の安全な廃炉だけでなく一般産業へも展開可能である。

２．概要
国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長 大和 裕幸、以下「JAMSTEC」という。）の若井暁主任研究員（超先鋭研究開発部門、専門分野：応用微生物学）を代表とする研究チームが、文部科学省（プログラム運営：国立研究開発法人日本原子力研究開発機構（以下「JAEA」という。））の委託研究事業「英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業」の課題解決型廃炉研究プログラムに採択されました。本研究課題では、JAMSTEC、国立研究開発法人物質・材料研究機構（以下「NIMS」という。）、一般財団法人電力中央研究所（以下「電中研」という。）、日本製鉄株式会社、JAEA の産学連携チームを結成し、「データ駆動型オンサイト診断技術：長期的健全性を確保するための微生物腐食リスク予測」と題した研究開発を行います。
微生物による金属腐食（微生物腐食、※1）の分野では、近年少しずつ微生物の影響が明らかになってきましたが、未だに診断技術等は確立されておらず、腐食事例の発生後に事後的に取り組まれることがほとんどでした。本研究開発では、集団としての微生物の振る舞いに注目し、深刻な腐食の発生を事前に予測するリスク管理のための技術開発を行います。
本研究成果は、東日本大大震災に付随して生じた東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所（以下「１F」という。）の廃炉作業を安全に行うために必要な技術として提供されるだけでなく、石油・化学工場等の保全や我々の生活を支えるインフラストラクチャーの保全にも貢献します。

【用語解説】
※1 微生物による金属腐食（微生物腐食）：金属材料の腐食が微生物の活動によって異常に促進される現象

３．背景
微生物腐食は、現象は分かっているが原因微生物に関する研究が途上にあります。JAMSTECでは、微生物を集団として捉えて評価することで、長い間ブラックボックスとなっていた微生物腐食の進行過程における微生物集団の変化を捉えることに成功しています（2022 年6 月4 日既報：https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20220604/
）。また、研究チームは、これまでに高腐食性微生物の特異的な集積方法、新規腐食性微生物の分離、腐食に関連するバイオマーカー（※2）の同定、微生物が高い腐食性を発揮する環境条件の特定など、本研究課題に必要な様々な要素技術の開発に成功しており、本研究はそれらをさらに発展させて、より実用化に近い形にするものになります。
微生物腐食が発生し得る環境は水環境がほとんどであり、河川水を利用した工業用水環境や海水使用環境等で見られます。微生物腐食の発生を予防したい環境の一つとして1F があり、1F には様々な水環境（処理水タンク、原子炉建屋内、サブドレンなど）が存在します。しかしながら、現状の技術ではこれらの水環境に対して微生物腐食のリスクを予測することは難しく、長期的健全性を確保するための診断技術の確立が早急に必要です。本研究では、多検体の同時試験が可能な微生物腐食解析手法の開発や現場環境を模擬した試験、事故炉環境を想定した試験を通して、データ駆動型の統計解析を駆使し、高精度に微生物腐食リスクを予測することが可能な革新的オンサイト診断技術のプロトコルを確立・提供することを目指します。