從廢舊電子産品及家電中提取有用金屬進行再利用的「城市礦山」已經被很多人認知。如果微生物擔當起更多的回收任務，或許可以更加順利地進行再利用。日本廣島大學等正在推進一項研究，讓細菌收集海洋和工廠污水中大量含有的半導體材料，用其合成元件。如果2050年前後相關技術能夠確立，也有避免半導體不足的可能性。

　

 　　

      「能收集光通信雷射器等使用的高性能半導體材料」，廣島大學的富永hi3準教授和岡村好子教授等人發現，在日本海域採集的「Marichromatium屬」細菌具有收集鎵、銦等珍貴半導體材料的習性。據悉這種細菌會把收集到的材料以塊狀形式排出體外。如果把這種細菌放入使用鎵等的工廠的污水中，將會自動回收這些材料，污水將變成新的礦山。

     　　

　　據稱，這種細菌不僅可以回收材料，還有望擔負起提高半導體性能所需要的結晶化和薄膜化工作。在電子顯微鏡下觀察細菌排出的材料時發現，大部分區域呈現出原子無規律聚集的結構，但部分區域則形成了原子有規律聚集的晶體結構。

  　　

　　半導體的結晶化和薄膜化工序一般在高溫環境中使用專用設備等來實施，需要耗費大量能源。如果細菌能夠代替設備完成這些工序，將有助於節約大量能源，對脫碳化作出貢獻。富永準教授表示，「今後將詳細分析結晶化的過程是如何發生的」。

　　　

   　　

　　生物在身體內側和外側形成礦物的現象叫做「生物礦化」。典型的例子是牙齒、骨頭及貝殼等。模倣這種機制生産有用的零部件等的研究一直被推進。除了鎵、銦等金屬外，細菌還有望回收多種礦物。

    　　

　　日本石油天然氣金屬礦物資源機構（JOGMEC）2021年8月表示，使用「鐵氧化細菌」和「硫酸還原菌」去除礦山廢水中所含的鐵、鋅、鉛等的為期一年的實驗取得成功。

       

     　　

　　這些金屬原來是通過加入藥品並利用機械攪拌廢水等操作來回收，存在耗電及環境負荷等課題。

  　　 

　　富永準教授不僅闡明了細菌收集礦物的性質，還表示「希望利用細菌生成的半導體製造電子零部件」。富永準教授希望證明細菌可以製造半導體的結晶和薄膜。其表示雖然「性能比不上」利用最尖端生産設備等製造的半導體元件，但也想證明能夠製造。

     　　

　　目標是到2050年左右，面向低價的光伏發電及簡單的通信設備等製造半導體元件。首先到2030年左右，確立讓細菌製造的半導體可以順利通電的技術。

　　　

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