NANO PJ of チェルノブイリ救援・中部

ナロジチの土壌は放射能で汚染されていますが、それは、チェルノブイリ原発事故で大量に放出されたCs（セシウム）１３７とSr（ストロンチウム）９０という放射能を出す物質が土壌に含まれているからです。菜の花がこのCs１３７とSr９０を吸い取ってくれる性質があることから、「菜の花を植えれば土壌の放射能を減らせて農業を再生できるのではないか」という考えから菜の花プロジェクトが始まりました。
また、 Cs１３７とSr９０は、水とくっつく性質を持っていて（水溶性） 、菜種から得られる油やバイオマスを発酵して得られるガスには入り込まない性質があります。この性質を利用して、BDFやBGを作りエネルギーの自給もできるようにして農業再生を後押ししようと考えています。私たちは、菜の花を利用した土壌浄化、BDF、BGのサイクルを「農業再生・菜の花サイクル」と呼んでいます。

菜の花による土壌浄化の可能性を探る

菜の花は、土壌中のCs（セシウム）１３７とSr（ストロンチウム）９０を吸収する能力が最も高いといわれている植物の一つです。なぜ、菜の花はCs１３７とSr９０を吸収できるのでしょうか。それは、植物が栄養分として根から土壌中の水分に溶けたK（カリウム）とCa（カルシウム）を吸収する性質に由来します。水中で、CsはKと同じ１価の陽イオン（1+）になり、SrはCaと同じ２価の陽イオン(2+）になるため、植物がK+と一緒にCs+をCa2+と一種にSr2+を吸収してくれるのです（化学の周期律表が参考になります）。菜の花は、KとCaと一緒に多くのCsとSrを吸収してくれ植物の一つです。
今回初めて大規模なフィールド（実地）試験で、菜の花が Cs１３７とSr９０を吸収することを確認できました。今後、菜の花が土壌中のどのくらいの量の放射能（Cs137とSr90）を吸収し、それによって、その後栽培する農作物が吸収する放射能の量をどれだけ減らせるかを詳しく調べていきます。


Cs１３７とSr９０は、放射能を出しながら自ら分解して放射能を出さない物質に変わっていきます（自然崩壊）。半分の量になるのに必要な時間を半減期と言いますが、Cs137とSr90はこの半減期が約30年です。通常は、土地を放置して自然崩壊により放射能レベルが下がるのを待つことになります。
栽培した農作物に含まれる放射能レベルや農作業によって被爆する放射能レベルに問題がなくなるのを、農業再生が可能な土壌浄化の目安として、菜の花栽培によってその時期をいかに早められるかを実験して調べているのが土壌浄化プロジェクトです。

農地が放置されているのは、土壌が放射能で汚染されていることだけでなく、畑を耕すトラクターの燃料が買えないということも理由の一つです。農業再生の切り札として菜の花が選ばれたのは、放射能を吸収する能力が高いということだけでなく、ナタネ油をBDF（バイオディーゼル油）に変えてトラクターの燃料に使えるということもありました。
放射能を出すCs１３７とSr９０は水に溶ける性質を持っています。油には水は溶けないことから、菜種を搾って得られるナタネ油にはこれらの放射能は入り込まないはずです。今回、実際にナタネ油には放射能が入り込まないことを確認できました。実用的な量での確認は世界でも珍しく、価値ある研究成果です。


この放射能を含まないナタネ油を使ってトラクターを動かすのですが、搾ったままのナタネ油では、トラクターを動かすことはできません。ナタネ油を専用の装置を使ってメタノールと水酸化ナトリウムと反応（メチルエステル化反応）させてナタネ油からグリセリンを取り除いて（脂肪酸メチルエステルにして）粘り気のないディーゼル油に変える必要があるのです。
この得られたディーゼル油は、植物から作ったディーゼル用燃料ということでバイオディーゼル燃料（BDF）と言います。
昨年（２００８年）９月、現地（ナロジチ）に日本製のBDF生成装置を据付け試運転に成功しました。今後、定常的な運転を目指していきます。

菜の花の根から吸収された放射能は、葉、茎、根、さや等のバイオマスとナタネ油の搾りかすである菜種の皮に残ります。そのまま処分しようとすると、かさばって大変です。かさを減らす（減容の）必要があります。そこで考えたのがバイオガス（BG）です。
ドーム球場のような形をしたコンクリートの容器を土の中に埋め込み、そこに水を注ぎ込んでバイオマスや搾りかすを入れます、そうするとバイオマスや搾りかすは発酵して（腐って）分解してメタンガスを発生します。夏場に藻がある池などでぶくぶくと泡が立っているのと同じ原理を使っています。かさが減るとともに、燃料として使えるメタンガスが得られる魅力的なシステムです。放射能はガスには含まれず、コンクリート容器の中の溶液に残ります。最終的には、容器の中の溶液を取り出し蒸発させるなどしてさらに減容した後、低レベル放射能廃棄物として指定された管理区域で保管して、自然崩壊による放射能レベル低下を待つ予定です。