【技術】パナソニックが開発した「魔法の砂」、乾燥地の農地化で威力　食糧問題解決に道　2014/10/27

北村ゆきひろ ★

　パナソニックが開発した「魔法の砂」が注目を集めている。砂粒表面に特殊な膜を形成し、水の浸透を防ぐ「
撥水（はっすい）砂」だ。乾燥した土地の土壌回復や農地化で威力を発揮し、深刻化する環境問題や食糧問題の
解決に道を開くと期待されている。

　◆収穫量の増加を期待

　普通の砂と撥水砂。両者の違いは、単に見比べただけでは全く分からない。
だが、上から水をかけてみると違いがはっきりする。普通の砂では水がどんどん下へ染み込んでいくのに対し、
撥水砂は時間がたっても水の固まりが乗ったままだ。

　ともに砂粒の大きさは直径約２００マイクロメートルと変わらないが、実は撥水砂には砂粒一つ一つの表面に
特殊な膜が形成されている。同様に見えるのは、膜の厚さが数ナノ（１ナノは１０億分の１）メートル、つまり
１ミリの１００万分の１しかなく、人間の目はおろか、顕微鏡でも確認できないほど薄いためだ。

　砂に水をかけると、通常は砂粒の隙間を通って染み込んでいく。これに対し撥水砂は砂表面の撥水力に、
水の表面張力が加わって浸透を防ぐ。一方で、隙間自体は空いているため、酸素などの気体は通すという。
　撥水砂の効果が最も発揮されそうなのが、乾燥した土地での農業だ。

　乾燥地帯では、塩分を多く含んだ地下水が吸い上げられ、地表に届くため、植物が枯れやすくなる。
そこで、地中に撥水砂の層を作ってやれば、雨水を長期間保持できるうえ、塩害にもさらされずに済む。
保水シートを敷く場合と違い、通気性は維持されるため、植物の呼吸を妨げることもない。

　撥水砂の基本技術は以前からあり、製品に採用した実績もある。
同社は１９９４年に発売したＩＨジャー炊飯器で、内蓋の汚れ防止用に初めて採用。
内蓋を特殊な液体に浸すことで表面をコーティングし、汚れにくくした。オーブントースターやオーブンレンジの
ガラス扉にも用いられたことがある。

　その後、材料の改良で対応するようになり、いったん出番を失ったものの、同社の基礎研究を担う
先端研究本部の美濃規央（みの・のりひさ）主幹研究員が粘り強く地道に研究を続け、応用可能性を探ってきた。

　美濃氏は、この技術が農業に役立てられると考え、京大大学院農学研究科に相談。
「雨水を保持できるだけでなく、塩害防止にも役立つのでは」とアドバイスをもらい、２０１０年に
試験農園で農作物の栽培実験を始めた。

　この試験農園は、土の中に傾斜のある撥水砂の層を設け、その上に配水管を通してある。
傾斜をつけたのは、撥水層がせき止めた水をタンクで回収し、栽培に再利用するためだ。
この仕組みを適用すれば、乾燥地帯でも、塩害を防ぎつつ、わずかな雨量で栽培できる。

　しかも、回収した水は肥料を含んでいるため、「肥料の節約や収穫量の増加も期待でき、
肥料の排出による環境悪化まで防止できる」（美濃氏）という。昨年行ったトマト栽培では、収穫量が４０％ほど増えたという。

　撥水加工を施すにはノウハウこそ必要だが、特殊な装置は必要ないという。現地で加工を施せるようになれば、
加工費用は１トン当たり数千円に抑えられるとみている。
　「地球温暖化や過剰開墾によって、陸地の４分の１で乾燥地化が進んでいるとされる。
この技術が問題解決に役立てば」。美濃氏はそう強調する。

　◆水不足解消にも一役

　魔法の砂の応用可能性はそれだけにとどまらない。
　道路の下に敷けば、長時間水を蓄え、路面温度を低く保てるため、ヒートアイランド効果を抑制できる可能性がある。
砂粒の隙間を気体だけが通り抜ける性質を利用し、水蒸気だけを通す仕組みを海水淡水化設備に取り入れれば、
水不足解消に一役買いそうだ。

　美濃氏は、半導体製造に使われる加工プロセスの研究が専門だ。基礎研究が仕事とはいえ、
農業問題や環境問題にも目を向けるあたり、家電から電子部品、住宅設備まであらゆる製品を手がける
パナソニックの社員ならではともいえる。

　「パナソニックの創業１００周年にあたる１８年に実用化できれば…」。
今月いっぱいで定年を迎える美濃氏は、壮大な夢を後進に託す。
http://www.sankeibiz.jp/business/news/141027/bsb1410270500004-n1.htm

【技術】パナソニックが開発した「魔法の砂」、乾燥地の農地化で威力 食糧問題解決に道 2014/10/27

【技術】パナソニックが開発した「魔法の砂」、乾燥地の農地化で威力　食糧問題解決に道　2014/10/27