愛媛の高校生たちが、捨てられるゴミから“油汚れに強い洗剤”として知られる「セスキ炭酸ソーダ」を作り出すことに成功した。世界から注目される画期的な研究で目指すのは「大量に捨てられるゴミの有効活用」だ。
地産地消でセスキ洗剤合成を目指す
「セスキ炭酸ソーダ」とは、「セスキ炭酸ナトリウム（NA2CO3・NAHCO3・2H2O）」とも呼ばれる弱アルカリ性の洗剤で、酸性の頑固な油汚れや手あかや皮脂など、タンパク質の汚れを落とす一方、環境への負荷が少なく、台所掃除の定番として注目されている。
愛媛県立西条高等学校の科学（化学）部顧問である大屋智和教諭は、「セスキというのは輸入に依存して、アメリカから輸入していますが、それを“地産地消型”でゴミの中からセスキを作り出す、地産地消のセスキ洗剤合成を目指しています」と話した。
実は、市販されているセスキは天然の鉱石から作られていて、西条高校で行っている廃棄物からの生成は世界でも初の試みだ。
そもそも科学部の高校生たちがこの研究に取り組んだきっかけは、“地元・西条のゴミ問題の解消”だった。
愛媛・西条市で市民1人が1日に出す生活ゴミの量は731グラム（令和4年度）で、愛媛県内でも東予地方の3市は特に多く、いずれも全国平均を100グラム以上も上回るゴミを排出している。
紙おむつからセスキの合成に成功
2021年、部員らはまず西条市内の保育園から出る、使用済み紙おむつの焼却灰を有効利用する方法を模索し始めた。
紙おむつを作る大手日用品メーカーや大学などからアドバイスをもらいながら、その焼却灰に最も多く含まれる「炭酸ナトリウム」に着目した。
科学部で、セスキ合成班のリーダーである2年生の石川美空さんは、「私たちで3年目になるんですけど、1年目の先輩たちが最初から洗剤（セスキの生成研究）に決めたわけじゃなく、化学式を解いていくうちに『洗剤ができるんじゃない』って、ひらめいたことから始まっています」と、セスキの生成研究のきっかけについて話してくれた。
先行する研究で、炭酸ナトリウムからセスキが合成できることはわかっていたものの、純粋なセスキを生成するのは簡単ではなかった。
石川さんと同じセスキ合成班で3年生の玉井涼さんは、反応液から取り出した結晶を見ながら「主成分が重曹になるんですけど、おそらくここに僕たちが合成したセスキが含まれているのではないかと考えられます」と話す。
部員らは試行錯誤を繰り返しながら、ついに、セスキの合成に成功した。
合成したセスキを顕微鏡で見ると、セスキ特有の針状の結晶が確認できる。
国内だけでなく世界から注目される
廃棄物からセスキの合成に成功したという研究結果は、国立研究開発法人科学技術振興機構が、科学技術を使って社会課題を解決する日本発の優れた取り組みを表彰する「STI for SDGsアワード」で、2022年に全国1位にあたる最優秀次世代賞を受賞した。
世界40カ国から200チームが参加し、チュニジアで行われた国際工学科学技術フェスティバル「I‐FEST2」でも、日本代表として2年連続出場し、オンライン参加だった2023年は、準グランプリにあたる金メダルを、2024年3月の大会では、現地発表し銅メダルを獲得した。
I‐FEST2で発表した科学部の3年生である宗﨑海斗さんは、「今まで僕ら2人だけではなくて、班員みんなで先輩方も研究を重ねてきて、その成果が銅メダルにつながったと思います」と話し、同じく、I‐FEST2で発表した玉井さんは、「高校生が、地域の課題を発見して解決していく姿勢が、一番評価されたポイントと思っています」と話した。
部員はさらに、2024年から次の目標として「一般廃棄物からセスキを合成する方法」の研究に取り組んでいる。
次の挑戦へ 世界で活用できる研究に
暮らしの中で排出され焼却場で処分される生活ゴミについて、西条高校科学部は今、灰に含まれる“ある成分”に注目している。
不純物を多く含むゴミの焼却灰から抽出した「副生塩」から、さらに「食塩」を抽出し、これでセスキを合成する挑戦だ。
生徒たちは、顧問の大屋教諭と研究に取り組んでいる。
リーダーの石川さんは、市内のゴミからセスキを作ることについて「“とても画期的なこと”だと思っています。私たちの活動を通して、世界中にゴミからセスキを作る研究が広まったらいいなと思います」と話した。
顧問の大屋教諭は、「この方法が汎用的になれば全国、そして世界で活用できる研究になると考えています。部員たちが将来日本のイノベーションを担うようなサイエンスリーダーとしてこれから頑張ってくれると思いますし、地域の事を好きになって西条市から出たとしてもまた帰ってきて、西条市を支えてくれる人材になってほしいと願っています」と生徒たちの未来の活躍に期待を寄せていた。
西条高校科学部は、“地域の課題”解決を目指し、日々研究に取り組んでいる。
試行錯誤を繰り返しながら進むその一歩が、未来のサイエンスリーダー誕生につながっている。
（テレビ愛媛）
