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電気防食法と組合せたサンゴの増殖・有性生殖の取組み
サンゴ礁は自然の防波堤作用、環境資源の提供だけでなく、共生藻の光合成などにより大気中の二酸化炭素を固定化し、炭酸カルシウムを主体とする骨格を海中に保持しています。そのため、サンゴを保全・増殖させることは地球温暖化の抑制に対して効果があります。
しかし1998年以降、地球温暖化による海水温上昇などを背景としたサンゴの白化現象が沖縄近海をはじめ世界各地で顕著となり、深刻な環境問題となっています。 そこで、日本防蝕工業(株)は、微弱電流が流れる浮桟橋で活発に生育するサンゴの生態に注目し、平成17年より、三菱重工鉄構エンジニアリング(株)、(株)シーピーファーム、(独)東京大学の4者、平成19年より阿嘉島臨海研究所を加えた5者共同で、微弱電流を利用したサンゴの移植・増殖技術の確立を目指しております。
サンゴの増殖
サンゴ礁の保全・再生を確実に推進するため、電着基盤材と微弱電流(電気防食)を利用して効率的にサンゴを増殖させる技術開発をねらいとして、基礎的研究はほぼ終了し実用化の段階になっております。また、(社)土木学会主催の第15回、17回地球環境シンポジウムにて地球環境技術賞を受賞しました。

サンゴ増殖棚イメージ図
電気防食による電着層形成の原理
電気防食によって下式に示すような化学反応が生じ、鋼材面が電着層で覆われます。
電着層は、海水中に溶解していたカルシウムイオンCa2+やマグネシウムイオンMg2+が陰極反応で生じるアルカリ成分OH-と反応して付着することによって形成されます。(式(5)、式(6))
陰極反応によるアルカリ成分の生成
酸素還元反応:O2+2H2O+4e- → 4OH-(アルカリ成分) (1)
水素発生反応:2H2O+2e- → H2+2OH-(アルカリ成分) (2)
アルカリ成分による電着層(CaCO3およびMg(OH)2)の生成反応
海水中に溶解した二酸化炭素:CO2+H2O → HCO3-+H+ (3)
海水中のカルシウムはpH8.2でイオンとして溶けている:
CaCO3 + H+ ⇔ Ca2++HCO3- (4)
アルカリ成分によってpHが高くなると炭酸カルシウムCaCO3として析出・付着する:
Ca2++HCO3-+ OH- → CaCO3 + H2O (5)
マグネシウムもアルカリ成分と反応して析出・付着する:
Mg2+ +2OH- → Mg(OH)2 (6)

電気防食法を組合せたサンゴ棚
この原理を利用して、サンゴ幼生の着床に好ましいサンゴ増殖基板を形成する事ができます。
この電着層は、サンゴの骨格とほぼ同じで、サンゴ幼生の着床及び骨格の形成に寄与しているものと考えられています。
電着基板での成長結果

試験結果より、素焼タイルより電着基板のほうがサンゴの着床が良く、成長が早い。
サンゴの着床数は、電着基板に電場(電気の強さ)を50mA/㎡程度にしたものが一番着床する。
実海域での成長結果

















