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ウルトラファインバブル・ファインバブルとは?魚の育成に良い理由


 「ファインバブル」とか「ウルトラファインバブル」とか「微細気泡」とか呼ばれる技術があるそうです。


●胡散臭いほど画期的なファインバブルの効果

 流行りものの言葉っぽいですが、NHKの看板番組であるクローズアップ現代の放送予定(放送が終わると、内容は書き換えられてしまいます)では、微細な泡を液体に注入するだけで、魚のサイズが2倍、食品の保存期間が5倍といった感じで、胡散臭さ全開。疑似科学じゃないの?と思うほどです。
No.3712 2015年10月6日(火)放送
小さな泡が世界を変える!?~日本発・ファインバブル革命~

直径ナノレベル~0.1ミリほどの微細な泡を液体に注入すると、信じられないような効果が生まれる―ウルトラファインバブル(極小の泡)を使った技術で様々な産業に革新が起こりつつある。極小酸素は養殖魚や農作物の成長を促進し、魚のサイズを2倍にまで伸ばす。極小窒素を水揚げした魚に使えば、雑菌の繁殖を抑え、食品の保存期間を5倍に延長させる。界面活性効果で工業製品の洗浄力は薬品を上回り、最新医療ではウィルスや細菌を破壊、一部高温状態にすれば醸造・発酵にも活用できるなど、様々な効果が確認されつつある。環境に優しく低額投資で応用が広がるこの技術、日本で20年ほど前から研究が始められ、最近一気に実用化が進んだ。開発の主体となっているのは地方の中小企業や大学だ。国際標準つくりへ向けての全国の連携も始まった。日本が独走する「バブル革命」、驚きの可能性を探る。

●食品以外でも洗浄で活躍するファインバブル

 上記は放送予告ですので、内容はよくわかりません。ただ、NHKでは別の番組(Eテレの「サイエンスZERO」の「日本発 驚異の泡! ウルトラファインバブル」(8月30日))で、既にファインバブルについて特集していました。その感想が以下で少しありました。
2015年8月30日の放送|NHK「サイエンスZERO」

当方が触発されたのは、ナノバブルが洗浄や医療分野への活用が期待できることで、医療分野については消化不良ですが、空気ナノバブルによる洗浄効果は西日本高速の60%のサービスエリアのトイレ洗浄で導入されており、洗剤不要で極小空気泡の破壊で汚れを落とす洗浄は環境に優しく広範囲の応用用途が期待でき日本社会を変容させると思いましたね。

●「ファインバブル」と「ウルトラファインバブル」の違い

 ファインバブルについて興味を感じて書き始めたわけですが、情報が少なすぎて弱りました。ニュース記事は全然ない上に、あっても専門系で登録が必要な媒体ばかり。

 ということで、企業サイトも覗いてみました。以下は全般的な説明ですが、「ファインバブル」と「ウルトラファインバブル」の違いを説明してくれているのが素晴らしいです。
ウルトラファインバブルとは| IDEC(アイデック)株式会社

液体の中の気泡は、「水槽の散気板からブクブク出る泡」や「ビールの泡」のように、気泡径が十分大きいと直接目視で確認することができます。それより小さい数十ミクロンの気泡径のファインバブルの場合は、気泡が散乱体となるため「液体が白濁」することで存在が認識できます。さらに小さい数十ナノメートルの気泡径になると、光の波長よりも小さくなるため視認することができなくなり、液体は透明になります。この極めて小さな気泡をウルトラファインバブルと呼びます。

ウルトラファインバブルは透明で見えないこと以外にも、様々な特性を持ちます。例えば、気泡が極めて長期間液中に存在することや、気泡が電荷を帯びることや、気泡内部が超高圧状態になることなど、これまでの気泡にはなかった振る舞いをします。

●「ファインバブル」と「ウルトラファインバブル」の特徴

 このサイトは本当良いですね。他のところもわかりやすくて、おもしろいです。以下、そのまま引用ではなく、少しだけ書き換えて。

(1)気泡の上昇速度と停滞

 通常の気泡は、急激に水液中を上昇し最終的に液面で破裂する。
 しかし、ファインバブルは気泡体積が微細であるため、上昇速度が遅く長い間、水液中に滞在し続ける。例えば、直径10μmの気泡は一分間に3mm程度の上昇しかない。
 ウルトラファインバブルの場合は、水液中に最大6ヶ月以上留まることが確認されている。

(2)自己加圧効果

 気相と液相などの界面間では、界面張力により加圧が発じる。気泡径が小さくなると、表面張力による内圧が高くなる。
 このため、微細気泡は圧力により一層小さくになり、さらに圧力が高まる。また、加圧効果により効果的に気体が水中に溶解する(ヘンリーの法則)。

(3)表面電位特性

 ファインバブルはコロイドとしての側面があり、負に帯電をしている。このため、ファインバブル同士は反発し合う。この性質のため、ファインバブル同士の結合がなく、気泡濃度が減ることがない。


●ファインバブルが魚の育成に良い理由

 以上のような感じですが、なぜファインバブルが魚に良いのか?というのを、わかりやすく説明したものも見つけて、やっと魚に良い理由が納得できました。前述の特徴のうちの「(1)気泡の上昇速度と停滞」の関係みたいです。
微細気泡:ミクロの泡を農漁業に 産官学で活用法研究 高知 /徳島 毎日新聞 2015年09月30日 地方版

 ファインバブルは非常に細かいために液体中に長くとどまり、水中の酸素の濃度を高める特徴がある。(中略)

 (引用者注:高知工業高等専門学校の秦隆志准教授のグループによる)研究では県内の農業、漁業の現場で実際に使用。養殖魚が酸欠で死ななくなったほか、県特産のショウガは傷を付けずに洗浄できて節水の効果も確認された。作物によっては泡を含む水で育てると根が強くなった。

 今回の話では、魚への利用を先に紹介して、トイレなどの洗浄を後で紹介しました。しかし、ひょっとしたら、洗浄用途が先だったのかもしれません。

 この記事によると、"主に洗浄用として精密機械や高速道路のサービスエリアのトイレなど実用化されている"という説明の後に、「高知県を支える1次産業にも泡の特性が貢献できないか」と研究したと書かれていました。

 首を傾げながら調べ始めましたが、ファインバブルってかなりおもしろそうですね。


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