日本は海底からレアアース泥の採取に成功したが、産業化には課題がある

内閣府と海洋研究開発機構(JAMSTEC)は2月2日、小笠原諸島南鳥島沖の水深約6,000メートルの海底から、レアアースを含むとみられる海泥の採取に成功したと発表した。採取を行った地球深部探査船「ちきゅう」は2月15日に清水港(静岡市)に帰港し、その後、泥の成分分析を行う予定だ。2028年度以降の産業化に向け、採算性の検証や精製技術の開発を進める。

今後、海泥中のレアアースの分析を行う。

探査船は1月12日に清水港(静岡市)を出港し、1月17日に南鳥島沖の試験採掘予定海域に到着しました。長さ約10メートルの揚泥管約600本が探査船に接続され、水深約6,000メートルの海底まで降ろされました。海底には採掘機が設置され、泥と海水を混合して懸濁液を作製し、揚泥管を通して回収しました。回収作業は1月30日に開始され、2月1日早朝に最初のレアアース泥の採取が確認されました。

日本は、南鳥島沖で、ジスプロシウム、ネオジム、ガドリニウムなど6種類以上のレアアース元素を高濃度に含む海泥を発見しました。ジスプロシウム、ネオジム、サマリウムは電気自動車のモーター用高性能磁石に、イットリウムは発光ダイオード(LED)や医療機器用超伝導体に、ガドリニウムは原子炉の制御システムに使用されています。

帰港後、調査船は海洋研究開発機構(JAMSTEC)などの研究施設において、泥の組成や海底から得られたデータの分析を行います。また、泥からの希土類元素の抽出も試みます。

今回の試験採取は、内閣府の大規模研究開発プロジェクトである戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の一環です。SIPは、これらの成果に基づき、2027年2月に大規模実証試験を実施する予定です。

この試験採取では、1日あたり350トンの海泥採取能力が検証されます。南鳥島には、海泥から海水を抽出・脱水する施設が建設され、2027年に試験運転が開始される予定です。持ち帰った泥からレアアースを抽出し、2028年以降の産業化に向けた経験を積むことになります。

採掘・精製技術の確立と収益性の確保が重要な課題です。

中国は世界のレアアース生産量の70%を占めており、日本は2024年までにレアアースの63%を中国から購入する見込みです。南鳥島沖での採掘は、経済面と安全保障面で大きなメリットをもたらすでしょう。

しかし、産業化には多くの課題が存在します。大きな課題の一つは、採掘・精製技術の確立です。採掘においては、海底から泥状の状態で採掘する際に、石油・ガス産業の技術を応用することができます。

海底に設置した採掘機を揚泥管に接続するなど、遠隔地での深海作業は困難と考えられています。九州大学資源エネルギー工学科の山田康弘教授は、「深海底における重量物を扱う複雑な作業は技術的に困難だ」と述べた。

海底泥からのレアアース抽出技術については、陸上鉱石の精錬技術を活用できると山田教授は考えている。レアアース泥は陸上鉱石とは異なり、放射性物質やヒ素などの有害物質を含まないため、産業廃棄物などの処理工程を削減できるという利点があると考えられている。しかし、現時点では海底泥に含まれるレアアースを精錬した事例はない。

レアアース泥は、海底に堆積して魚の骨や歯を形成するリン酸カルシウムにレアアースが吸収されて生成されるため、精錬においてはまずカルシウムを除去する必要がある。

最大の課題は採算性だと考えられている。南鳥島は東京都心から約1,950キロメートル離れており、レアアース泥が埋蔵されている海域は水深6,000メートルに広がっています。採掘に必要な機材や船舶には莫大な費用がかかります。戦略的イノベーション創出プロジェクトのプロジェクトディレクターである石井正一氏は、「水平方向の移動(東京からの距離)と垂直方向の移動(水深)が最も費用がかかる」と述べています。九州大学の山田教授は、「このプロジェクトには非常に期待していますが、経済的に採算が取れなければ資源開発を進めることはできません」と考えています。

国際的な理解が必要です。

一方で、たとえ収益性が低くても、国内でレアアース生産技術を保有することは経済安全保障上、依然として意義があるとの意見もあります。石井氏は、「資源の掌握と利用可能な技術の確立は、経済安全保障にとって不可欠です。緊急時における供給経路の確保も重要です」と強調しました。

現在、海洋鉱物資源の商業開発に関する国際的なルールは存在しません。日本が開発を進めるためには、国際的な理解が必要です。国連機関である国際海底機構(ISA)は、資源と生態系の保護に基づいた海底開発のルール策定を目指しています。

ISAのレティシア・カルバリョ事務局長は2025年11月に来日し、戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)や外務省などを公式訪問しました。ISAは今回の調査について、「ちきゅう」は「最高水準の装備を備えている。日本の基礎科学研究と技術は、南鳥島沖での実証実験を大きく前進させるだろう」と述べました。