サイエンスZEROの鉱山技術とは？デジタルツイン・衛星AI・微生物緑化を解説【8月8日】｜8/8 11:00

2026年8月8日（土）午前11時からNHK Eテレで放送される「サイエンスZERO」は、環境汚染を防ぎながら鉱物資源を開発する日本発の鉱山技術を特集します。8月2日（日）夜に放送された回の再放送で、現在はNHK ONEでも見逃し配信中です。

番組に登場するのは、鉱山を仮想空間に再現する「デジタルツイン」、衛星画像をAIで解析して汚染の兆候をつかむ技術、植物と微生物の力を利用した鉱山跡地の緑化です。「鉱山のデジタルツインとは？」「衛星画像でなぜ汚染が分かる？」「微生物で本当に緑化できる？」と気になった人向けに、放送内容と研究の背景を整理します。

サイエンスZERO「日本発・鉱山技術」の放送情報

番組名	サイエンスZERO
テーマ	フェア・プレーな資源開発へ！日本発“鉱山技術”
再放送日時	2026年8月8日（土）11:00〜11:30
初回放送	2026年8月2日（日）23:30〜24:00
放送局	NHK Eテレ
ゲスト	所千晴（早稲田大学教授）、川村洋平（北海道大学教授）
司会	井上咲楽、浅井理
語り	川野剛稔

30分の放送では、資源を採る側の利益だけでなく、資源国の環境や暮らしも守る「フェア・プレーな資源開発」をテーマに、3つの技術が紹介されます。鉱山の操業中だけでなく、閉山後も続く水質汚染や荒廃地の問題まで扱う点が見どころです。

フェア・プレーな資源開発とは？

番組が示す「フェア・プレー」は、単に法令を守って採掘するという意味ではありません。鉱物を利用する国や企業だけが利益を得るのではなく、採掘地域の水、土壌、生態系、住民の生活にも負担を残さない開発を目指す考え方です。

鉱石には目的の金属以外の成分も含まれます。採掘や選鉱で露出した鉱物が空気や水と反応すると、酸性の水や重金属を含む坑廃水が生じることがあります。操業を終えた鉱山でも処理が必要になる場合があり、環境対策は長期戦です。

そこで重要になるのが、汚染が起きてから浄化するだけではなく、データを使って早く兆候を見つけ、発生を抑え、自然の回復力も活用する技術です。今回のデジタルツイン、衛星AI、微生物緑化は、それぞれ「予測」「広域監視」「環境回復」を担います。

なぜ今、鉱山技術が注目される？2026年の重要鉱物事情

スマートフォン、半導体、電気自動車、蓄電池、再生可能エネルギー設備には、リチウム、コバルト、ニッケル、レアアースなど多くの鉱物資源が使われます。資源エネルギー庁は、日本が鉱物資源をほぼ100％輸入に頼っていると説明しています。

経済産業省は2026年3月に「重要鉱物に係る安定供給確保を図るための取組方針」を更新しました。供給を安定させるだけでなく、責任あるサプライチェーンやリサイクル、技術革新を組み合わせることが重要になっています。

また、2026年度の休廃止鉱山対策では、植物や微生物を利用する自然回帰型の坑廃水浄化システム「パッシブトリートメント」や、無給電・長距離の遠隔監視技術の実証が進められています。番組のテーマは研究紹介にとどまらず、現在の資源政策にも直結しています。

鉱山のデジタルツインで水質汚染を防ぐ仕組み

デジタルツインとは、現実の施設や地形、設備の状態をデータで取り込み、コンピューター上に「双子」を作る技術です。鉱山では、地形、坑道、岩盤、降雨、地下水、排水、水質、重機の動きなどを仮想空間に重ね、現場で起きる変化を見える化します。

水質対策で役立つ3つのポイント

1. 変化を早く発見する：雨量や水量、pH、金属濃度などのデータから異常の兆候を捉える
2. 未来を試算する：大雨や採掘計画の変更で水の流れがどう変わるか、仮想空間で予測する
3. 対策を比較する：排水路や処理設備の配置を変えた場合の効果を、現場工事の前に検討する

北海道大学の川村洋平教授は、採鉱工学に情報工学を組み合わせる「スマートマイニング」を研究しています。研究室では、マルチモーダルセンシングやデジタルツインによって現実世界とサイバー空間をつなぎ、鉱山操業の効率、安全、環境性能を高める技術を開発しています。

デジタルツインの強みは、現場を完全に自動化することではなく、研究者や技術者が判断するための材料を増やせる点です。鉱山ごとに地質や気候が異なるため、現地データを継続して取り込み、モデルの精度を高める運用が欠かせません。

衛星画像をAIで解析すると鉱山の汚染を予測できる？

鉱山は広大で、地上調査だけでは全域を頻繁に確認するのが難しい場所があります。衛星画像なら、同じ地域を繰り返し撮影し、地表の色、植生、水面、地形の変化を広い範囲で比べられます。

番組では、衛星画像をAIで解析し、採掘現場の汚染を予測する技術が紹介されます。一般的には、過去の画像や現地調査データを学習させ、裸地の拡大、植生の衰退、水域の色の変化、廃さい堆積場の変形など、人の目だけでは見落としやすい兆候を抽出します。

ハイパースペクトル画像と機械学習

川村教授の研究分野では、通常のカラー画像より細かく光の波長を測る「ハイパースペクトルイメージング」と機械学習を組み合わせ、重金属を含む鉱物や鉱物組成を推定する研究も進んでいます。2026年には、鉱物組成の解析や鉱山廃さい施設の衛星監視に関する研究成果も公表されています。

ただし、衛星画像だけで汚染物質の濃度を確定できるわけではありません。衛星とAIは「疑わしい場所を絞り込む」道具であり、現地での採水・採土や化学分析と組み合わせることで、監視の速度と効率を高めます。

微生物の力で鉱山跡地を緑化する仕組み

採掘後の土地は、栄養が少ない、酸性が強い、重金属を含むなど、植物が育ちにくい条件になることがあります。土を大量に入れ替える方法は費用も環境負荷も大きいため、現地に自生する植物と土着微生物の組み合わせが注目されています。

筑波大学を中心とする研究では、鉱山跡地に自生する植物の根の周囲にいる微生物を調べ、植物への接種試験を行っています。微生物が重金属を無毒化する物質を作ったり、根の栄養吸収を助けたりする相互作用を利用し、厳しい環境でも植物が定着できる緑化技術を目指すものです。

緑化が水質対策にもつながる理由

• 植物の根が表土を固定し、雨で土砂や金属成分が流れ出すのを抑える
• 根と微生物の働きで、植物が重金属の多い環境に耐えやすくなる
• 植生が回復すると雨水の浸透や流出が緩やかになり、坑廃水の発生量や処理負担の軽減が期待できる
• 現地由来の植物・微生物を使うことで、地域の生態系に沿った回復を目指せる

こうした方法は「グリーン・レメディエーション」と呼ばれます。即効性だけでなく、長い時間をかけて自然の機能を取り戻す発想で、鉱山を閉じた後の管理コストや環境負荷を減らす可能性があります。

ゲスト研究者・所千晴教授と川村洋平教授はどんな人？

所千晴教授｜坑廃水処理と資源循環

所千晴教授は、早稲田大学と東京大学で資源循環、分離技術、環境浄化プロセスを研究しています。坑廃水に含まれる有害元素を沈殿・吸着で除去する仕組みや、廃棄物から有用金属を回収する技術が専門です。

2026年3月には、コンクリートスラッジ由来のアルカリ材を使うパッシブトリートメントについて、坑廃水処理を予測するモデルの論文が発表されています。自然の反応を利用しながら、どの条件なら安定して処理できるかを計算で評価する研究です。

川村洋平教授｜スマートマイニングと資源情報学

川村洋平教授は北海道大学大学院工学研究院の教授で、鉱山工学、資源情報学、災害情報学が専門です。センサー、ドローン、衛星、AI、デジタルツインなどを組み合わせ、鉱山の安全性・生産性・環境性能を高める「スマートマイニング」を研究しています。

2024〜2029年度の研究課題として「スマートマイニング＋による環境破壊を引き起こさない持続可能な環境調和的鉱山開発システムの構築」に取り組んでおり、今回の番組テーマを象徴する研究者の一人です。

鉱物資源はスマホや電池にも直結する

鉱山の話は遠い国の問題に見えますが、私たちが使うスマートフォンやタブレット、パソコン、電気自動車の電池と直結しています。リチウムイオン電池にはリチウム、ニッケル、コバルトなどが使われ、資源開発から製造、使用、回収までを一つの循環として考える必要があります。

電池を使い終えた後の扱いについては、当サイトのiPadのリチウムイオン電池を自分で交換・処分する前に知っておきたいことでも詳しくまとめています。資源を公平に調達するだけでなく、使った金属を回収して再利用することも、新しい鉱山開発の負担を減らす方法です。

日本の鉱山の歴史に興味がある人は、世界遺産・石見銀山が登場した「ヒルナンデス！」島根旅の記事も参考になります。過去の採掘遺産と、現在の環境調和型鉱山技術を比べると、資源開発の変化が見えやすくなります。

見逃し配信はどこで見られる？

サービス	内容	料金・条件
NHK ONE	同時配信・放送後約1週間の見逃し配信	受信契約がある世帯は追加負担なし。利用登録が必要
NHKオンデマンド	放送後1週間以降の見逃し・特選ライブラリー	有料。単品購入または見放題パック
NHK Eテレ	2026年8月8日（土）11:00から再放送	テレビ放送

NHK ONEの見逃し配信は放送後約1週間が基本です。配信終了日時は番組ページに表示されるため、視聴前に確認してください。サイエンスZEROはNHKオンデマンドの番組ページもあり、対象回が追加された場合は長期間視聴できます。

サイエンスZERO「鉱山技術」のよくある質問

8月8日の放送は再放送ですか？

はい。2026年8月2日（日）23時30分に放送された「フェア・プレーな資源開発へ！日本発“鉱山技術”」の再放送で、8月8日（土）11時からNHK Eテレで放送されます。

鉱山のデジタルツインとは何ですか？

鉱山の地形、坑道、設備、水の流れ、センサーデータなどをコンピューター上に再現する仕組みです。現場の状態を把握し、大雨や操業変更による水質への影響を予測するために使われます。

衛星画像だけで汚染物質が分かるのですか？

衛星画像は地表や植生、水域の変化を捉え、汚染の可能性がある場所を絞り込むのに役立ちます。濃度や物質を確定するには、現地の採水・採土と化学分析が必要です。

微生物はどのように緑化を助けますか？

植物の根の周囲や内部にいる微生物が、栄養吸収を助けたり、重金属への耐性を高めたりします。鉱山跡地に自生する植物と土着微生物の組み合わせを利用し、植物が定着しやすい環境を作ります。

日本で鉱山技術を研究する理由は？

日本は鉱物資源の多くを輸入していますが、坑廃水処理、資源循環、センサー、AI、ロボットなどの技術に強みがあります。資源国の環境負担を抑えながら安定供給を支える技術として、海外鉱山への展開も期待されています。

まとめ

2026年8月8日放送の「サイエンスZERO」は、日本発の鉱山技術を通して、資源開発と環境保全を両立する方法に迫ります。デジタルツインで水質変化を予測し、衛星画像とAIで広域を監視し、微生物と植物で鉱山跡地を回復させる。3つの技術は別々に見えますが、すべて汚染を早く見つけ、発生を減らし、自然を再生するという一つの目標につながっています。

鉱物資源はスマホや電池など毎日の生活を支える一方、採掘地域に長い負担を残す可能性があります。資源を使う側も、採掘から廃棄・リサイクルまでを知ることが、フェア・プレーな資源開発を支える第一歩です。

参考情報

• NHK「サイエンスZERO」番組ページ
• Gガイド「サイエンスZERO」放送情報
• 早稲田大学 研究者データベース「所千晴」
• 北海道大学 資源マネージメント研究室
• 資源エネルギー庁「鉱物資源の安定供給」
• 経済産業省「重要鉱物」
• 経済産業省「坑廃水処理の高度化技術導入実証事業」
• CiNii Research「鉱山跡地の自生植物と土着微生物を利用した新しい緑化技術の構築」