空気から水を作る技術——
ノーベル賞化学者の夢、
幼少期の水汲み体験が原点

オマール・ヤギは、物静かで勤勉な子どもだった。9人の兄弟姉妹たちと大騒ぎするようなことはまずなかった。だから両親は、彼が十分な年齢に達すると、家族にとって最も重要な仕事の1つを割り当てた。水汲みである。ヨルダンのアンマンにあるパレスチナ人地区のほとんどの家庭と同様に、ヤギ家には電気も水道もなかった。アンマン市は少なくとも2週間に一度、数時間だけ各地区の給水栓を開放し、住民が貯水タンクを満たせるようにしていた。幼いオマール・ヤギは、家族にとって不可欠な水の補給を手伝った。数十年が経った現在、ヤギは一度も遅刻した記憶がないと語る。両親と7人の兄弟、2人の姉妹を渇きに苦しませてしまうことを心配し、ヤギは時間を守り続けたのだ。

信頼を得たヤギは、家族が経営する肉屋に納入予定の牛が食べた餌の量と、飲んだ水の量を監視する仕事を父親から任せられた。最上級の肉は、栄養と水分を十分摂取した牛から作られる。乾燥した砂漠で育てられることを考えれば、ヤギの仕事は簡単ではなかった。

しかし10歳の時、ヤギは別の職業を知った。休み時間に騒々しい仲間たちを避けようとしたヤギは、学校の図書館のドアに鍵がかかっていないことに気づき、こっそり中へ入った。そこで化学の教科書をめくっていると、理解できない図が目に入った。小さな球が棒でつながれ、魅惑的な形を作っている。それは分子だった。あらゆるものを構成する基礎的要素である。

「それらが何なのかはわかりませんでしたが、私は心を奪われました」と、ヤギは言う。「その正体を理解しようとし続けました」。

こうしてヤギは化学を発見した。あるいは、化学が彼を発見したのかもしれない。ヤギは米国に渡り、やがてハーバード大学の博士研究員の研究プログラムに参加した後、あの小さな棒と球でまったく新しくて魅惑的な形を作る方法を見つけることにキャリアを捧げた。2025年10月、ヤギは、有機分子に結合した金属イオンが反復的な構造空間を形成する金属有機構造体（MOF）を特定したことにより、北川進（京都大学特別教授）、リチャード・ロブソン（メルボルン大学教授）と共にノーベル化学賞を受賞した。現在、その研究は、SFか奇跡のように聞こえる新たなプロジェクトの基盤となっている。それは、何もない空気から水を生み出すプロジェクトである。

ヤギは初めてMOFの研究を始めた頃、この構造体を使って、気候問題の原因である二酸化炭素を吸収できるかもしれないと考えていた。あるいは、水素分子を保持させることで、気候に優しい一方で貯蔵が難しいこの燃料をどのように保管するかという難問を、解決できる可能性も考えられた。しかしその後、2014年に、カリフォルニア大学バークレー校のヤギの研究チームは突然のひらめきを得た。MOFに微細孔を設計できれば、スポンジのように周囲の空気から水分子を吸収し、その後、わずかな熱を加えるだけで絞り取るように水分を放出できるかもしれない。吸水性のMOFは、わずか1グラムの質量で、約7000平方メートルの内部表面積を持つ。

大気から飲用水を抽出しようとしたのは、ヤギが初めてではない。しかし、ヤギの方法は競合する手法よりも低い湿度レベルで実現可能だった。そのため、今後数十年にわたり水不足に陥る人類にとって、極めて重要な存在になるかもしれない小規模な新興産業を、一新する可能性がある。現在、ヤギが創業したアトコ（Atoco）は、2つの機械の実証に急ピッチで取り組んでいる。この機械を使えば、事実上地球のどこででも、エネルギー供給源に接続することなくクリーンで新鮮な飲用水を作り出すことができると、ヤギは確信している。

それこそが、十年以上にわたってヤギが目指してきた目標である。ヤギは父親の肉屋で雑用をこなしながら身につけた揺るぎない決意で、この目標に取り組んできた。

「私はあの店で、物事を完璧なものにする方法や、仕事に対して倫理的価値観を持つ方法を学びました」と、ヤギは言う。「仕事は、うまくやり遂げられるまで終わらないことを学びました。終わらせられないのであれば、仕事を始めてはいけません」。

地球の大部分は水に覆われているが、塩分を含まない新鮮な水は3%に過ぎない。それこそが、あらゆる陸上生物が必要とする種類の水である。現在、海水から塩分を除去する淡水化プラントが、イスラエルやアラブ首長国連邦（UAE）などの技術的に進んでいる砂漠国で飲用水の大半を供給している。だが、コストが高くつく。淡水化施設は、水を加熱して飲用可能な成分を蒸留するか、あるいは塩分を通さない膜で海水をろ過する。そしてどちらの方法も多くのエネルギーを必要とする上に、濃縮された塩水が後に残る。通常、脱塩ポンプでその塩水を海に戻すが、それによって生態系に壊滅的な影響がもたらされる。

私が2025年にアトコの幹部たちと二酸化炭素回収について話をしていた時、彼らが大気から水を採取する可能性に言及した。もちろん、私の頭には即座に『スター・ウォーズ』の世界が浮かび、家族が所有する水分農場で働くルーク・スカイウォーカーが、「水分蒸発器」を使って …

人気の記事ランキング

1. Quantum navigation could solve the military’s GPS jamming problem ロシアGPS妨害で注目の「量子航法」技術、その実力と課題は？
2. China figured out how to sell EVs. Now it has to deal with their aging batteries. 中国でEV廃車ラッシュ、年間82万トンのバッテリー処理追いつかず
3. The paints, coatings, and chemicals making the world a cooler place 数千年前の知恵、現代に　エネルギー要らずの温暖化対策
4. Text-to-image AI models can be tricked into generating disturbing images AIモデル、「脱獄プロンプト」で不適切な画像生成の新手法