どうも、こんにちは。ごん太です。
今回は発酵式CO2をテーマに、述べていきたいと思います。
昔は良く利用していたのですが、この方法をやめて、もうかれこれ3年以上は経過しています。
色々忘れかけてはいますが、今回はその当時の記憶を頼りに、発酵式のメリットとデメリット、そして解決策について紹介していきたいと思います。
発酵式CO2の諸問題は創意工夫で乗り越えられるのです。
なお、当記事では、
培地のレシピについての紹介はありません。
と言いますのは、書くからには写真が欲しい。
が、新たに作ったところで、これ以上添加できる水槽がない。できない物は書いてもしょうがない。というワケです。
また、その材料そのものが食材ですから、無駄にするわけにもいきません……。
培地レシピをお探しの人は、他サイト様を当たっていただければ幸いです。
というわけで、まずはメリットについてから話していきたいと思います。
今回もやや長めな記事ですから、お忙しい人は↓目次リンクよりジャンプしてくださいね。
①. 発酵式CO2のメリット
早速ですが、発酵式の利点について紹介していきます。
大きく3つあります。
メリットその1： 発酵式CO2添加は安い
発酵式は安い！そのイニシャルコストは？
今回は、記憶をさかのぼり紹介しています。
そのため詳細は書けませんが、寒天培地を作成する材料とその費用は……
- ペットボトル ￥150
- エアチューブ ￥300
- 三又分岐 ￥300
- エアチューブコネクター ￥250
- お菓子用寒天 ￥400
- 砂糖（1kg） ￥350
- イースト菌 ￥300
- 発酵式対応CO2ディフューザー ￥700
- 逆止弁 ￥150
ざっくりな計算ですが、3000円弱でCO2を添加の第一歩を踏み出せるわけです。
他のCO2添加方法に比べると、驚くほどの安さになっています。
小型ボンベ式CO2添加と値段を比較してみると……
どれくらい発酵式CO2添加は安いのか？
これを説明するために、ここでは小型ボンベ式CO2添加の一例を、紹介したいと思います。
――実際には、小型ボンベ式は高圧、対して発酵式は無加圧ですから、圧力が違います。また、前者は1か月半～3か月、後者は半月～1か月半と利用できる期間も違いますが――
とりあえず、ここでは……
物品を購入してからCO2添加できるまでの、イニシャルコストの値段を比較してみたいと思います。
- CO2添加セット一式 ￥10,000
- 電磁弁 ￥7,000
- タイマー ￥1,000
CO2ディフューザー
CO2カウンター
レギュレーターなど
上の例は、最小限の物品の購入で済ませていますが……
18,000円となります。ざっくり見積もって20,000円。
発酵式CO2添加と比較して、小型ボンベ式では7倍もの初期費用が掛かります。
これに、1,000～10,000円とピンキリなディフューザーや、同じく値段帯の幅が広いCO2カウンター、さらにはあると便利なスピードコントローラーや、耐圧チューブに小型CO2ボンベなど……。
おそらくは25,000円以上にかさむでしょう。
もし、CO2添加の道具沼、とりわけADA製品に魅了されると、器具にかなりの金額を投資することになります。
とにもかくにも、高圧ボンベはイニシャルコストが掛かりやすくなっています。。
対して、発酵式は、CO2に圧力がかかりません。
つまりは専用器具を利用する必要が、そもそもなかったり、もしくは利用できないことが多いのです。
各種器具はエアレーション器具から流用することになります。そのため、万が一道具沼にはまっても、……被害は大変少なくなっています。
それでも古式ゆかしい方法ですから、「懐かしい器具」が非常にたくさんあります。こだわりを見せると、あっという間に沼にはまりますので、十分にご注意ください。
以上のような理由により……
発酵式CO2添加は、学生さんや生徒さんでも、簡単に始められる二酸化炭素添加方式となっています。
メリットその2：発酵という工程が生物好きにはたまらない！
水槽が好きな人の中には、わたしのように、生物学が狂ったように好きな人が、少なからず含まれるように思えます。
なぜならは……
アクアリウムは、動物・植物・微生物に関するすべての知識をフルに動員して、楽しめる趣味だからです。
そして水槽からは、フィールドワークに似たような経験と満足感を得られ、さらには、一筋縄ではいかない自然の奥深さも味わえます。5年やっても、10年やっても飽き足らない。スルメ系な趣味なのです。
そんな生物学大好きなアクアリストにぜひ体験してほしいのが、イースト菌（酵母）を発酵させるという過程です。
これは、高校生物の「呼吸」という分野で学習する、「アルコール発酵」というものです。理系の教科書のなかの話は、遠い世界の知識であることが多いのですが、それを有用に実現にできる機会となっています。
寒天培地で酵母を培養し、その代謝産物であるCO2を取り出すという手法は、まさしく微生物学の実験そのもの。さらなる知的好奇心が満たされるでしょう。
また、容器をペットボトルから三角フラスコとシリコン栓に変えるだけで、野暮ったい雰囲気は一変。白衣と実験台が似合うテイストになります。
生物が好き！ 実験が好き！
そんな人に向いている方法となっています。
メリットその3：発酵式には創意工夫する楽しさがある！
発酵式で添加するには、一から十まで自分で考えなくてはなりません。
そんな、チャレンジングな人に向いている添加方法です。
ドキドキ・ワクワクな方法と言えるでしょう。
以上が簡単ではありますが、発酵式CO2添加のメリットです。
では、反対にデメリットは？
そのデメリットを打ち消す解決策とは、どんなものがあるのでしょうか？
②. 発酵式CO2添加のデメリットとその解決策
この章では自作が絡んできますので、まずはお約束の注意事項から紹介したいと思います。
！注意事項！
≪注意≫
以下より、発酵式CO2添加にまつわる工夫やDIYを紹介します。
そのCO2の利用においては、常に大きな損害のリスクがつきまとうものとなっています。
当記事を参考にこれらの工夫やDIYを実施し、生体の死亡など損害があったとしても、当ブログは一切の責任を負いません。
必ず、ご自身の責任の下、作業を実施し、CO2を添加してください。
かなり、おどろおどろしい注意文章となりました。
しかし、発酵式はボトルの爆発や、CO2中毒による生体死亡、さらには飼育水の白濁など……
トラブルの多い方法です。
そのため、上記のような注意文章を記しました。
重々注意して利用しましょう！
それでは、下のパートより、発酵式CO2添加のデメリットとその解決策について紹介していきたいと思います。
デメリットその1：培地噴射の危険性
発酵式CO2添加培地が噴射することも？
寒天培地・液体培地などその方法に差はあれど、イースト菌を液体の中で培養します。生命活動により、生じるCO2がボトル内の水に溶け込むのです。
結果として、アルコールと砂糖を含む「強めの炭酸水」ができることになります。
もし、このほぼ密閉されているボトルに、これに強い衝撃を与えると……
溶け込んでいた炭酸が一気に気体になり、チューブを駆け抜け、培養液と共に水槽へ噴射されます！！
大変厄介な事態です。培養液には、砂糖が多く含まれているからです。
それから引き起こされるのは、強い白濁です。
糖を目当てとした微生物が繁殖し、半日程度で真っ白く濁ることになります。
培地が噴射してしまったらどうする？ → まず換水すべし
では、そんなトラブルへの対処方法はと言いますと……
1/3～1/2換水を生体のダメージにならないようにタイミングを見計らないながら、複数回換水を繰り返して濁りと培養液を水槽外に排出しましょう！！
噴射させないためにはどうするべきか？ そんなコトを考える前に、まずは水替えでアルコールと糖分を水槽内から取り除きましょう。目の前の惨事を収拾してから、改めて噴射対策をとることになります。
可能であればエアレーションもかけましょう。糖をエネルギー源にしている微生物が急激に繁殖すれば、彼らの呼吸により酸素不足が起きるかもしれないからです。
噴射させないためにトラップを（自作手順編）
培地の噴射が起こすと、換水に追われ大変なことになるのが、なんとなくお分かりいただけるかと思います。
そのため、何らかの対策をとることになります。
ここでは……
ペットボトルでトラップを作り、水槽内への培地の噴射を防ごう！
という話を紹介します。
実際の自作手順ですが……
- 炭酸用のペットボトルを用意
- そのキャップに千枚通しもしくはドリルで2か所穴をあける
- エアチューブコネクタを上側にはめ込む
- さらに、コネクター周囲から空気が抜けないように、バスコークで接着する。
- ボトル内側に飛び出たコネクターに1つに、エアチューブを接続する
- ストーンと培地の中間に挟み込んでできあがり！
とまぁ、その完成品は↓の図の通り。
コネクタがあれば、30分程度でサクッと完成できますが、実際には、作業30分放置1日。バスコークが硬化するまで、利用できないのでご注意ください。
 |
| （キャップの穴を2つにし、発酵ボトル側にエアチューブを付ける） |
培地噴射防止トラップの利用の実際
で、実際に自作品がどんな風に噴射を防いでくれるのか？
と言いますと……
トラップを発酵式CO2のペットボトルとエアストーンの経路間に、設置しておきます。
もし培養液が噴射されるとボトルの下方に溜まり、CO2はボトルの上側を通ってエアストーンへと送られるというわけです。
ただし、欠点もあります。
これを利用すると、ただでさえ難しい発酵式CO2のON/OFFのコントロールが、より一層難しくなります。
培養するボトルの他に、このトラップ内もCO2で満たされないと、ストーンからCO2が出ないからです。
結果、確かに安全にはなりますが、ただでさえ扱いづらい発酵式添加を、より取り扱いづらくする、諸刃の剣でもあります。
デメリットその2：添加不安定
発酵式CO2添加はCO2の反応速度をコントロールしづらい
CO2の発生は、酵母の代謝速度次第です。
例えば酵母を取り巻く環境が低温の時、反応速度は遅くなります。
対して、酵母にとって暖かで快適な環境であれば、その反応速度は加速します。
つまり……
夏は快調にCO2を生み出すので、水槽内ではCO2過多になりやすく
冬はCO2を生み出しづらいので、水槽内ではCO2不足になりやすい
という現象が起きます。
また、春や秋のように気温が不安定な季節は、CO2の供給も不安定になるでしょう。
不安定であると……
CO2は水に溶け込み、pHやKHに影響を及ぼすので、水質も不安定になります。
敏感な魚を飼育している時には、なかなか困ったことになるのです。
CO2が培地より発生過剰な時はどうする？
さて、このように発酵式CO2添加は、不安定な供給という問題が常につきまといます。
が……先人のおかげで、それなりの対策方法はあります。
例えば夏などで気温が高く、発生が過剰な場合、
ストーンまで経路の途中、――できればCO2カウンターより前が望ましい――三又分岐を接続し、
過剰な分を大気に開放すれば、簡単に調節できます。
※但し、室内は日本酒のような甘い香りに包まれるかもしれませんが……。
さらに、↑の方法を利用してすべてのCO2を大気に出せば、添加を止めることもできます。夜間就寝時や短期間の外泊時には、すこぶる便利です。この方法は覚えておいても、損はないはずです。
CO2が培地より発生しづらい時はどうする？
では冬で気温が低く、CO2添加不足の場合は、どうすればいいのでしょうか？
さらに、春や秋などの気温が不安定な時期は、どうすればいいのでしょう？
当然ですが、発生するCO2が少なく、時には多すぎ、つまりは不安定なわけですから、栓の開け閉めだけでは、どうにもなりません。
そんな解決策とは……
ペットボトルごと、水槽用ヒーターや冷却ファンを設置した、小型水槽へ沈めること！
なんとも荒療治な気もしますが、わたしも実際にやったことがあります。
ヒーターと夏場は冷却ファンにより、通年を通し培地の温度は一定になるので、CO2の排出も一定になるわけです。
培地を水槽内に沈め加温することの問題点
しかし、わざわざ水槽とヒーターやファンを用意するぐらいなら、小型ボンベのセット一式購入した方が良いのではないでしょうか？
そんな疑問にさいなまれることになるはずです。
というのは冷却ファンに水槽にヒーターにと……それなりに金額とスペースが必要となるからです。おまけに、メンテナンスする水槽も1つ増えます。
それを回避するために……
添加する水槽に半分沈め、培地のボトルの温度調節をする
そんな必殺技があります。
しかしこれは、はっきり言って奥の手。
水景がこの上なく最悪な状態になるでしょう。
どちらにせよ、水にボトルを浮かべるわけです。
常時ボトル浮いており、中の液体は不安定。
噴出事故が起きることも多くなります。ですからトラップ必須な方法と言えます。
もちろん、なるべく無用なトラブルはやはり避けたほうがいいですから、
わたしとしては、この方法はあまりお勧めできません。
この対策を取らないと水草がうまく育たない！
となったら、
それは素直にCO2ボンベにした方が良いタイミング……。
ということなのかもしれません。
デメリットその3：タイマーを利用しづらい
発酵式CO2添加の自動ON/OFFの実際
さて、添加を自動で停止させたいとき、どうすればいいのでしょうか？
一番やってはいけないのが、CO2の経路を塞ぐことです。
発酵式CO2添加において、電磁弁や3方分岐でエアストーンへと向かうCO2の経路を閉じてしまうと、ペットボトル内部ではCO2が作られ続けているために爆発します。
ですから、栓で止めて添加を停止できません。危険です。
実際にON/OFFしたい場合は……
CO2の経路の途中に三又分岐を挟み、その分岐を手動で開閉して、CO2を大気に直接開放します。
（上でも紹介しましたね？）
こうすれば多少お酒臭いですが、安全に水槽への添加を止められます。
しかし、残念ながらこの大気開放という方法は、タイマーでは制御できないわけです。
では、どうするかと言うと……
タイマーで制御するためにはエアポンプでエアレーション？
何とかタイマーで簡単に制御したい！！
そんな人のために、爆発はしないけれども、それなりに危険な制御方法を記しておきます。
それは……
エアレーションで調節すること！
水中のCO2は、逃げやすい性質を利用します。
つまり、
添加したくない時間は、エアレーションで水に溶け込んだCO2を逃し……
添加したい時間は、エアポンプを止め逃げないようにするだけです。
こうすれば、高価な電磁弁を使用せずとも、エアポンプとタイマーという比較的安価な道具で済むのです。
ただし、問題点もあります。
発酵式CO2添加をエアレーションで制御することの問題点
上の方法では、常時CO2が添加されることになります。
また、発酵式のCO2添加量はムラがあります。
結果、急激な気温の変化で、曝気できないほどのCO2が大量添加されると、水質（pHやKH、そしてCO2濃度）も急激に変化します。
つまり、それなりにリスクがある方法だとも言えるのです。
なかでも最悪なのは停電時。
エアレーションは止まっています。
フィルターからの水流もありません。
そんな状況でも、酵母は元気いっぱい。
停電時でも、CO2が添加され続けることになります。
結果、魚たちはCO2中毒待ったなしです。
というわけで……
発酵式CO2添加のON/OFFはタイマーに頼らず、なるべく自分の手で行ったほうが良いでしょう。いざという時、安全です。
ただ、人の手でON/OFFしていると、開閉を失念して朝までCO2添加……なんてこともあります。そのため、発酵式は、それなりにリスクのある方法と言えそうです。
それが気になるなら……、やはりボンベ式ということになります。
デメリットその4：手間暇かかり面倒
新たに培地を作るのも、使い終わった培地を捨てるのにも時間がかかる
最後のデメリットは、元も子もない話ですが、数か月発酵式CO2添加をしていると、段々と培地作成を面倒に感じてくるはずです。
特に作るより、使い終わった寒天培地の清掃が煩わしく感じるでしょう。
培地はボトルの奥。寒天は常温で溶けません。
コツを知らないと、なんとも手間がかかかるからです。
作成と掃除に手間をかけないために
解決策としては、1.5Lペットボトルなど大きな容器を利用すれば、作り替えの回数自体を抑えられます。
ただし、培地づくりに失敗するとお財布に響くので、まずは500mlのペットボトルで成功してから、1.5Lのペットボトルにチャレンジすることをお勧めします。
それでもわたしは、正しく管理するという面では、500mlの方がより適しているとは思いますが……。
また、コンタミ（コンタミネーション：培地が意図せず腐ること）の危険性もありますが、前もって培地のみ（酵母は入れず）作成しておき、冷蔵庫で保管というのも1つの手です。
清掃に関しては……
培地を取り除く前にボトルごとあらかじめ湯煎。
相手は寒天ですから、溶かして流しましょう！
もしくは、お湯を使ってじゃぶじゃぶと洗う方法がお勧めです。
寒天の濃度次第ですが、うまく細切れになり、ボトルから出しやすくなります。
どちらの方法も、お酒の香りが充満するので、良く換気しましょう！
実際、培地を大量に破棄する際は湯煎が便利です。
オートクレーブのようながあれば、再加熱しつつ滅菌もできて便利です。
でも、家庭にそんなものありませんよね？
というわけで、デメリットとその解決策はここまで！
最後に簡単にまとめたいと思います。
③. 発酵式CO2添加はこんな人向け！！
発酵式CO2添加は人を選ぶ
発酵式は大変面白い方法です。
しかし、なんだかんだ言ってデメリットの方が目立ちます。
そういうわけですから、発酵式CO2添加をお勧めできる人は……
- CO2添加に興味がある初心者さん
- お金はないが時間と労力、そしてガッツがある学生さん
- 微生物を愛でるのが好きな人
- 生物学の世界に深く入り込みたい人
かと思います。
そして、残念ではありますが、現実問題として、多くの人が発酵式CO2添加を経験すると、ボンベ式CO2添加に移行したくなるはずです。
それほどの不便さです。
では、発酵式CO2添加が全く持って無駄か？と問われると、まったくもってそうは思えません。
発酵式CO2添加は無駄なのか？
たしかに後々のことを考えれば、ボンベ式に軍配が上がります。
また、発酵式にかかる費用や時間を考えれば、初手ボンベ式にすればより効率的で経済的です。
し
かし、アクアリウムという趣味を楽しむうえでは、
（水草を含めすべての生体の安全が保障されているならば）
効率に代表されるような理屈や理論よりも
楽しさや美しさ、さらには癒しや育みといった体験を優先するべきです。
それこそ、生物系趣味の真髄だからです。
そのような、感性に訴えかけてくるものが、アクアリウムにはたくさんあります。
そういった物や事で表せないことを、「効率」の名のもとに「ぶった切って」もいいのか？ ごん太は疑問に感じます。
発酵式CO2添加方式は、アクアリウム自体初心者の人や、水草初心者の人が少ない費用で設置でき、初心者さんを簡単にアクアのディープな世界に連れ去る興味深い添加方法です。
（発酵式のすばらしさ）
趣味ですから、ちょっとぐらい遠回りしても良いのです。
ほかの分野とオーバーラップする分野も勉強できます。
生命の営みと神秘を感じ、育む充実感も味わえます。
1回ぐらい経験しても、決して損ではありません。
そういったちょっとした「生物学」的な経験を味わってもらい、奥の深いアクアリウムの世界にどっぷり浸かってもらおう！
というのが、わたしの考えでもあり、願いでもあります。
そんなわけで今回のネタはここまで！
長文読んでいただきありがとうございました。
（更新：2021/6/1）