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Gasification of lignocellulose in low temperature plasma and its application

Research Project

Project/Area Number 18K05762
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40020:Wood science-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Minami Eiji  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00649204)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsバイオマス / セルロース / ヘミセルロース / リグニン / 低温プラズマ / リグノセルロース / 木材 / プラズマ / ガス化
Outline of Final Research Achievements

The production of inflammable gas by pyrolysis of woody biomass would enable highly efficient gas turbine power generation. However, the byproduction of tar and coke has been a longstanding problem. This study aimed to achieve clean gasification by suppressing tar and coke by using low-temperature plasma with glow discharge or dielectric barrier discharge. In the glow discharge plasma, solid biomass could be completely gasified, but the decomposition rate was slow. On the other hand, dielectric barrier discharge treatment of cellulose pyrolysate in the gas phase efficiently improved the gas yield at low power.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖化、ガス化、炭化など、様々な木質バイオマスの変換技術が研究される中、幅広い実用化に至る決定的な技術革新は生まれていない。一方、プラズマは幅広く応用されている反応場であるが、バイオマス変換の分野ではあまり注目されてこなかった。このような中、本研究により、バイオマス変換における低温プラズマの有効性が示され、バイオマスとプラズマ科学の境界領域を開拓する学術的、社会的意義のある成果が得られた。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] セルロース熱分解生成物の 誘電体バリア放電プラズマ処理2021

    • Author(s)
      南英治、水野翔太、河本晴雄
    • Organizer
      第71回日本木材学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] グロー放電プラズマ中での木材細胞壁構成成分の分解挙動2021

    • Author(s)
      中津川健、南英治、河本晴雄
    • Organizer
      第30回日本エネルギー学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 液中プラズマ処理によるスクロースの分解挙動2021

    • Author(s)
      石川朔太郎、南英治、河本晴雄
    • Organizer
      第30回日本エネルギー学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] グロー放電プラズマ処理による木質バイオマスの分解と 細胞壁構造を有する無機材料調製への応用2020

    • Author(s)
      中村文香、南英治、河本晴雄
    • Organizer
      第70回日本木材学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 低温プラズマ処理によるリグノセルロースのガス化挙動2019

    • Author(s)
      中村文香、南英治、河本晴雄
    • Organizer
      セルロース学会第 26 回年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] グロー放電プラズマ処理による木質バイオマスの分解2019

    • Author(s)
      中村文香、南英治、河本晴雄
    • Organizer
      第69回日本木材学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 低温プラズマ処理によるリグノセルロースのガス化挙動2019

    • Author(s)
      南英治、中村文香、河本晴雄
    • Organizer
      セルロース学会第26回年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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