2017 Fiscal Year Annual Research Report
Wet extraction of oils from Microalgae in aqueous solution using Supercritical Carbon Dioxide and Surface Active Ionic Liquids
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15K06535
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
相田 卓 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (00466541)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SmithRichard Le 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (60261583)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 微細藻類 / 湿式抽出 / 界面活性材 / 超臨界二酸化炭素 / ミセル / 藻類オイル / 超臨界抽出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度は、実藻類を用いた界面活性イオン液体（IL）の相間・リレーによるオイルの湿式超臨界二酸化炭素（scCO2）抽出を行った。具体的には、実藻類（B. braunii BOT22株）を含んだ培養液からIL/ scCO2を用いた湿式抽出 (40 ℃，10 MPa)を検討した。オイル抽出率は、培養液にILを添加した系において、[C16mim]Clでは約1 .1%，[C12mim]Clでは約8.3 %であり、ILを添加しない系においては0.01％であった。実藻類を用いたscCO2湿式抽出おけるオイル抽出率は、ILの添加により向上し、従来の有機溶媒（ヘプタン）の湿式抽出（液液抽出）と比較しても同程度の値を示した。また、ILを含む培養液の顕微鏡観察では藻体細胞の破壊は認められなかった。これらの結果は、本手法におけるオイルの抽出メカニズムが、藻体表面のオイルと界面活性IL間のミセル形成、およびミセルからscCO2へのオイル抽出（相関リレー）により進行したことを示している。また、オイル抽出率が、本手法と有機溶媒（ヘプタン）の湿式抽出において同等値を示したのは、両者の抽出が藻体表面のオイルによるものであることを示唆している。最後に、本手法が非破壊抽出であることから、ミルキングプロセス（藻体を一部抽出しながら培養層に戻す抽出手法）としての可能性を検討するために藻体培養におけるILの毒性評価を行った。ILを藻体培養時に添加した時の光合成活性の経時変化を検討した結果、IL を添加した時点からすぐに光合成活性が減少していることが明らかとなった。このことより、ILが藻体に対して強い毒性を有することが認められた。今後、本手法のプロセス化にはILの回収・リサイクル手法の開発、バブリングによるエントレンが起きないCO2装置の開発、毒性を示さないILの開発・選定が重要だと考える。
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