2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K00654
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
横井 春比古 宮崎大学, 工学部, 教授 (00253815)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 焼却灰 / 培地 / 微細藻類 / バイオ燃料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、焼却設備から排出される廃棄物の焼却灰を有効利用するために、焼却灰を原料とする微細藻類培養用の新規な培地を開発し、焼却灰培地で微細藻類のChlorella vulgarisを培養して藻体から油分（脂質）を抽出・生産するとともに、脂質を抽出した藻体残渣を原料に用いて水素発酵により水素をさらに生産する新しいバイオ燃料生産技術の開発を目的として研究開発を行う。
これまでの研究において、焼却灰を鉱酸の混合酸で溶解して得られる溶解液に鉄塩を添加するとC. vulgarisの培地として利用できることを見出している。しかし、焼却灰には元々鉄分が酸化物として存在することから、焼却灰の有効活用を図るために、平成28年度は鉄塩の添加が不要な「鉄塩無添加焼却灰培地」の開発を目的に研究を行った。
まず、鉄分を含有する焼却灰溶解液を得るための溶解条件を検討した結果、50mLの0.1mol/L塩酸に0.2gの鶏糞焼却灰を添加して溶解すると焼却灰溶解液中に鉄が含まれ、さらに微細藻類の生育に必要なリンやその他の元素も含まれていることが分かった。次に、この焼却灰溶解液を蒸留水で10倍に希釈後、微細藻類の培養に用いられるMBM培地に窒素源として添加されている硝酸カリウムを同じ濃度となるように添加して「鉄塩無添加焼却灰培地」を調製し、光照射下で5％の二酸化炭素を含有する空気を通気しながらC. vulgarisを培養すると、MBM培地と同様の生育経過及び生育度が得られた。従って、新規に調製した「鉄塩無添加焼却灰培地」は、C. vulgarisの培地として利用できることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3年間の研究において、初年度の研究目的は、これまでに開発してきた焼却灰培地の調製法を改良して、鉄塩を別途に添加する必要のない新規な「鉄塩無添加焼却灰培地」の調製法を明らかにすることである。
本年度の研究において、まず鉄を含有する焼却灰溶解液を得るための焼却灰の溶解条件を明らかにし、さらに焼却灰溶解液に窒素源を添加して調製した「鉄塩無添加焼却灰培地」を用いてC. vulgarisを培養すると、微細藻類培養用のMBM培地と同等の生育特性を得られることが分かった。
以上のように、C. vulgarisの培養に利用できる「鉄塩無添加焼却灰培地」を開発できたことから、現在までの研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究は、当初の研究実施計画通り、以下のように推進する予定である。
二年目の平成29年度は、光照射下で二酸化炭素を含有するガスを通気しながら「鉄塩無添加焼却灰培地」でC. vulgarisを培養する際に、培地に添加する最適な窒素源と有機性炭素源及びそれらの添加濃度について検討し、「鉄塩無添加焼却灰培地」でC. vulgarisの藻体及び脂質を生産するための最適な培地条件を明らかにする。
最終年の平成30年度は、「鉄塩無添加焼却灰培地」での培養で得られたC. vulgarisの藻体から脂質を抽出した後の残渣を原料に用いて、水素発酵菌により水素を生産する方法の検討を行い、焼却灰を有効活用してC. vulgarisの培養と油分・水素のバイオ燃料を生産する技術を開発する。
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