2021 Fiscal Year Annual Research Report
新規バイオマスカスケード利用技術開発による統合的プロセスモデルの構築
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18H03421
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 修 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (20357148)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
敷中 一洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00507189)
白井 誠之 岩手大学, 理工学部, 教授 (70250850)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バイオマス利用 / 高温水 / アルコリシス / 低環境負荷技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低炭素社会の実現に向けたバイオマスの有効利用では、分離精製後の成分原料を対象とした反応率の追及だけでは不十分であり、実バイオマスの総合利用を想定した各構成成分の逐次変換プロセスの組合せによるカスケード利用技術の体系化が必要となる。本研究では、①水‐超臨界二酸化炭素の二相反応系で固体酸触媒を作用させる環境調和型のヘミセルロース‐フルフラール変換反応に続き、②セルロース成分に対する担持金属触媒による化学的ソルビトール変換反応と酵素による糖化（グルコース変換）、更に③②の各リグニン残渣に対する担持金属触媒による低分子（炭化水素）化反応とリグニン複合材料原料としての物性評価の検討を行った。最終年度には④本研究で得られた知見を基に、コンピューターシミュレーションによるプロセスモデルの構築とエネルギー収支計算を行い、新規のバイオマスカスケード利用プロセスモデルとしての総合提案を行う予定であったが、新型コロナウイルス蔓延防止措置のため、産総研から岩手大学への移動が許可されず、岩手大学保有のシミュレーションソフトの活用が難しい状況となった。
そこで、最終年度の令和3年度は、これまで構築した半回分式の高温水-超臨界CO2二相系反応装置を用いたバイオマスからのフルフラール合成の最適化と、流通式の二段階反応装置の作成によるキシロース－フルフラール変換反応の収率改善を図った。また岩手大学には、これらの反応装置を活用し、リグニンモデル部位化合物のアルコリシス反応を新たに追加検討してもらった。得られた成果については、コロナウイルス蔓延防止ではあったが、できるだけ随時学会発表した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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