2021 Fiscal Year Annual Research Report
Co-pyrolysis of plastic and wood for chemical feestock recovery
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19H04306
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
熊谷 将吾 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40757598)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉岡 敏明 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30241532)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 共熱分解 / プラスチック / バイオマス / リサイクル / シナジー効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度研究計画の通り、プラスチックおよびバイオマスの液化を促進するシナジー効果を発現するための検討を行った。 例えば、セルロースにおいては熱分解で生成するレボグルコサンが液体生成物の主となる成分であるが、ポリオレフィン系のプラスチック（ポリエチレンまたはポリプロピレン）と混ざった状態で共熱分解すると、これらの溶融プラスチックにより、生成したレボグルコサンの揮発が阻害されることが確認された。そのような阻害を改善するため、プラスチックとバイオマスをそれぞれ熱分解し、その熱分解ガス同士のみが接触する気相接触反応器を用いた共熱分解制御を検討した。結果の一例として、セルロース：ポリエチレン=1:2（重量比）の共熱分解試験の結果、レボグルコサンの収率はセルロース単体で熱分解した際の約３倍の収率で回収できることが明らかとなった。また、ポリエチレンからは熱分解によってワックスが生成するが、セルロース熱分解生成物との気相接触の結果、ワックスが減少し炭化水素油の収量が増加することも明らかとなった。
セルロースおよびこれらポリオレフィンの共熱分解における主要熱分解生成物の挙動は、本年度研究計画の通り、熱分解ガスクロマトグフラフ/質量分析装置（Py-GC/MS）を適用することで検討した。これら混合物を共熱分解した際の生成物の主要イオンとして、例えば質量電荷比（m/z） 18（水）、28（CO）、44（CO2）、60（レボグルコサン）に着目し、これらイオンの発生挙動を横軸に温度を取って比較することで、セルロースおよびポリオレフィンの熱分解生成物の間でどのような相互作用が起こっているのか考察を深めた。
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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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