Glucose production from biomass by autocatalytic hydrothermal hydrolysis

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05684
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Fujimoto Shinji 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 (40415740)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: バイオマス / セルロース / グルコース / 水熱処理 / 自己触媒

Outline of Final Research Achievements

From the viewpoint of cost reduction in the sugar production from biomass, develop a new method as an approach different from the conventional technology. In the method, air oxidation at a relatively low temperature increases the amount of acidic functional groups on the biomass, and the acidic functional groups function as autocatalytic hydrothermal hydrolysis of cellulose. It was confirmed that the amount of acidic functional groups could increase by air oxidation at about 200 °C without significant loss of cellulose, and that the hydrolysis of cellulose was promoted in the subsequent hydrothermal treatment.

Free Research Field

化学工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

グルコースのような糖はエタノールや化学品の原料となることから、バイオマスからのグルコース製造プロセスは低炭素社会を実現する有用な技術の一つであるが、従来の手法では、粉砕動力、薬品、触媒、酵素にコストがかかることから実用化に至っていなかった。本研究では、それらの要因を除いた新規な手法の開発を目指したもので、社会的意義が大きい。また、従来よりも低い温度の200℃程度での空気酸化におけるバイオマス中の酸性官能基の挙動を明らかにしたことは学術的にも意味がある。