Biomass refinery of softwood by delignification using glycerol including soap as by-product from biodiesel

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15887
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 40020:Wood science-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Todaka Masatoshi 九州大学, 鉄鋼リサーチセンター, 特任助教 (60807832)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 脱リグニン / 副生グリセリン / バイオディーゼル / 針葉樹 / バイオエタノール

Outline of Final Research Achievements

The aim of the study was to develop the co-production of biodiesel and bioethanol using crude glycerol as by-product of biodiesel for pretreatment of bioethanol production from woody biomass. Delignification of soft wood was carried out at 250 ℃ for 1hr using glycerol including soap. Lignin content of softwood was decreased to about 10 wt.% from 37 wt.% of raw material. The process of delignification with the glycerol and sodium soap mixture also promoted the enzymatic saccharification of the cellulosic residue. Moreover, the glycerol fraction showed increased higher heating value and lower heating value after delignification owing to increased lignin content. From these experiments, a waste-free delignification method for biodiesel and bioethanol production has been proposed.

Free Research Field

化学プロセス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の結果より、脂肪酸ナトリウム塩が予め混入しているバイオディーゼル副生グリセリンが針葉樹の脱リグニンに有効であることがわかった。さらに回収した処理後のグリセリンは、リグニンが溶解した液体が得られる。この液体は発熱量の高い燃料として利用可能である。これにより、高発熱グリセリン燃料の製造に加え、セルロースが糖資源となるため、バイオディーゼルの製造コストが結果的に下がることとなり、「バイオディーゼル」、「グリセリン燃料」、「バイオエタノール燃料」全てのバイオ燃料普及拡大に寄与できる。以上のように、廃棄物の出ない環境負荷の低いシステムが構築可能になる。