瀬戸内海海洋浄化副生バイオマスのエネルギー有効利用技術の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21246148
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 松村 幸彦 Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 教授 (80251370)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西尾 尚道 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (30034383) ; 中島田 豊 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 准教授 (10281164) ; 金指 正言 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10467764) ; 美濃輪 智朗 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオマス研究センター, 研究チーム長 (30358113) ; 三島 康史 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオマス研究センター, 研究員 (90358086)
• Keywords: 自然エネルギーの利用 / バイオマスエネルギー / 海洋バイオマス / エタノール発酵 / 膜分離 / 水熱前処理 / 超臨界水ガス化

Research Abstract

資源確保の観点からも、地球温暖化対策の観点からも海洋バイオマスエネルギーの有効利用技術基盤の確立は重要である。既存技術を用いた海洋バイオマスの単純利用は、水分、塩分、経済性のために困難である。ここでは、経済性を確保するために環境浄化に伴って発生する副生バイオマスを用い、水分と塩分を効率よく除去し、除去しきれない水分と塩分に耐性のある技術を用いた効率よくエネルギー変換・利用するための技術開発を、瀬戸内海を想定対象として実施するものである。
本研究では、海藻を用いた海洋浄化、水熱前処理と水分および塩分の膜分離、耐塩性エタノール発酵、耐塩性超臨界水ガス化を用いたシステムを構築し、その実現のために求められる知見を実験的に得るとともに、システムの評価を実施する。
平成21年度には、三島は大阪湾の浅海における水温変化を確認し、また、アンモニアならびにリンの取り込み量を評価した。吉田は、実際にひじきを水熱前処理し、エタノール発酵のための原料を得た。西尾と中島田はアルギン酸資化エタノール生成菌群のスクリーニングを行い、有機酸とエタノールを安定的に生成し、エタノール生産量が1番高い菌叢HUA-1を得、その中の主要エタノール生産菌を数株単離した。さらに、水熱前処理したびしきを発酵、希釈率による生成物の生産比率変化の可能性を確認した。金指は、新規な無機系逆浸透/ナノ瀘過膜を開発、その透過係数を測定した。松村はエタノール発酵残渣を超臨界水ガス化し、反応速度定数を決定、活性炭触媒の効果についても測定した。美濃輪は、これらのデータを用いてシステム評価を行う基礎プログラムを作成した。