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2009 Fiscal Year Annual Research Report

バイオリファイナリー構築による環境負荷の低減

Research Project

Project/Area Number 21380198
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

坂 志朗  Kyoto University, エネルギー科学研究科, 教授 (50205697)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮藤 久士  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00293928)
河本 晴雄  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (80224864)
Keywordsバイオリファイナリー / 超臨界流体技術 / バイオマス / バイオケミカルス / バイオ燃料
Research Abstract

バイオマス資源は石油や天然ガス等と比較してかさ高く、輸送や貯蔵等の取り扱いには不便である。このため、林地残材や廃木材などの多くが未利用のまま廃棄されており、これらの有効利用が望まれる。そこで本研究では、超臨界流体のもつ特異性を活用して、バイオマス資源をフェノールなどの液体有機溶媒と超(亜)臨界状態で反応させることで、新規な有用化学物質や有用バイオ材料、さらにはバイオ燃料などを創製するバイオリファイナリー化技術の開発を試みた。すなわち、フェノールと木質バイオマス(ブナ)を種々の条件にて化学反応させたところ、350℃/4.2MPa/10分でほぼ100%が液化されることを見い出した。これによってかさ高く取り扱いにくい固体バイオマスを、取り扱いやすくて貯蔵しやすい、有用な液化物に変換することが可能となった。この液化物には、バイオ燃料、バイオポリマー、バイオ材料などへの変換が可能な有用化学物質が含まれており、バイオリファイナリー構築に向けて極めて重要な対象物となる。同様の検討を他のフェノール類やアルコール類についても検討し、同様に液化物が得られることを明らかにした。また、液体バイオマスである油脂類について、超臨界酢酸メチルや超臨界炭酸ジメチル処理することでバイオディーゼル(脂肪酸メチルエステル)や有用な化学物質(トリアセチン、グリセロールカーボネート及びシトラマル酸など)が得られ、バイオリファイナリー構築の一翼を担うことが可能となった。今後、この液化物を用いた新規のバイオマテリアルの創製について検討を行っていく予定である。

  • Research Products

    (22 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (5 results) Book (4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] A new process for catalyst-free production of biodiesel using supercritical methyl acetate2009

    • Author(s)
      坂志朗, Yohei Isayama
    • Journal Title

      Fuel 88巻

      Pages: 1307-1313

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of CO_2/N_2 addition to supercritical methanol on reactivities and fuel qualities in biodiesel production2009

    • Author(s)
      Hiroaki Imahara, Jiayu Xin, 坂志朗
    • Journal Title

      Fuel 88巻

      Pages: 1329-1332

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of the oxidation stability of biodiesel as prepared by supercritical methanol method with lignin2009

    • Author(s)
      Jiayu Xin, 坂志朗
    • Journal Title

      European Journal of Lipid Science and Technology 111巻

      Pages: 835-842

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enzymatic saccharification of the water-soluble portion after hot-compressed water treatment of Japanese beech with xylanase and β-xylosidase2009

    • Author(s)
      Toshiki Nakata, Hisashi Miyafuji, 坂志朗
    • Journal Title

      J.Wood Sci. 55巻

      Pages: 209-214

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ethanol production with β-xylosidase, xylose isomerase, and saccharomyces cerevisiae from the hydrolysate of Japanese beech after hot-compressed water treatment2009

    • Author(s)
      Toshiki Nakata, Hisashi Miyafuji, 坂志朗
    • Journal Title

      J.Wood Sci. 55巻

      Pages: 289-294

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Process integration of ethanol production from Japanese beech as treated with hot-compressed water followed by enzymatic treatment2009

    • Author(s)
      Toshiki Nakata, Hisashi Miyafuji, 坂志朗
    • Journal Title

      J.Wood Sci. 55巻

      Pages: 295-301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-step hydrolysis of Japanese beech as treated by semi-flow hot-compressed water2009

    • Author(s)
      Xin Lu, Kazuchika Yamauchi, Natthanon Phaiboonsilpa, 坂志朗
    • Journal Title

      J.Wood Sci. 55巻

      Pages: 367-375

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超臨界流体によるバイオ燃料の先駆的研究 (Pioneering research on biofuels by supercritical fluid science and technology)2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Journal Title

      日本エネルギー学会誌 88巻

      Pages: 362-368

  • [Journal Article] バイオエネルギー創製のための環境に優しい新技術2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Journal Title

      Biophilia 5巻

      Pages: 45-49

  • [Journal Article] Recent progress of biofuels in Japan2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Journal Title

      IEA Task 39 Newsletter 23巻

      Pages: 2-10

  • [Presentation] 再生可能なエネルギーを創生する2010

    • Author(s)
      坂志朗
    • Organizer
      APEC環境技術交流促進事業運営協議会
    • Place of Presentation
      TKP本町ビジネスセンター (大阪)
    • Year and Date
      2010-02-19
  • [Presentation] A new process for biodiesel production using supercritical carboxylate ester2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Organizer
      2nd International Congress on Biodiesel : The Science and The Technologies
    • Place of Presentation
      The Westin Grand Munchen Arabellapark Munich (ミュンヘン)
    • Year and Date
      20091115-20091117
  • [Presentation] Recent progress in biorefineries from lignocellulosics as introduced by supercritical fluid technologies2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Organizer
      SNU Global Research Frontiership The 3rd Forum -Biofuel and Biorefinery from Lignocellulosics-
    • Place of Presentation
      Seoul National University (韓国)
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] Recent progress in second generation biofuels technology development2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Organizer
      R'09 Twin World Congress
    • Place of Presentation
      名古屋大学 (名古屋)
    • Year and Date
      2009-09-15
  • [Presentation] Biofuel technologies : From first to second generation2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Organizer
      World Renewable Energy Congress 2009 -Asia the 3rd international conference on "Sustainable energy and environment (SEE 2009)"
    • Place of Presentation
      BITEC 国際会議場 (バンコク)
    • Year and Date
      2009-05-19
  • [Book] グリーン産業革命-社会経済システムの改編と技術戦略2010

    • Author(s)
      坂志朗
    • Total Pages
      285
    • Publisher
      日経BP社
  • [Book] バイオエネルギーの技術と応用 普及版 (Technologies and Applications of Bioenergy)2009

    • Author(s)
      坂志朗, Dadan Kusdiana
    • Total Pages
      285
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] キチン・キトサン開発技術 普及版 (Development and Technology of Chitin and Chitosan)2009

    • Author(s)
      吉田敬, 江原克信, 坂志朗
    • Total Pages
      284
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] バイオマスハンドブック (第2版)2009

    • Author(s)
      坂志朗
    • Total Pages
      523
    • Publisher
      オーム社
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ecs.energy.kyoto-u.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 脂肪酸アルキルエステルの製造方法及び油脂類の処理方法2010

    • Inventor(s)
      坂志朗, ビンズルキフリー ルベスズルイルハム
    • Industrial Property Rights Holder
      坂志朗、豊田通商 (株)
    • Industrial Property Number
      特許、特願2010-018800
    • Filing Date
      2010-01-29
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機酸発酵および直接水素化分解によるアルコール類の製造方法2009

    • Inventor(s)
      坂志朗, 河本晴雄, 宮藤久士, 山内一慶, 増田昇三, 中村陽輔, ナッタノンパイブーンスィルパ, 世良豊, 冨山茂男, 中森研一
    • Industrial Property Rights Holder
      坂志朗、日立造船 (株)
    • Industrial Property Number
      特許、特願2009-093607
    • Filing Date
      2009-04-08

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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