2023 Fiscal Year Research-status Report
Crop requirements of the sugar-accumulating type of Erianthus for low-carbon bioproduct production and soil improvement
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23K11521
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小原 聡 東京大学, 未来ビジョン研究センター, 特任准教授 (80582121)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 糖蓄積型エリアンサス / サトウキビ / 営農操作 / 工業プロセス / 原料組成 / 環境負荷 / バイオマス変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
産業利用例の無い資源作物である糖蓄積型エリアンサス（サトウキビとエリアンサスの属間雑種）を活用した地力改良・低炭素型のグリーンケミカル生産システムを検討するために，今年度は，（１）試作品種の栽培試験データの取得，（２）産業利用例のある親株のサトウキビを原料とした場合の工業プロセスデータの取得を行った。
（１）については，サトウキビとエリアンサスの属間雑種F1や，F1をサトウキビに戻し交配して作出した属間雑種BC1，BC2から4品種を選び，国際農林水産業研究センター熱帯島嶼拠点（石垣島）の協力のもと栽培試験を行った。栽培試験により，単位収量，原料組成（糖分，繊維分，水分，その他可溶性固形分），栽培管理条件（畝幅，栽植密度，施肥量，農薬投入量）のデータを取得した。このような実際の営農操作に紐づいた栽培データはこれまで公表されておらず，今後の工業プロセス研究の基盤データとして意義が大きい。また，糖蓄積型エリアンサスの原料生産における温室効果ガス排出量等の環境負荷の定量化や圃場の養分収支の算出が可能となった。
（２）については，親株のサトウキビの原料圧搾時の繊維含有率と糖分回収率の関係，糖質からのエタノール生産，繊維分の燃焼・発電など，各工業プロセスでのバイオマス変換効率データを工場規模で取得し，論文化した。これにより，産業利用例の無い糖蓄積型エリアンサスを工場規模で圧搾した際の糖分抽出率や，糖や繊維からのグリーンケミカル生産，繊維分によるエネルギー（熱・蒸気）の自給率等の推算が可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は，原料の組成および単位収量データ，栽培管理データ，工業プロセスでの加工データを取得でき，次年度以降のシミュレーションや解析に使用する基礎データの取得を実施計画通りに実施したことから、本研究は「おおむね順調に進展している」と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，繊維分のバイオマス変換（熱分解，堆肥化）に関する工業データと副産物データを取得するとともに，得られた農業・工業での物質収支データに温室効果ガス排出原単位データ（LCAデータベースから取得）を乗じて，農業，工業におけるCO2排出量を算出し，石油由来製品との比較により脱炭素化効果を定量化する。また，圃場の養分収支に，副産物量（シミュレーションで定量化）の圃場還元効果を加えて，地力改良効果を評価する。
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| Causes of Carryover |
国際農林水産業研究センター（石垣島）の調査協力により，2回計画していた原料調査の旅費および分析用消耗品の購入が不要となったため差異が生じた。翌年度は当初の計画に加えて，原料分析用のＨＰＬＣカラムを購入する計画を立てている。
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