2012 Fiscal Year Annual Research Report
セルロース系バイオマスからの新液体燃料バイオレブリネートの開発
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24380097
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
山田 竜彦 独立行政法人森林総合研究所, バイオマス化学研究領域, チーム長 (90353903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菱川 裕香子 独立行政法人森林総合研究所, バイオマス化学研究領域, 主任研究員 (80343797)
久保 智史 独立行政法人森林総合研究所, バイオマス化学研究領域, 主任研究員 (50399375)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | セルロース / バイオレブリネート / バイオ液体燃料 / バイオリファイナリー / 燃料添加剤 |
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| Research Abstract |
バイオ由来の液体燃料として、バイオエタノールは、デンプン等の糖類由来は既に商用化され、加えてセルロースからも糖化・発酵法等で製造可能であり開発が進んでいる。一方、ディーゼル油、灯油、ジェット燃料に相当する液体燃料は、パームオイル等の植物油や微細藻類の産するオイルの研究開発が進んでいるものの、地上に最も多量に存在する有機化合物であるセルロースから直接に製造した例はほとんどみられない。我々は、セルロースから誘導可能なディーゼル油相当液体燃料としてのポテンシャルを持つ有用化合物として「バイオレブリネート」なる物質を見いだし、検討を進めている。バイオレブリネートとは、糖の酸加水分解物により得られる有機酸である「レブリン酸」とアルコール類がエステル結合したレブリン酸エステル骨格を持った化合物である。レブリネート類の燃料としての物理パラメータ(沸点や引火点)は、石油化学でいうケロシンに相当し、ディーゼル油、灯油、ジェット燃料源として期待されている。加えて、MTBE(メチルターシャリープチルエーテル)やETBE(エチルターシャリープチルエーテル)に替わるクリーンなガソリン添加剤(ブースター)としても期待される。これまで、1-ブタノールを用いて、セルロースを処理して理論収率の約60%程度のブチルレブリネートの収率を達成した。また、1-ペンタノールを用いてセルロースを常圧下で酸加溶媒分解したところ、理論収率の約70%の高収率でのペンチルレブリネートの製造を達成した。さらに、セルロース系の未利用バイオマスとして、種々の製紙スラッジを原料に用いたバイオレブリネートの製造を検討したところ、ペンタノールでの処理では理論収率の約70%以上の高収率を達成した。当該成果の一部はセルロース学会大会、国際セルロース学会、紙パルプ研究発表会で発表した。
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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
ブタノールを用いた検討に加えて、ペンタノールを用いた系で、セルロースや製紙スラッジを分解し、高収率のレブリネート収率を達成した点等、大きな成果が得られており、おおむね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
非水溶液中の酸塩基反応で重要なパラメーターである溶媒の比誘電率との相関等を明らかにして、最適なレブリネート製造条件を提示する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
物理パラメーターとして重要な、溶媒の比誘電率の測定において、昇温下の反応に対応可能な、温度補正機能が付いた液体用誘電率計等の導入に使用する。
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Research Products
(4 results)
