窒素回収とグリーン燃料原料としてのアオコと人間との共存技術への挑戦

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25630227
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 神田 英輝 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90371624)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 元信 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80170471)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 微細藻類 / 亜臨界水 / ジメチルエーテル / 蛋白質 / 抽出

Outline of Annual Research Achievements

琵琶湖や霞ヶ浦でのアオコのサンプリングが不調であったため、代用サンプルとして微細藻類ユーグレナを用いた。ユーグレナは藻類でありながら、動物としての特徴も有しており細胞壁を持たず細胞が柔らかく油脂抽出しやすい特徴を有する。また油脂はワックスエステルであり、その含有量は30%程度に達するように非常に多い。水分80%の状態の湿潤ユーグレナに含まれる油脂を25℃、0.51MPaの液化ジメチルエーテルで抽出するとともに、それによって生じた残差を亜臨界水によって分解した。操作温度を150℃、175℃、200℃、225℃とし、分解時間を30分とした。分解はバッチ処理により行った。これまでの研究と同様に200℃で最も分解されその量は72%に達した。これは他の微細藻類よりも多く、ユーグレナが細胞壁を有さないことから亜臨界水で分解可能な部位が多かったことに起因すると考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度は、琵琶湖や霞ヶ浦でのアオコの発生が少なく、十分なサンプルを採取することができなかった。
これに加えて、当初計画では亜臨界水で藻類残渣を分解し、亜臨界水中に溶出した蛋白質やアミノ酸を定量する計画であったが、亜臨界水によりアミノ酸や蛋白質が窒素ガスにまで分解する問題が判明した。
論文投稿に際してこの問題への対応策を練る必要があり研究期間を延長することとする。

Strategy for Future Research Activity

アオコが入手できない場合は、ナンノクロロプシスなどの培養された微細藻類にて代用する。また、超臨界二酸化炭素を亜臨界水に混合することによって、溶媒の酸化反応性を向上させることにより、亜臨界水よりも低温での抽出が可能か検討したい。低温での抽出ができれば、蛋白質やアミノ酸の窒素ガスへの過剰な分解を抑えられる可能性がある。

Causes of Carryover

本年度は、琵琶湖や霞ヶ浦でのアオコのサンプリングが不調であり十分なサンプル確保ができなかった。これに加えて亜臨界水によりアミノ酸や蛋白質が窒素ガスにまで分解する問題があり、この解決策を練る必要があると考えている。

Expenditure Plan for Carryover Budget

亜臨界水に超臨界二酸化炭素を混合することにより、亜臨界水の酸化反応性を向上させることにより、より低温で残渣をアミノ酸や蛋白質に分解することが可能か追加検討したい。