2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of efficient method and system design of biodiesel production from microalgae with hydrothermal liquefaction and nutrients recycle
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26289302
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
伏見 千尋 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50451886)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 昭彦 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30434327)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バイオマス / バイオディーゼル / 藻類 / 水熱液化 / 栄養素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
① 藻類からの大規模バイオディーゼル生産のシステム設計 溶媒抽出法での省エネルギーを目的として、溶媒抽出工程に蒸気再圧縮(Mechanical vapor recompression: MVR)プロセスまたは自己熱再生(Self-heat recuperation: SHR)プロセスを導入し、投入エネルギーと費用の試算を行った。蒸気再圧縮プロセスの導入により、ヘキサン回収に必要な一次エネルギーはベースケースの48.0%まで削減することができたが、コストは35.1%増加することを明らかにした。
② 水熱液化での水相への栄養素の回収 モデルアミノ酸であるグリシンの水熱液化反応を行い、反応の選択性を測定した。活性炭の吸着効果の影響やアミノ酸分解反応への影響も同時に解明した。その結果、5 mgの活性炭はグリシンの熱分解反応に影響を与えず、また、液相中のアンモニウムイオンおよびメチルアミンの物理吸着がないことがわかった。
また、固体からのリン分回収を目的として、高濃度にリンを含む食品製造工程からの排水に、嫌気・好気活性汚泥法を適用し、長期間にわたり生物学的なリン除去が達成できることを示した。
③ 残渣の有効利用 藻類BDF燃料大規模化に向けては抽出後に生成される固体残渣の処理が問題となっている。持続可能な藻類BDF燃料生産に向けては、固体残渣の有効利用が不可欠である。そこで本研究では、有効利用に向けて、これまでに検討例のない藻類水熱液化後残渣の酸化雰囲気下での反応性を解明した。藻類水熱液化後に生成される固体残渣を、酸化雰囲気下で反応させた。800 °Cにかけての燃焼実験において、転化率α = 0.2-0.5の範囲では活性化エネルギーが一定であり、FWO法では120.0 kJ/mol、KAS法では115.3 kJ/molであった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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