| 研究課題/領域番号 |
07456148
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物資源科学
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
林 信行 佐賀大学, 農学部, 助教授 (50173018)
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| 研究分担者 |
坂木 剛 通産省, 九州工業技術研究所, 主任研究官
藤田 修二 佐賀大学, 農学部, 教授 (90039339)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1995年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
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| キーワード | 超臨界水 / 加圧熱水 / バイオマス / 加水分解 / アルコール発酵 / ガス化 / 水熱分解 / セルロース / グルコース / 燃料ガス / 発酵阻害物質 |
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| 研究概要 |
自作の小型回分式リアクタを用い、種々の温度条件下での微結晶性セルロースの加圧熱水中での分解特性を検討した。その結果、対セルロース比で表したグルコース収率は最高点を通過後2次分解により急速に低下し、2段階の反応機構が明らかになった。この時、グルコース収率が最高となる反応時間は反応温度が高いほど短時間側へ移行したが、その値に変化はなく約50%であった。続いて、生成した分解物の同定を行うとともに速度論的解析を行、水熱分解反応速度定数を求めた。得られた速度定数をアレニウスプロットして、これまで報告されていた値との比較を行ったところ、セルロースの加水分解速度はほぼ同程度であったが、グルコースの熱分解速度は約1/10に抑えられていることが判明した。即ち、温度、圧力、反応時間などの水熱分解条件を適切に設定する事により、グルコース収率を向上させることが可能であることが示された。さらに、得られた加水分解物のアルコール発酵性について検討したところ、HMF(hydroxymethylfurfural)、フルフラール及びグリコールアルデヒドが発酵阻害濃度以上に生成していることが判明した。そこで、これらの除去方法の検討を行い、HMF・フルフラールに関しては活性炭処理により、またグリコールアルデヒドに関してはアミノカルボニル反応を利用することによって容易に不活化出来ることを示した。以上の処理を行ったセルロース水熱分解物は、発酵試験の結果、理論収量のエタノールを与えた。このことにより、本法が酸加水分解や酵素法に代わるバイオマスの高速・高効率・低コストエネルギー変換法として有望であることが実証された。(696字)
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