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低温プラズマによるリグノセルロースのガス化とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05762
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40020:木質科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

南 英治  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00649204)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードバイオマス / セルロース / ヘミセルロース / リグニン / 低温プラズマ / リグノセルロース / 木材 / プラズマ / ガス化
研究成果の概要

木質バイオマスの熱分解ガス化により可燃性ガスを生産すれば、高効率のガスタービン発電が可能になる。しかし、タールやコークの副生が長年の課題になっている。本研究では、グロー放電や誘電体バリア放電による低温プラズマを用い、タールやコークを抑制したクリーンガス化を目指した。グロー放電プラズマでは固体バイオマスを完全にガス化できたが分解速度は遅かった。一方、セルロース熱分解物を気相にて誘電体バリア放電処理すると、低電力で容易にガス収率を改善できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖化、ガス化、炭化など、様々な木質バイオマスの変換技術が研究される中、幅広い実用化に至る決定的な技術革新は生まれていない。一方、プラズマは幅広く応用されている反応場であるが、バイオマス変換の分野ではあまり注目されてこなかった。このような中、本研究により、バイオマス変換における低温プラズマの有効性が示され、バイオマスとプラズマ科学の境界領域を開拓する学術的、社会的意義のある成果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (7件)

  • [学会発表] セルロース熱分解生成物の 誘電体バリア放電プラズマ処理2021

    • 著者名/発表者名
      南英治、水野翔太、河本晴雄
    • 学会等名
      第71回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グロー放電プラズマ中での木材細胞壁構成成分の分解挙動2021

    • 著者名/発表者名
      中津川健、南英治、河本晴雄
    • 学会等名
      第30回日本エネルギー学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 液中プラズマ処理によるスクロースの分解挙動2021

    • 著者名/発表者名
      石川朔太郎、南英治、河本晴雄
    • 学会等名
      第30回日本エネルギー学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グロー放電プラズマ処理による木質バイオマスの分解と 細胞壁構造を有する無機材料調製への応用2020

    • 著者名/発表者名
      中村文香、南英治、河本晴雄
    • 学会等名
      第70回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温プラズマ処理によるリグノセルロースのガス化挙動2019

    • 著者名/発表者名
      中村文香、南英治、河本晴雄
    • 学会等名
      セルロース学会第 26 回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] グロー放電プラズマ処理による木質バイオマスの分解2019

    • 著者名/発表者名
      中村文香、南英治、河本晴雄
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温プラズマ処理によるリグノセルロースのガス化挙動2019

    • 著者名/発表者名
      南英治、中村文香、河本晴雄
    • 学会等名
      セルロース学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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